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用beetle做一个贪玩棋盘 |
小小的beetle完成一个棋盘?当然不行,所以要请出我们的猪脚----IO扩展板 -----------------------------前言----------------------------- 大扎好,唔系……不好意思拿错稿子了。 大家好,我是玩Arduino一月半的电子爱好者,喜欢划水、摸鱼、炸电容、写BUG。 前几天出门捡到一个快递,迫不及待的拿回家拆开,wow~awesome~ 等等,这是啥东东?好像是上次活动与然后PY交易得到的内部工程板。 研究了一段时间后……总算看出来了,这是一个IIC的IO扩展板。 在我正准备扔在角落吃灰的时候,我想到了很久以前看到的一个动画片——围棋少年(似乎暴露年龄了) 那个时候感觉 落子的时候气势+1+1+1,疯狂模仿,以至于弄坏了许多副棋……额,似乎又跑题了……有了想法就动手去实施,要做什么?往下看就知道了。 -----------------------------正文----------------------------- 当当当,自带特效的国际象棋。 这是当所有棋子摆放完过后的效果 行走棋子的时候显示蓝色光路径 吃掉对方棋子的时候显示红色路径 上面的所有显示都是可以通过改程序任意改变的,只有你想不到没有你玩不到。 这个比拇指大一丢丢的beetle控制器,使用了IO扩展板,扩展出了这么多的引脚。 为什么是国际象棋?因为我只拿到了四个IO扩展板(小声BB,好气呀,只白嫖了四个),看介绍可以同时使用8个IO扩展板,也就是扩展128个IO口。等我再白嫖几个后我就做一个中国象棋(咕咕咕~~~) 材料准备: 1. beetle(1个) 2. IO扩展板(4个) 3. WS2812灯带(64颗) 4. 霍尔传感器3144(64个) 5. 1K电阻(64个) 6. 国际象棋棋子(1套) 7. 铷磁铁(如果霍尔传感器能感应到棋子则不需要,但是市面上棋子磁力似乎都很小,磁铁大小根据棋子决定)(32颗) 8. 漆包线 9. 5V电源(1个) 10. 纸板一大块(垃圾佬专属,如果条件允许可以使用亚克力板) 这是需要的材料,只展示了一部分 -----------------------------制作开始----------------------------- 本文结构: 一、硬件介绍 1. IO扩展板 2. 霍尔传感器 3. WS2818灯带 二、接线 1. 接线图 2. 焊接 三、程序编写 1. 思路 2. 编写程序 3. 烧录演示 一、硬件介绍 在开始制作前我们先了解一下元器件: 1. IO扩展板 我们所用的是IIC接口的16位数字IO口扩展板,最多可以并联8个这样的扩展板,也就是可以扩展出128个IO口!虽然是扩展出的IO口,但是这些IO口功能可不弱,每个IO口都可独立被设置为输入、输出、上拉输入或中断等IO模式。而且这个扩展板还有2个中断信号引脚INTA和INTB,当这两个引脚与主控板的中断IO口连接后可以实现真正的中断!在这个作品中我们只用到了扩展板的输入功能。 2. 霍尔传感器 太小了,拍的不清楚,下面是我简单的画的霍尔传感器3144 网上对霍尔传感器噼里啪啦的介绍了一大堆,简单来说,霍尔传感器就是检测磁场强度的一个传感器。我们这里使用的是单极性开关型霍尔传感器。当有磁铁时输出低电平,没有就输出高电平。我用铷磁铁测试感应距离大约8mm,不同磁性的磁铁感应距离也不一样,下面是测试原理图和结果图: 测试 磁铁磁性越大,感应距离大,磁铁磁性越小,感应距离小。而且磁铁磁性越大,棋子之间的间隔也就越大,建议先测试确定数据之后再动手,并且建议这样测试每个传感器的好坏。 3. WS2818灯带 WS2812 RGB灯带是由全彩LED组成。只需一个IO口就可以控制所有LED灯,使用起来非常的方便。而且灯带柔性较大,可随意对接,弯曲,裁剪,非常符合我们的要求。 需要注意:灯带之间千万不要接反 二、接线 1. 接线图 LED灯带连接beetle的D9引脚,扩展板的VCC、GND、SDA、SCL分别与beetle上的相应引脚焊接上,扩展板的传感器全部IO口都按照接线图接上霍尔传感器。当LED灯最高亮度点亮白色时,单的灯电流可达60mA,LED灯比较多,建议外接电源,虽然暂时不接电源也能正常运行,但是为了以后的可拓展性,建议还是加上。 2.焊接 先拿出我的小纸板,在上面画出棋盘所有格子 我们在上面焊接一个霍尔传感器(焊接都是采用的漆包线) 然后我们接着焊接几个 然后去睡一觉后就自己焊接好了 我们接下来焊接灯带,8个一条,我们需要八条,间距根据你格子大小确定。建议测试焊接好的灯带是否能用。 我们先在焊接完的霍尔传感器上面铺上一层白纸(防止短路),然后将灯带按下面的示意图焊接好,并贴在每个霍尔传感器的上面 睡一觉过后又自动焊接好了 我们在上面再铺一层白纸,画出棋盘格子 再稍加装饰 记得组装的时候留出接口 3. 改造棋子 我们将棋子里面的磁铁替换掉 三、程序编写 1.思路 主程序就是整个思路,下面会一步一步讲解 第一步:初始化LED灯和IO扩展板(这步比较简单就不细说了) 第二步:点亮棋子摆放位置的灯,等待棋子摆放完成 因为棋子摆放在1.2.7.8行,所以只要这四行电平全为低,意味着摆放完成 第三步:棋子摆放完成后展现开局灯光 这一步主要时点灯,想玩出什么花样都行 第四步:扫描IO扩展板IO口 先将原来的IO口电平信息保存在num0中,然后读取新的信息保存到num中 第五步:判断是否拿放棋子,计算位置,判断走子还是吃子 通过新旧数据的对比很容易判断出哪行哪列的电平出现变化,就能得到坐标。 通过判断是0变1,还是1变0,就能知道是拿起还是放下 第六步:点亮相应的灯光 最后就是通过两个坐标,点亮你想要的灯就行了 2.编写程序 说到这个程序刚开始没有什么思路,然后我去请教大佬。 大佬的思维我这种小萌新实在搞不懂,打扰了,告辞。 随着我一阵噼里啪啦乱敲过后…… 幸好我不是走专业程序员的路,不然铁定被祭天。 还是求助大佬吧……最后在大佬的帮助下完成了代码(文章末尾附上)。 3.烧录程序GO!GO!GO! 上电-烧录…… 欢迎来到贪玩象棋 这是等待双方摆放棋子 由于身边的人都不会下,所以我就演示一下棋盘效果(由于我代码太渣,所以只有按照国际象棋规则走才会显示相应的灯光),想要什么光效完全可以自己编写,发挥自己的脑洞。 国际象棋的运动轨迹有4种:横、直、斜还有马的走法。我就这里就按照走法简单演示一下。走子显示蓝色的路径,吃子显示红色的路径(附件上的代码解决视屏中第一步行走显示红色光的BUG) 这是1.0版本,如果我没有咕咕咕,以后会做一个2.0版本(硬件方面改动很小,加一个喇叭和DFPlayer Mini),当拿起一个棋子之后会发出相应的声音,如:拿起马,会发出马叫,吃子会发出兵戎相见的声音…… 这个还可以做成类似于开心消消乐的游戏,亮多种颜色的灯,用磁铁调换两个灯,来消除。 8个扩展板最多可以扩展出128个IO口,玩法肯定不止这些,等待大佬们的创意。 |
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