Игровое устройство IoT Code Breaker: 8 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

IoT, или Интернет вещей, - это растущая область компьютерных наук. Следующие инструкции позволяют создать часть устройства IoT. Само устройство можно использовать для игры с взломом кода. Один игрок может установить код с помощью окна браузера, дать второму игроку подсказки, а затем попросить второго игрока попытаться ввести код с помощью аппаратного устройства. Если второй игрок прав, загорится свет. Если нет, в игру можно играть снова. Это простое устройство не только развлекает, но и учит основному дизайну оборудования и приложений с помощью Raspberry Pi и программного обеспечения на Python.

Шаг 1. Соберите материалы для аппаратного устройства

Во-первых, строителю нужно будет собрать необходимые материалы для аппаратной части игры. Материалы перечислены ниже.

• 1 Raspberry Pi
• SD-карта для Raspberry Pi
• 1 лента из радужной проволоки
• 1 Raspberry Pi для разъема платы для хлеба
• 1 большая макетная плата
• 1 небольшая макетная плата
• 1 поворотный энкодер
• 1 светодиод
• 1 7-сегментный светодиодный экран
• 9 Резисторы 330 Ом
• Различные простые провода

Шаг 2: Установка поворотного энкодера

Чтобы приступить к установке поворотного энкодера, мы начнем с приобретения большой макетной платы, Raspberry Pi, соединителя с радужным проводом, соединителя Pi, поворотного энкодера и различных проводов. Резистор здесь НЕ нужен, потому что в поворотный энкодер уже встроен резистор. Начнем с подключения радужной ленты к Raspberry Pi и к разъему на макетной плате. Затем мы подключаем разъем к макетной плате. Будьте осторожны при размещении и снятии радужной ленты, так как она может погнуть контакты на Raspberry Pi.

Теперь нам нужно подключить линии питания и заземления макета к контактам питания и заземления разъема. Как это сделать, показано на втором фото выше.

Поместите поворотный энкодер на макетную плату. Убедитесь, что все контакты поворотного энкодера находятся в разных рядах платы. Всего у кодировщика пять контактов. Сначала подключите контакт с надписью GND или заземление к линии заземления на макетной плате. Это столбец пробелов, отмеченный синей линией. Далее нам нужно подключить энкодер к питанию. Подключите контакт с меткой + к источнику питания. Третий контакт поворотного энкодера обозначен SW. Этот вывод читает, если головка энкодера была нажата. Мы подключаем этот контакт к контакту с маркировкой GPIO16 на разъеме. Последние два контакта в регистре энкодера читают, где в данный момент установлена ручка энкодера. Подключите контакт с меткой DT к метке GPIO18 на разъеме, а контакт с меткой CLK - с GPIO17 на разъеме.

Теперь поворотный энкодер подключен к Raspberry Pi.

Шаг 3. Определение 7-сегментного экрана

После того, как Rotary Encoder настроен, мы можем приступить к подключению 7-сегментного светодиодного экрана. Во-первых, нам нужно приобрести дополнительную небольшую макетную плату, а также сам сегмент 7, восемь резисторов на 330 Ом и различные провода.

Очень важно, чтобы 7-сегментный сегмент был подключен правильно, поскольку в него НЕ были встроены резисторы, как в поворотном энкодере. Всего семь сегментов имеют двенадцать контактов. Контакты с первого по шестой расположены в верхнем ряду 7-го сегмента слева направо. Контакты с седьмого по двенадцатый расположены в нижнем ряду и идут справа налево. Нижний ряд - это сторона 7-го сегмента, отмеченная маленькой точкой за каждым из чисел 7-го сегмента.

Мы размещаем сегмент 7 на небольшой макетной плате и соединяем каждый из контактов, как показано в таблице выше. Если требуется резистор, поместите резистор между 7-сегментным контактом и контактом разъема. Кроме того, убедитесь, что ни один из резисторов не соприкасается друг с другом во время использования устройства. Это может нарушить подачу электричества.

Шаг 4: Подключение светодиода

Поскольку остальная часть оборудования у нас настроена, мы можем закончить установкой светодиода. Этот светодиод сообщит нам, когда мы ввели правильный код. Для этого нам понадобится светодиод, резистор на 330 Ом и несколько проводов.

К светодиоду прикреплены два контакта. Одна сторона немного длиннее другой. Во-первых, нам нужно подключить более длинную из двух сторон к источнику питания. Для этого мы подключаем более длинную сторону через провод к контакту GPIO26 на разъеме. Таким образом, мы сможем позже включать и выключать светодиод. Затем мы можем подключить более короткую из двух сторон к земле. Однако делать это надо через резистор, чтобы светодиод не перегорел.

Как только мы это сделали, мы закончили со светодиодом и оборудованием в целом.

Шаг 5: время подачи заявки

Чтобы создать приложение для этого устройства, потребуется доступ к Python Flask. Flask - это простое в использовании программное обеспечение для веб-разработки, которое можно использовать для создания простых приложений на основе браузера.

Чтобы изначально загрузить Flask и узнать больше о нем, перейдите по предоставленной ссылке: ИНФОРМАЦИЯ О ФЛАГЕ

Создать приложение, специфичное для этого устройства. Начните с создания папки на Raspberry Pi. Эта папка должна называться «iotapp». Загрузите и перетащите файл «iotapp.py» в эту папку. Кроме того, внутри этой папки создайте вторую папку с именем «appFolder». Внутри appFolder загрузите предоставленные файлы «_init_.py», «forms.py», «RE.py» и «routes.py». Затем создайте еще одну папку под названием «шаблоны». Эта новая папка также должна находиться внутри «appFolder».

Шаг 6: файлы HTML

Теперь, когда у нас есть созданная папка «шаблоны», мы можем создавать файлы HTML, которые будут форматировать страницы для нашего приложения. Создайте два файла HTML: codeentered.html и setcode.html. Код этих файлов показан на картинках выше.

Шаг 7: Запуск приложения

Чтобы запустить приложение, начните с открытия окна терминала. Затем подключитесь по SSH к Raspberry Pi. Перейдите в папку «iotapp» и из командной строки введите следующие команды:

$ экспорт FLASK_APP = iotapp.py

$ python -m запуск колбы --host 0.0.0.0

Если приложение работает правильно, командная строка в терминале должна выглядеть так:

* Обслуживающее приложение Flask "iotapp"

* Запуск по https://0.0.0.0:5000/ (нажмите CTRL + C, чтобы выйти)

Чтобы получить доступ к приложению, вы должны посетить сайт приложения, введя IP-адрес вашего Raspberry Pi, а затем «: 5000 / setcode». Например:

Теперь устройство полностью готово и работает. В кодовую игру можно играть.

Чтобы остановить устройство, нажмите CTRL + C в окне терминала и выключите Pi.

Шаг 8: Игра в игру

Ниже представлено видео работающего устройства.