Pistehyppypeli (ilman Arduinoa): 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Yleiskatsaus

Hei siellä! Olen Shivansh, IIIT-Hyderabadin opiskelija. Olen täällä ensimmäisellä ohjeellani, joka on Google Chromen Dinosaur Jump -pelin innoittama peli. Peli on yksinkertainen: Hyppää saapuvien esteiden yli saadaksesi pisteen. Jos törmäät, menetät ja tulos nollautuu.

Tämän projektin korostava piirre on, että Arduinoa tai muita mikro -ohjaimia ei käytetä. Se on johdettu puhtaasti sähköisistä peruskomponenteista, ja siihen sisältyy äärellisten tilakoneiden (FSM) käyttöönotto logiikkakaavioiden jne. Avulla.

Kiinnostunut? Aloitetaan.

Edellytykset:

• Perusosaaminen sähkökomponenteista, kuten vastukset, kondensaattorit, integroidut piirit (IC).
• Perustiedot logiikkaporteista (JA, TAI, EI jne.)
• Tietoa Flip-Flopin, laskurin, multiplekserin jne.

HUOMAUTUS: Yllä luetellut edellytykset ovat hankkeen koko työn ymmärtämiselle. Jos sinulla ei ole syvällistä tietoa asiasta, voit myös rakentaa projektin ohjeiden ohjeiden mukaisesti.

Vaihe 1: Työmallin kehittäminen

Ensimmäinen tehtävä on luoda projektille toimiva malli. Vasta sen jälkeen voimme päättää hankkeen tarvitsemista materiaaleista. Koko projekti voidaan jakaa kolmeen osaan.

Osa 1: Esteiden syntyminen

Ensinnäkin meidän on luotava satunnaisia esteitä pisteen hyppäämiseksi. Esteet ovat myös pistepulssin muodossa, joka liikkuu LED -järjestelmän toisesta päästä toiseen.

Esteiden muodostamiseksi käytämme kahta ajastinpiiriä (piirikaaviot liitteenä), toisessa korkeataajuus (HF -ajastin) ja toisessa matalataajuus (LF -ajastin). "Satunnaisuus" -osan hoitaa HF -ajastin, jonka ulostulo näkyy LF -ajastimen jokaisella nousevalla reunalla (jota pidetään CLK -tulona). Esteenmuodostusohje on HF -ajastimen tila LF -ajastimen jokaisella nousevalla reunalla (1 -> Luo este | 0 -> Älä luo estettä). HF -ajastin nollataan jokaisella "JUMP" -toiminnolla, jotta estetään satunnainen esteiden muodostuminen. HF-ajastimen ulostulo annetaan D-tulona D Flip Flopille (seuraavan jakson käskyjen tallentamista varten) ja CLK-tulo LF-ajastinlähtöksi.

Kun esteen muodostamisen binaarikäsky on päättynyt, meidän on luotava "estepulssi" LED -järjestelmässä. Teemme sen 4-bittisen laskurin avulla, jonka lähtö annetaan 4x16-demultiplekserille (DeMUX). DeMUXin ulostulo saisi 16 vastaavaa LEDiä hehkumaan.

Osa 2: JUMP

JUMP -toiminnossa käytämme painikkeen tuloa ohjeena. Kun ohje on annettu, rivin objektin LED-valo lakkaa hehkumasta ja toinen sen yläpuolella oleva LED-valo palaa, mikä merkitsee hyppyä.

Osa 3: Tulos

Tulos on seuraava: Jos kohde kaatuu, Nollaa peli; Muussa tapauksessa lisää pisteitä.

Törmäys voidaan ilmaista sekä esto- että kohdesignaalin AND -esityksenä esteen maanpinnan suhteen. Jos törmäystä ei tapahdu, pistelaskuria lisätään, mikä näkyy 7-segmenttisessä näytössä.

Vaihe 2: Osien kerääminen

Tarvittavat komponentit ovat seuraavat:

• Piirilevy x 1, Leipälevy x 3
• LEDit: vihreä (31), punainen (1), BiColor: punainen+vihreä (1)
• Painike x 2
• 7-segmenttinen näyttö x 2
• IC 555 x 3 [ajastinpiireille]
• IC 7474 x 1 (D FlipFlop)
• IC 7490 x 2 (vuosikymmenmittari) [pisteiden näyttämiseen]
• IC 7447 x 2 (BCD-7-segmentin dekooderi) [pisteet näytetään]
• IC 4029 x 1 (4-bittinen laskuri) [esteiden näytölle]
• IC 74154 x 1 (DeMUX) [esteesittelylle]
• IC 7400 x 3 (EI portti)
• IC 7404 x 1 (NAND -portti)
• IC 7408 x 1 (JA -portti)
• IC -pistorasiat
• Jännitelähde (5V)

Tarvittavat työkalut:

• Juotin
• Lankaleikkuri

Vaihe 3: Esteiden luominen: Osa A

Ensinnäkin meidän on asetettava ajastinpiirit esteiden muodostussignaalin (HIGH/LOW) tuottamiseksi.

Piiri asetetaan aikaisemmin käsitellyn teorian mukaisesti. Saman piirikaavio on liitteenä yllä. Piiri toteutetaan leipälevyllä (vaikka se voidaan toteuttaa myös piirilevylle) seuraavasti:

• Aseta kaksi 555 IC: tä ja D Flip Flop (IC 7474) leipälevyn jakajan poikki ja vapaata tilaa (4-5 saraketta) niiden välissä.
• Liitä leipälevyn ylärivi jännitelähteen positiiviseen napaan ja alin rivi negatiiviseen liittimeen.
• Tee lisäliitännät piirikaavion mukaisesti. Tarvittavien liitosten jälkeen piiri näyttäisi samanlaiselta kuin yllä oleva kuva.

HUOMAUTUS: Vastusten R1 & R2 ja kapasitanssin C arvot lasketaan seuraavien yhtälöiden avulla:

T = 0,694 x (R1 + 2 * R2) * C

jossa T vaaditaan Aikajakso.

D = 0,694 x [(R1 + R2)/T] *100

jossa D on käyttöjakso eli ON -ajan ja kokonaisajan suhde.

Tässä projektissa suurtaajuusajastimelle T = 0,5 sekuntia ja matalataajuusajastimelle T = 2 sekuntia.

Vaihe 4: Esteiden luominen: Osa B

Nyt kun tiedämme, milloin este luodaan, meidän on nyt näytettävä se. Käytämme 4-bittistä laskuria, demultiplekseriä, ajastinta ja 16 LED-valoa. Miksi 16? Tämä johtuu siitä, että kartoitamme laskurin 4-bittisen lähdön 16 LED-valoon demultiplekserin avulla. Se tarkoittaa, että laskuri laskee 0–15 ja demultiplekseri kytkee LEDin päälle tällä indeksillä.

Ajastimen tehtävänä on säätää laskenopeutta eli esteiden liikkeen nopeutta. Este siirtyy yhden aseman ajastimen yhden ajanjakson aikana. Voit pelata eri arvoilla R1, R2 ja C käyttämällä edellisen vaiheen yhtälöitä saadaksesi eri nopeudet.

Juottaa LED -matriisia varten 16 LED -valoa lineaarisesti yhteisen maan kanssa. Kunkin LEDin positiivinen liitin kytketään DeMUX -laitteeseen (käänteisen NOT -portin avulla, koska DeMUX antaa LOW -lähdön).

Saman piirikaavio on liitteenä yllä.

Vaihe 5: JUMP ja TULOS

Seuraava asia on hyppy. Jos haluat näyttää hyppyn, aseta vain erivärinen LED matriisin yläpuolelle, maadoita se ja kiinnitä sen +ve -liitin painikkeeseen. Kiinnitä painikkeen toinen pää jännitelähteeseen.

Ota myös toinen painike, joka on edellisen vieressä, ja kiinnitä yksi sen liittimistä +5 V: iin. Toinen päätelaite menee NAND -porttiin (IC 7404), ja toinen NAND -portin sisääntulo on tulona LED -valoon juuri JUMP -LEDin (eli kohdevalon) alapuolella. NAND -portin lähtö menee tuloslaskurin RESET -tilaan (molempien BCD -laskimien PIN 2 ja 3). Näin teemme, että nollaamme pisteet, jos sekä OBJECT LED (perusasennossa) -signaali että OBSTACLE -signaali annetaan samanaikaisesti eli kohde ja este törmäävät.

Varmista, että molemmat painikkeet painetaan yhteen. Voit käyttää kolikkoa ja kiinnittää molemmat painikkeet siihen.

Määritä tuloslaskuri yllä olevan kytkentäkaavion mukaan (Kuvan lähde: www.iamtechnical.com).

HUOMAUTUS: Liitä nastat 2 ja 3 NAND -portin ulostuloon, jotta se nollaa pisteet, jos törmäät esteeseen

Vaihe 6: Hyvää pelaamista

Se siitä. Olet valmis projektisi kanssa. Voit lisätä siihen viimeistelyä, jotta se näyttää hyvältä. Lepo on hyvä.

NAUTTIA..!!