Dot Jump Game (առանց Arduino- ի օգտագործման) `6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Ակնարկ

Ողջույն! Ես Շիվանշն եմ, IIIT-Hyderabad- ի ուսանող: Ես այստեղ եմ իմ առաջին հրահանգով, որը Google Chrome- ի Dinosaur Jump խաղից ներշնչված խաղ է: Խաղը պարզ է. Մի միավոր վաստակելու համար անցեք մուտքային խոչընդոտների միջով: Եթե բախվեք, պարտվում եք, և հաշիվը վերակայվում է:

Այս նախագծի ամենակարևոր առանձնահատկությունն այն է, որ չկա Arduino- ի կամ որևէ այլ միկրոկոնտրոլերի օգտագործումը: Այն զուտ բխում է հիմնական էլեկտրական բաղադրիչներից և ենթադրում է վերջնական վիճակի մեքենաների (ՖՍՄ) ներդրում ՝ տրամաբանական դիագրամների օգնությամբ և այլն:

Հետաքրքրվա՞ծ է: Եկեք սկսենք.

Նախադրյալներ.

• Հիմնական գիտելիքներ էլեկտրական բաղադրիչների մասին, ինչպիսիք են ՝ դիմադրիչները, կոնդենսատորները, ինտեգրալ սխեմաները (IC):
• Տրամաբանական դարպասների հիմնական գիտելիքներ (AND, OR, NOT, etc.)
• Flip-Flop, Counter, Multiplexer և այլն աշխատելու գիտելիքներ:

Նշում. Վերոնշյալ նախադրյալները նախագծի ամբողջ աշխատանքը հասկանալու համար են: Մեկը, որի մասին խորը գիտելիքներ չունեն, կարող է նաև նախագիծը կառուցել ՝ ուսուցանվող քայլերին հետևելով:

Քայլ 1. Աշխատանքային մոդելի մշակում

Առաջին խնդիրը նախագծի աշխատանքային մոդելի ստեղծումն է: Միայն դրանից հետո կարող ենք որոշել նախագծի համար անհրաժեշտ նյութերը: Ամբողջ նախագիծը կարելի է բաժանել երեք մասի:

Մաս -1. Խոչընդոտների առաջացում

Նախ, մենք պետք է պատահական խոչընդոտներ ստեղծենք կետի վրայով անցնելու համար: Խոչընդոտները կլինեն նաև կետային զարկերակի տեսքով, որը LED զանգվածի մի ծայրից անցնում է մյուսին:

Խոչընդոտներ առաջացնելու համար մենք օգտագործում ենք երկու ժամաչափի սխեմաներ (կցված սխեմաներ), մեկը ՝ բարձր հաճախականությամբ (HF ժմչփ) և մյուսը ՝ ցածր հաճախականությամբ (LF ժմչփ): «Պատահականության» հատվածը վարում է HF ժմչփը, որի ելքը երևում է LF ժմչփի յուրաքանչյուր բարձրացող եզրին (որը ընդունվում է որպես CLK մուտքագրում): Խոչընդոտների ստեղծման հրահանգը HF ժմչփի վիճակն է LF ժմչփի յուրաքանչյուր աճող եզրին (1 -> Ստեղծեք խոչընդոտ | 0 -> Մի ստեղծեք խոչընդոտ): HF ժամաչափը վերակայվում է յուրաքանչյուր «JUMP» - ի վրա `խոչընդոտների պատահական առաջացում ապահովելու համար: HF ժմչփի ելքը տրվում է որպես D մուտքագրում D Flip Flop- ին (հաջորդ ցիկլի համար հրահանգները պահելու համար), CLK մուտքագրմամբ `LF ժմչփի ելքով:

Երբ խոչընդոտների ստեղծման երկուական հրահանգն ավարտվի, մենք պետք է ստեղծենք «խոչընդոտների զարկերակ» LED զանգվածի վրա: Մենք դա անում ենք 4-բիթ հաշվիչի օգնությամբ, որի ելքը տրվում է 4x16 դեմուլտիպլեքսերին (DeMUX): DeMUX- ի արտադրանքը 16 համապատասխան LED լուսարձակներ կդարձնի:

Մաս -2. JUMP

JUMP Action- ի համար մենք որպես հրահանգ ընդունելու ենք Push Button Input- ը: Երբ տրվում է հրահանգը, գծի օբյեկտի LED- ն դադարում է փայլել, և դրա վերևում մեկ այլ LED է փայլում, ինչը նշանակում է ցատկ:

Մաս -3. Արդյունք

Արդյունքը կլինի հետևյալը. Եթե օբյեկտը խափանվի, Վերագործարկեք խաղը. այլապես բարձրացրեք հաշիվը:

Բախումը կարող է արտահայտվել որպես երկուսի խոչընդոտի ազդանշանի և օբյեկտի ազդանշանի խոչընդոտի գրունտային դիրքի համար: Եթե բախում տեղի չունենա, կետի հաշվիչը ավելանում է, որը ցուցադրվում է զույգ 7 հատվածի դիսփլեյների վրա:

Քայլ 2: Բաղադրիչների հավաքում

Պահանջվող բաղադրիչները հետևյալն են.

• PCB x 1, Breadboard x 3
• LED- ները ՝ կանաչ (31), կարմիր (1), BiColor ՝ կարմիր+կանաչ (1)
• Սեղմեք կոճակը x 2
• 7 հատվածի ցուցադրում x 2
• IC 555 x 3 [ժամանակաչափի սխեմաների համար]
• IC 7474 x 1 (D FlipFlop)
• IC 7490 x 2 (տասնամյակի հաշվիչ) [հաշիվը ցուցադրելու համար]
• IC 7447 x 2 (BCD- ից 7 հատվածի ապակոդավորիչ) [հաշիվը ցուցադրելու համար]
• IC 4029 x 1 (4-բիթ հաշվիչ) [խոչընդոտների ցուցադրման համար]
• IC 74154 x 1 (DeMUX) [խոչընդոտների ցուցադրման համար]
• IC 7400 x 3 (դարպաս չէ)
• IC 7404 x 1 (NAND դարպաս)
• IC 7408 x 1 (AND դարպաս)
• IC վարդակներ
• Լարման աղբյուր (5V)

Պահանջվող գործիքներ.

• Sոդման երկաթ
• Մետաղական կտրիչ

Քայլ 3. Խոչընդոտների առաջացում. Մաս-Ա

Նախ, մենք պետք է կարգավորենք ժամանակաչափի սխեմաները, որոնք ստեղծում են Խոչընդոտների առաջացման ազդանշան (HIGH/LOW):

Շղթան կկարգավորվի նախկինում քննարկված տեսության համաձայն: Միևնույն սխեմայի սխեման կցված է վերևում: Շղթան իրականացվում է տախտակի վրա (չնայած այն կարող է իրականացվել նաև PCB- ի վրա) հետևյալ կերպ.

• Տեղադրեք երկու 555 IC և D Flip Flop (IC 7474) տախտակի բաժանարարի միջով, որի միջև ընկած հատվածում կա ազատ տարածք (4-5 սյունակ):
• Միացրեք տախտակի վերին տողը Լարման աղբյուրի դրական տերմինալի հետ, իսկ ստորին շարքը `բացասական տերմինալի հետ:
• Հետագա միացումներ կատարեք սխեմայի սխեմայից հետո: Անհրաժեշտ միացումներից հետո շղթան նման կլինի վերևում ամրացված նկարին:

ՆՇՈՄ. R1 & R2 և C հզորության դիմադրությունների արժեքները հաշվարկվում են ՝ օգտագործելով հետևյալ հավասարումները.

T = 0.694 x (R1 + 2 * R2) * C

որտեղ T- ն պահանջվում է Pամանակաշրջան:

D = 0.694 x [(R1 + R2)/T] *100

որտեղ D- ը գործառնական ցիկլն է, այսինքն ՝ ON ժամանակի և ընդհանուր ժամանակի հարաբերակցությունը:

Այս նախագծում Բարձր հաճախականության ժամաչափի համար `T = 0.5 վրկ, իսկ ցածր հաճախականության համար` T = 2 վրկ:

Քայլ 4. Խոչընդոտների առաջացում. Մաս-Բ

Այժմ, երբ մենք գիտենք, թե երբ պետք է առաջացնել խոչընդոտ, մենք այժմ պետք է այն ցուցադրենք: Մենք կօգտագործենք 4-բիթանոց հաշվիչ, Demultiplexer, ժմչփ և 16 լուսադիոդային զանգված: Ինչու՞ 16: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հաշվիչի 4-բիթանոց ելքը քարտեզագրելու ենք 16 LED- ների միջոցով `օգտագործելով դեմուլտիպլեքսերը: Նշանակում է, որ հաշվիչը կհաշվի 0 -ից 15 -ը, և դեմուլտիպլեքսորն այդ ցուցանիշով կմիացնի LED- ը:

Ամաչափի դերը կարգավորելն է հաշվելու արագությունը, այսինքն `խոչընդոտների շարժման արագությունը: Խոչընդոտը կփոխի մեկ դիրք ժամաչափի մեկ անգամվա ժամանակահատվածում: Դուք կարող եք խաղալ R1, R2 և C տարբեր արժեքներով ՝ օգտագործելով նախորդ քայլի հավասարումները ՝ տարբեր արագություններ ստանալու համար:

LED մատրիցի համար 16 LED- ները կպցրեք գծային եղանակով `ընդհանուր հիմքով: Յուրաքանչյուր LED- ի դրական տերմինալը միացված կլինի DeMUX- ին (NOT դարպասի միջոցով շրջելուց հետո, քանի որ DeMUX- ը տալիս է OWԱOWՐ ելք):

Միևնույն սխեմայի սխեման կցված է վերևում:

Քայլ 5: Թռիչքը և արդյունքը

Հաջորդը ցատկի գործողությունն է: Թռիչք ցուցադրելու համար պարզապես տեղադրեք տարբեր գույնի LED մատրիցի վերևում, այն հիմնավորեք և ամրացրեք նրա +ve տերմինալը կոճակին: Կտտացրեք կոճակի մյուս ծայրը լարման աղբյուրին:

Նաև վերցրեք մեկ այլ կոճակ, որը տեղադրված է նախորդին կից և դրա տերմինալներից մեկը կցեք +5V- ին: Մյուս տերմինալը գնում է դեպի NAND Gate (IC 7404) NAND Gate- ի մյուս մուտքով, որպես մուտքի լուսադիոդ դեպի JUMP LED (այսինքն ՝ օբյեկտի LED) ներքև: NAND Gate- ի ելքը գնում է հաշիվների հաշվիչի RESET (երկու BCD հաշվիչների PIN 2 և 3): Սրանով մենք անում ենք այն, որ մենք վերականգնում ենք հաշիվը, եթե միաժամանակ տրված է OBJECT LED (բազային դիրքում) և OBSTACLE ազդանշանը, այսինքն ՝ օբյեկտն ու խոչընդոտը բախվել են:

Ձեռք բերեք որոշակի պայմանավորվածություն `ապահովելու համար, որ երկու կոճակները սեղմված լինեն միասին: Կարող եք մետաղադրամ օգտագործել և երկու կոճակները կպցնել դրան:

Հաշվիչների հաշվիչը կարգավորելու համար հետևեք վերևում կցված սխեմային (նկ. Աղբյուր ՝ www.iamtechnical.com):

EԱՆՈԹՈԹՅՈՆ Միացրեք 2 -րդ և 3 -րդ կապերը NAND դարպասի ելքին, որպեսզի այն խոչընդոտի հետ բախման դեպքում հաշիվը զրոյացնի:

Քայլ 6: Ուրախ խաղ:

Վերջ: Դուք ավարտել եք ձեր նախագիծը: Դուք կարող եք դրան ավելացնել որոշ հարդարման նյութեր, որպեսզի այն լավ տեսք ունենա: Հանգիստը լավ է:

ՎԱՅԵԼԵՔ.. !!