Interactief Tic-Tac Toe-spel bestuurd met Arduino - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Het doel van het Physical Tic-Tac-Toe-project is om een bekend spel in de fysieke wereld te brengen. Oorspronkelijk wordt het spel gespeeld door twee spelers op een stuk papier - door de symbolen 'X' en 'O' om de beurt te plaatsen. Ons idee was om het gedrag van spelers te onderzoeken wanneer ze worden geconfronteerd met een radicaal andere vorm. Bovendien vonden we het erg leuk om Steampunk-esthetiek te verkennen door de mechanica van tandwielen te combineren met elektronica.

Het belangrijkste idee achter ons project is dat de toestanden van de speelvelden kunnen worden weergegeven door de vorm van het buigbare materiaal. Velden hebben 3 verschillende statussen: 'X', 'O' en NULL (ongebruikt veld). We moesten een manier bedenken om het aantal actuatoren dat nodig is om een overgang van de ene naar de andere toestand te maken, te verminderen. Na een paar schetsen te hebben gemaakt, realiseerden we ons dat dit aantal kan worden teruggebracht tot slechts één. Onderstaande schets vat ons ontwerpproces samen.

Stap 1: Gereedschappen en materialen

Met de volgende materialen zou je 9 speeldozen moeten kunnen maken. Elke gamebox is een onafhankelijk element en kan in elke configuratie worden gebruikt. Zonder veel gedoe kan het bord worden uitgebreid tot 16 (4×4) of 25 (5×5) dozen.

Gereedschap:

• Programmeerbare lasersnijder
• Lijmpistool
• Soldeerstation

Materialen:

• 9 × SG90-servo (https://components101.com/servo-motor-basics-pinout-datasheet)
• 2 m². van 3 mm MDF-plaat
• 0,5 m². van transparant 4 mm acrylbord
• Breadboard
• Doorverbindingsdraden
• Arduino-bord
• 9 drukknoppen
• Elastische draad
• 80 cm holle buis 8 mm (acryl/aluminium)
• 9 Weerstanden van 10 Kilo Ohm
• Breadboard

Stap 2: lasersnijden

Elke doos vereist ongeveer 0,3 m² MDF-plaat van 3 mm. Plaatsing van elementen op het canvas maakt niet uit. Merk op dat tandwielen niet overbodig zijn - ze zijn allemaal nodig om de box te laten werken. Het verstrekte SVG-bestand moet mogelijk worden aangepast om correct te werken op verschillende printers.

Stap 3: Versnellingsmontage

Om het mechanisme in de doos te construeren, moeten we de vereiste tandwielassemblage met een laser uitsnijden en aan elkaar lijmen

Stap 4: Invoerbox maken en monteren

Het tweede deel van het proces is het maken van een fysiek invoervak. Het is een 3X3 bord waarbij elk van de knoppen overeenkomt met de respectievelijke vakjes op het bord.

• De onderdelen zijn laser gesneden en gemonteerd.
• De knoppen zijn aan elkaar gesoldeerd op een soldeerbaar bord.
• Om de complexiteit te verminderen, zijn de stroomdraden allemaal op één punt samengevoegd en komt er een enkele uit.
• De aarddraden moeten een afzonderlijke 10K ohm-weerstand hebben en dan kunnen ze met elkaar worden verbonden.
• Op het einde is een enkele draad verbonden met de Arduino.

Stap 5: Arduino-circuit

De verbindingen met de Arduino zijn als volgt. Nu wat betreft de invoerdoos, de verbindingen zijn gedaan op een soldeerbord en de hele montage is aanwezig in de doos. De digitale pinnen en de stroom- en aardingspinnen van het invoerbord om verbinding te maken met de Arduino. De servo-aansluitingen zijn zoals weergegeven in de afbeelding hierboven. De code voor het Interactieve artefact bestaat uit 3 bestanden. TicTacToe.ino is het hoofdbestand en oplosser is het algoritme dat wordt gebruikt om de 'X'- en 'O'-stappen af te spelen.