Детектор Creeper Minecraft: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Подписаться Еще автора:

О себе: Я всю жизнь был разработчиком программного обеспечения, изучал информатику с акцентом на 3D-графику в колледже, работал художником по спецэффектам для Dreamworks Animation и преподавал технологии детям и взрослым здесь… Подробнее об allwinedesigns »

В течение пары лет я помогал Детскому музею Бозмана разработать учебную программу для их STEAMlab. Я всегда искал забавные способы увлечь детей электроникой и программированием. Minecraft - это простой способ привлечь детей, и есть масса ресурсов, чтобы использовать его в увлекательных и образовательных целях. Однако совместить Minecraft и электронику было непросто. Чтобы помочь интегрировать проекты Arduino с Minecraft, я закончил разработку собственного мода Minecraft под названием SerialCraft. Идея заключалась в том, что вы могли подключить любое устройство, которое использовало последовательную связь, и отправлять и получать сообщения от Minecraft, используя мой мод. Большинство Arduinos способны к последовательной связи через USB, поэтому просто подключить схему и отправить некоторые данные через последовательное соединение. Я создал наборы контроллеров, которые дети могли собрать и запрограммировать, чтобы управлять своим персонажем, запускать и реагировать на сигналы Redstone, а также мигать светодиодами, чтобы предупреждать их об определенных событиях, таких как низкий уровень жизни или близость ползуна. В этом руководстве основное внимание уделяется функциям оповещения о ползучих телах и делает шаг вперед, используя Adafruit Neopixels и корпус из акрила и фанеры, вырезанный лазером. В детекторе лианы используется ручка NeoPixel с 8 светодиодами, чтобы дать вам ценную информацию о ближайшем лиане. Когда все светодиоды выключены, это означает, что в пределах 32 блоков нет лиан. Когда все светодиоды горят (они также будут мигать), вы находитесь в радиусе 3 блоков детонации крипера (радиус, в котором крипер остановится, загорится предохранитель и взорвется). Все, что находится между ними, может дать вам оценку того, как далеко от вас находится ползун. Когда горят 4 из 8 светодиодов, вы находитесь примерно в 16 кварталах от крипера, а это расстояние, на котором, если крипер увидит вас, он атакует. Светодиоды начнут мигать, когда вы окажетесь в пределах радиуса взрыва крипера (7 блоков). Это также радиус, из которого, если вы выйдете из него, крипер остановит свой предохранитель и продолжит преследовать вас. Обладая этими знаниями, вы сможете избежать любых неожиданных атак криперов или выследить ближайших криперов!

В этом руководстве мы рассмотрим все, что вам нужно для создания собственного детектора Creeper, а также то, как установить и использовать мод SerialCraft, который позволяет вам взаимодействовать между Minecraft и вашими проектами Arduino. Если вам это нравится, пожалуйста, подумайте о голосовании за него в соревнованиях Minecraft Contest и Epilog Challenge. Давайте начнем!

Шаг 1. Что вам понадобится

Я изо всех сил старался ссылаться на те продукты, которыми пользовался, но иногда я нахожу самое близкое, что могу, на Amazon. Иногда лучше купить несколько вещей в местном магазине электроники или хозяйственном магазине, чтобы не покупать большие количества в Интернете.

- Я использовал палку NeoPixel с 8 светодиодами RGBW, но я вообще не использовал белый (W) светодиод, поэтому подойдет палка с 8 светодиодами RGB NeoPixel. Вы можете заменить его на любой продукт RGB или RGBW NeoPixel, но есть соображения по энергопотреблению, которые мы обсудим на следующем шаге, и изменения кода, на которые я укажу, когда мы сюда дойдем. Вы можете выбрать тот, который не требует пайки, но я покажу вам, как я припаял провода к палочке.

- Микроконтроллер и соответствующий USB-кабель. Я использовал RedBoard от SparkFun, который является клоном Arduino Uno. Он использует USB-разъем Mini B (я не уверен, почему это так дорого на Amazon, вы можете получить его прямо из SparkFun здесь или найти альтернативу на Amazon, например, этот). Мы будем использовать библиотеку Arduino, чтобы упростить кодирование, но она использует только базовую последовательную связь, поэтому библиотеку, вероятно, можно будет портировать для работы на любом микроконтроллере, поддерживающем последовательный порт USB. Подойдет практически любой Arduino. Убедитесь, что у него есть последовательный порт USB (у большинства есть, но у некоторых нет, как у оригинального аксессуара).

- Провода, паяльник и припой (тоже пригодятся инструменты для снятия изоляции и третья рука). Мы припаяем провода к стику NeoPixel, чтобы его можно было подключить к Arduino. Они могут быть ненужными, если вы выбираете продукт NeoPixel, к которому уже подключены провода, или микроконтроллер, который поставляется с NeoPixels на плате (например, Circuit Playground Express, код для которого я включил в следующий шаг). Форм-фактор палки с 8 светодиодами - это то, для чего я сконструировал корпус моего детектора Creeper, поэтому вам придется вносить изменения или отказаться от корпуса, если вы выберете другой форм-фактор.

- Материалы корпуса. Я использовал матовый акрил 1/8 дюйма, прозрачный акрил 1/8 дюйма и фанеру 1/8 дюйма, которую я вырезал лазером, а также крепежные винты и гайки M3, чтобы скрепить все вместе. Я также использовал несколько шурупов # 2 x 1/4 дюйма для крепления стика NeoPixel к корпусу. В корпусе нет необходимости, но он, безусловно, добавляет немного лишнего чутья. Мой корпус был разработан для размещения только NeoPixel, а не микроконтроллера. если вы хотите, чтобы он был полностью автономным, вам нужно будет внести изменения!

- Учетная запись Minecraft, Minecraft Forge 1.7.10 и SerialCraft (мод и библиотека Arduino). Детектор Creeper основан на моде SerialCraft, который работает только в Minecraft 1.7.10 с Minecraft Forge. Мы обсудим, как их загрузить и как настроить на следующих этапах.

- IDE Arduino или учетная запись в Arduino Create и плагин Arduino Create (я рекомендую использовать Arduino Create, так как вы сможете напрямую перейти к моему эскизу Arduino Create, скомпилировать и загрузить его оттуда).

Шаг 2: Схема

Схема очень простая, всего 3 провода, стик NeoPixel и Arduino. У всех Adafruit NeoPixels есть собственный контроллер, который позволяет одному проводу данных управлять любым количеством связанных светодиодов. Я подключил его к контакту 12 на моем Arduino.

Два других провода предназначены для питания и заземления. Для питания NeoPixels нам понадобится источник питания 5 В. Однако нам нужно убедиться, что наш источник питания способен обеспечивать достаточный ток. Каждый NeoPixel может потреблять до 60 мА (80 мА для светодиодов RGBW) при полной яркости. С 8 светодиодами это означает, что наш максимальный ток составляет 480 мА (640 мА для светодиодов RGBW). Для включения Arduino требуется ~ 40 мА. На первый взгляд кажется, что нам понадобится внешний блок питания. USB допускает максимум 500 мА, который мы могли бы превысить, если бы мы установили все наши светодиоды на максимум (480 + 40 = 520 для светодиодов RGB или 640 + 40 = 680 для светодиодов RGBW). К счастью, нам никогда не понадобится включать светодиоды на полную яркость (полная яркость ослепляет), поэтому мы будем в безопасности, используя 5-вольтовую шину нашего Arduino, подключенную через USB. Фактически, при использовании зеленого цвета, который я выбрал, будет использоваться максимум ~ 7-8 мА на светодиод, что в сумме дает максимальный потребляемый ток ~ 100 мА, что значительно ниже максимального значения 500 мА, установленного USB.

Итак, все, что нам нужно сделать, это подключить контакт DIN стика NeoPixel к контакту 12 (почти любой контакт будет работать, но это тот, который я использовал), контакт 5V на стике NeoPixel к 5V на Arduino и контакт GND на NeoPixel придерживается GND на Arduino. Во-первых, нам нужно припаять наши провода к палке NeoPixel.

Отрежьте разъемы на одном конце проводов и зачистите концы. Залудите каждый из них (нанесите припой на каждый из концов). Затем нанесите немного припоя на каждую из площадок. Осторожно прикоснитесь к каждой контактной площадке паяльником, приложите конец соответствующего провода к контактной площадке, затем выньте паяльник.

Шаг 3: Код

ОБНОВЛЕНИЕ (19.02.2018): я разместил новый скетч Arduino в репозитории GitHub, который включает все необходимые изменения для работы детектора Creeper на Circuit Playground Express (он не будет работать с корпусом, но в нем есть все светодиоды и некоторые датчики встроены в плату, поэтому пайка не требуется). Он включает некоторые дополнительные функции, связанные с его кнопками и ползунковым переключателем!

Полный код можно найти в моем эскизе Arduino Create или в репозитории GitHub. Следуйте инструкциям здесь, если вы не знаете, как скомпилировать и загрузить код. Если вы решите использовать IDE Arduino, вам необходимо установить библиотеку SerialCraft Arduino. Для этого выполните действия, описанные в разделе «Импорт ZIP-архива». Если вы используете веб-редактор Arduino Create, вы можете сразу перейти к моему эскизу после настройки, и вам не придется устанавливать библиотеку SerialCraft.

Я расскажу, что делает код ниже.

Первые две строки включают библиотеки. Первый, SerialCraft.h, - это написанная мной библиотека, которая позволяет легко взаимодействовать с модом SerialCraft. Я расскажу вам о функциях, которые я использую ниже, но вы можете проверить примеры и некоторую документацию, которая нуждается в некоторой доработке, в репозитории GitHub. Вторая библиотека - это библиотека NeoPixel от Adafruit, которая предоставляет API для настройки светодиодов на полосах NeoPixel.

#включают

#включают

Строки 4-17 - это константы, которые могут изменяться в зависимости от ваших настроек. Если вы использовали полосу NeoPixel с другим количеством пикселей или если вы подключили NeoPixels к другому выводу, вам нужно будет внести изменения в первые два определения, NUMLEDS и PIN. Вам нужно будет изменить LED_TYPE на тот тип, который у вас есть, попробуйте изменить NEO_GRBW на NEO_RGB или NEO_RGBW, если у вас возникли проблемы. Вы можете изменить BLOCKS_PER_LED, если хотите настроить диапазон, в котором вы можете обнаруживать лианы.

// Измените эти переменные в соответствии с вашими настройками

// количество светодиодов в вашей полосе #define NUMLEDS 8 // вывод, который вывод данных светодиода подключен к #define PIN 12 // количество блоков, которые представляет каждый светодиод #define BLOCKS_PER_LED 4 // Тип вашей светодиодной полосы (если ваши светодиоды не загораются зеленым, тогда вам нужно изменить порядок GRBW) #define LED_TYPE (NEO_GRBW + NEO_KHZ800) // END переменных

Строки 19-27 определяют некоторые значения, которые мы будем использовать позже. DETONATE_DIST - это расстояние в Minecraft, на котором крипер остановится, зажжет предохранитель и взорвется. SAFE_DIST - радиус взрыва крипера. Изменение этих значений повлияет на поведение светодиодов, но я рекомендую оставить их такими, какие они есть, поскольку они отражают поведение в Minecraft. MAX_DIST - это максимальное расстояние, до которого мы будем отслеживать лианы, которое основано на количестве светодиодов на нашей полосе NeoPixel и константе BLOCKS_PER_LED, которую мы определили выше.

// Это значения, которые будут использоваться в наших расчетах яркости светодиода

// дистанционный крипер начнет детонировать #define DETONATE_DIST 3 // расстояние, на которое мы в безопасности от взрыва крипера (вы получите урон, если вы находитесь на этом расстоянии) #define SAFE_DIST 7 // максимальное расстояние, на которое мы отслеживаем крипера #define MAX_DIST (NUMLEDS * BLOCKS_PER_LED)

Строки 29-36 определяют некоторые переменные, которые мы будем использовать в программе. Переменная sc - это объект SerialCraft, который предоставляет простой в использовании интерфейс для связи с модом SerialCraft Minecraft. Ниже вы увидите, как мы его используем. dist - это переменная, которую мы установим на расстояние до ближайшего крипера, когда мы получим сообщение о расстоянии крипера от мода SerialCraft. strip - это объект Adafruit_NeoPixel, который предоставляет методы для управления полосами NeoPixel.

// Это объект SerialCraft для связи с модом SerialCraft Minecraft

SerialCraft sc; // расстояние от лианы int dist = 100; // Инициализируем полосу светодиодов, вам может потребоваться изменить 3-ю полосу Adafruit_NeoPixel = Adafruit_NeoPixel (NUMLEDS, PIN, LED_TYPE);

Строки 38-47 - это наша функция настройки. Он должен быть у всех скриптов Arduino. Он запускается один раз при включении Arduino, поэтому это отличное место для инициализации переменных. Мы вызываем метод setup () в нашем объекте SerialCraft, чтобы инициализировать последовательный порт на той же скорости передачи, которая настроена в моде SerialCraft (115200). Затем мы вызываем метод registerCreeperDistanceCallback, чтобы мы могли отвечать на сообщения о расстоянии ползучести, отправленные нам модом SerialCraft. Мы будем периодически вызывать метод sc.loop () чуть ниже. В методе цикла он проверяет, получили ли мы какие-либо сообщения от мода SerialCraft или инициировали ли какие-либо события, такие как нажатие кнопки, и вызывает соответствующую функцию, которую мы зарегистрировали для ее обработки. Все, что мы делаем, это ищем расстояние до ближайшего ползуна, так что это единственная функция, которую мы регистрируем. Ниже вы увидите, что все, что мы делаем в этой функции, - это установка нашей переменной dist, которую мы будем использовать при обновлении светодиодов. Наконец, мы инициализируем нашу светодиодную ленту и выключаем все светодиоды с помощью strip.begin () и strip.show ().

void setup () {// инициализировать SerialCraft sc.setup (); // регистрируем обратный вызов расстояния для ползуна, чтобы получить расстояние до ближайшего ползуна sc.registerCreeperDistanceCallback (creeper); // инициализируем светодиодную ленту.begin (); strip.show (); }

Строки 49-80 определяют функцию цикла. В функции цикла происходит вся магия. Функция цикла вызывается повторно. Как только функция цикла завершает свою работу, она снова запускается снова вверху. В нем мы используем переменную dist и наши константы в верхней части файла, чтобы определить, каким должно быть состояние каждого светодиода.

В верхней части функции цикла мы определяем несколько переменных.

// изменяется от 0, когда> = MAX_DIST от радиуса детонации крипера, до NUMLEDS * BLOCKS_PER_LED, когда на вершине крипера

int blocksFromCreeperToMax = ограничение (MAX_DIST + DETONATE_DIST-dist, 0, MAX_DIST); int curLED = blocksFromCreeperToMax / BLOCKS_PER_LED; // варьируется от 0 до NUMLEDS-1 int curLEDLevel = (blocksFromCreeperToMax% BLOCKS_PER_LED + 1); // варьируется от 1 до BLOCKS_PER_LED

Поскольку мы зажигаем светодиоды в зависимости от того, насколько близко мы находимся к лианы, нам нужно эффективно инвертировать нашу переменную расстояния. Мы определяем blocksFromCreeperToMax для представления количества блоков, на которые ползун находится от максимального расстояния, которое мы хотим отслеживать. Когда мы находимся на вершине крипера (или, скорее, меньше или равно DETONATE_DIST вдали от крипера), для blocksFromCreeperToMax будет MAX_DIST. Когда мы находимся за MAX_DIST вдали от крипера, значение blocksFromCreeperToMax будет равно 0. Эта переменная будет полезна, когда мы зажигаем наши светодиоды, поскольку чем она больше, тем больше светодиодов мы зажигаем.

curLED - это самый верхний светодиод, который будет гореть. Каждые 4 блока, которые мы перемещаем в сторону лианы, будут загораться дополнительным светодиодом (это число можно изменить в верхней части файла с помощью переменной BLOCKS_PER_LED). Мы регулируем яркость самого верхнего светодиода, чтобы видеть изменения расстояния до одного блока. curLEDLevel - это переменная, которую мы будем использовать для вычисления этих изменений яркости. Он колеблется от 1 до 4 (или как там указано в BLOCKS_PER_LED).

Мы будем использовать эти переменные при обходе каждого светодиода:

for (uint16_t i = 0; i <strip.numPixels (); i ++) {if (i <= curLED) {// самый яркий, когда в пределах радиуса детонации крипера, выключен, когда крипер равен NUMLEDS * BLOCKS_PER_LED прочь, интенсивность плавания = (float) blocksFromCreeperToMax / MAX_DIST; if (i == curLED) {// горит последний светодиод // делаем последний светодиод ярче по мере приближения к следующему светодиоду float lastIntensity = (float) curLEDLevel / BLOCKS_PER_LED; интенсивность * = lastIntensity; } если (расстояние <SAFE_DIST) {интенсивность * = (миллис () / 75)% 2; } интенсивность = pow (интенсивность, 2.2); // гамма-кривая, делает яркость светодиода линейной для нашего глаза, когда значение яркости действительно не strip.setPixelColor (i, strip. Color (10 * интенсивность, 70 * интенсивность, 10 * интенсивность, 0)); } else {strip.setPixelColor (i, strip. Color (0, 0, 0, 0)); }}

Если текущий светодиод, который мы обновляем, меньше или равен переменной curLED, то мы знаем, что он должен быть включен, и нам нужно рассчитать его яркость. В противном случае выключите его. Мы используем переменную интенсивности, которая будет иметь значение от 0 до 1, чтобы представить яркость нашего светодиода. При установке окончательного цвета светодиода мы умножим интенсивность на цвет (10, 70, 10), зеленый цвет. Мы используем переменную blocksFromCreeperToMax, чтобы получить процентное значение путем деления на MAX_DIST, поэтому светодиоды будут самыми яркими, когда мы приблизимся к ползучести. Если мы вычисляем яркость curLED, то мы изменяем его яркость для каждого блока расстояния, на котором ползун находится от вас, до настройки BLOCKS_PER_LED. Это незначительное изменение, но его можно использовать, чтобы увидеть, приближается ли ползунок ближе или дальше, с более мелким зерном, чем 4 блока, необходимые для включения дополнительного светодиода. Затем мы проверяем, находимся ли мы в пределах радиуса взрыва крипера, и моргаем, если находимся. Выражение (millis () / 75)% 2 будет многократно возвращаться к 0 в течение 75 миллисекунд, а затем к 1 в течение 75 миллисекунд, поэтому умножение нашей интенсивности на это выражение заставит светодиоды мигать.

Последнее изменение интенсивности (интенсивность = pow (интенсивность, 2.2)) - это корректировка, называемая гамма-коррекцией. Человеческие глаза воспринимают свет нелинейным образом. Мы можем видеть больше градаций тусклого света, чем яркого света, поэтому, когда мы уменьшаем яркость яркого света, мы уменьшаемся больше, чем когда свет тусклый, чтобы выглядеть так, как будто мы опускаемся в линейном режиме. мода на человеческий глаз. Побочным эффектом этого изменения является то, что мы в конечном итоге используем меньше энергии, потому что наши пиксели в конечном итоге имеют больше градаций в более тусклом диапазоне (более низкая энергия), чем в более ярком (более высоком энергетическом) диапазоне.

Последние две строки нашей функции цикла обновляют светодиоды до значений, которые мы только что установили, а затем вызывают любые обработчики, которые должны быть вызваны SerialCraft (в этом случае функция дальности ползучести, если мы получили какие-либо сообщения о расстоянии ползучести от мода SerialCraft).

strip.show ();

sc.loop ();

Последние строки нашего скрипта - это функция крипера, где мы сохраняем расстояние до ближайшего крипера, когда мод SerialCraft отправляет нам сообщение с этой информацией.

пустота лианы (int d) {dist = d; }

Теперь вам просто нужно скомпилировать и загрузить код!

Шаг 4: Корпус

Я вырезал лазером все части своего корпуса, который состоит из одной матовой акриловой лианы, одной прозрачной акриловой лианы, 6 кусков фанеры, с прямоугольным отверстием размером с акриловые лианы и отверстиями в углах для крепежа и 1 куском фанеры. для задней части с отверстиями для креплений и одним большим отверстием для выхода проводов. Отсоедините провода от стика NeoPixel, чтобы мы могли установить его в корпусе. Приведенные ниже два PDF-файла можно использовать для лазерной резки всех описанных мною деталей.

Палка NeoPixel крепится к задней части фанеры с помощью шурупов №2 и нейлоновых прокладок. Акриловые лианы зажаты в две части фанеры с квадратными отверстиями. Перед тем как сделать это, убедитесь, что вы помните, какой цвет провода соответствует какой контактной площадке на палочке.

Акриловые лианы на 1 сотую дюйма больше, чем отверстия, чтобы обеспечить очень плотное прилегание к фанере. Я использовал ручку приспособлений для зачистки проводов, чтобы сосредоточить давление на каждом углу, и обошел весь крипер, чтобы добиться равномерного прилегания. В качестве альтернативы, акриловый лазерный PDF-файл включает в себя ограничитель, выгравированный на детали размером с всю поверхность корпуса, с отверстиями для крепежа, чтобы вам не приходилось плотно прилегать к меньшему акриловому кронштейну.

Матовый акрил распределяет свет от отдельных светодиодов, а прозрачный акрил лучше показывает гравировку лианы, поэтому оба вместе выглядят лучше, чем любой по отдельности. Как только ползунки будут на месте, сложите все фанерные части вместе и скрепите их крепежными винтами и гайками M3. Затем снова подключите провода к 5V, GND и контакту 12.

Шаг 5: Minecraft Forge и мод SerialCraft

Начните с создания учетной записи Minecraft, затем загрузите и установите клиент Minecraft.

Вам понадобится Minecraft Forge для версии 1.7.10, чтобы иметь возможность установить мод SerialCraft. Перейдите на страницу загрузки 1.7.10 Minecraft Forge. На сайте Minecraft Forge есть множество рекламных объявлений, которые стремятся заставить вас щелкнуть не то место и увести в другое место. Следуйте изображениям выше, чтобы оставаться на правильном пути! Вы захотите нажать кнопку «Установщик» под рекомендуемой версией 1.7.10 (или последней, я не совсем уверен, в чем разница). Вы попадете на страницу с баннером в верхней части страницы, на котором написано: «Содержимое под этим заголовком является рекламой. После обратного отсчета нажмите кнопку« Пропустить »справа, чтобы начать загрузку Forge». Обязательно дождитесь обратного отсчета, а затем нажмите кнопку «Пропустить», чтобы начать загрузку.

Дважды щелкните программу установки после завершения загрузки. Не снимайте флажки со значениями по умолчанию («Установить клиент» и путь по умолчанию, который он указывает), затем нажмите «ОК». Он установит Minecraft Forge. Когда он завершится, вы сможете запустить Minecraft Launcher, но будет дополнительная возможность выбрать версию Forge 1.7.10 (см. Изображение выше).

Теперь нам нужно установить мод SerialCraft в каталог ваших модов. Загрузите последнюю версию мода SerialCraft здесь. Вам также понадобится библиотека jssc. Разархивируйте оба файла, в результате у вас останется два файла.jar. Вам нужно будет поместить эти файлы в папку с модами. В Windows вы должны иметь возможность перейти в «Выполнить» из меню «Пуск» и ввести% appdata% \. Minecraft / mods перед тем, как нажать «Выполнить». На Mac вы можете перейти в раздел Home / Library / Application Support / minecraft / mods. Перетащите два файла.jar в только что открытую папку. Теперь запустите Minecraft и запустите версию 1.7.10 Forge. Вы должны иметь возможность щелкнуть Mods и увидеть SerialCraft в списке слева.

Шаг 6: Использование мода SerialCraft

Теперь, когда вы установили мод SerialCraft, вам нужно войти в мир и начать его использовать. Создайте новый мир или откройте один из ваших сохраненных миров (если вы хотите играть на многопользовательской карте, вам необходимо убедиться, что на сервере и всех клиентах, которые к нему подключаются, установлен мод SerialCraft). Убедитесь, что ваш детектор Creeper подключен к вашему компьютеру, затем нажмите клавишу K. Должно появиться диалоговое окно, подобное изображению выше (в Windows вместо /dev/tty.usbserial… должно быть написано что-то вроде COM1). Если ничего не отображается, убедитесь, что вы подключили детектор Creeper. Нажмите кнопку «Подключить», затем нажмите «Escape». Если ваш код был скомпилирован и загружен правильно, ваш Creeper Detector будет в порядке! Если Creeper находится в пределах 32 блоков, он должен загореться. Хорошей охоты!

Если вам понравилась эта инструкция, проголосуйте за нее в соревнованиях Minecraft Contest и Epliog Challenge!

Второй приз Minecraft Challenge 2018