BrainGame: 8 stappen

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

Hallo, in deze instructie zal ik laten zien hoe je een klein spel kunt bouwen dat wordt gebruikt voor het oefenen van wiskunde, met een Arduino Uno en een Oled-display.

Het begon allemaal toen ik mijn zoon hielp met zijn schoolwerk.

Ik kwam op het idee om een apparaat te maken waarmee je de analoge klok en de basisrekenkunde kunt oefenen.

Als je mijn andere instructie "OLEDDICE" hebt gelezen, herken je waarschijnlijk de doos en andere dingen van dat project.

Toen ik het ontwerp voor het dobbelstenenproject deed, kocht ik verschillende op maat gemaakte PCB's en ontwierp ze voor een specifieke doos, daarom zal ik deze voor veel draagbare projecten hergebruiken.

Vanwege het bovenstaande is de video die het laatste aangepaste hersenspel laat zien en hoe het te gebruiken, maar in deze instructie zal ik beschrijven hoe het op een breadboard te bouwen.

Er zijn twee versies beschikbaar.

1. Standaard versie

2. AutoPowerOff-versie

De AutoPowerOff-versie heeft een paar extra componenten toegevoegd om de stroom automatisch uit te schakelen om batterijen te sparen.

Het is de perfecte keuze als je, zoals ik, er een maakt die draagbaar is.

Stap 1: Functies

De hieronder beschreven functies zijn hetzelfde voor beide versies, behalve voor de AutoPowerOff-functie.

Het spel heeft drie standaard kortstondige PCB-schakelaars voor de besturing.

Selecteer, OK en Terug

Dit is hoe te spelen.

Wanneer u de game voor het eerst opstart, wordt u gevraagd om een game te selecteren in het gamemenu.

U kunt kiezen uit 2 pagina's.

Eerste pagina:

• toevoeging
• aftrekken
• vermenigvuldiging
• afdeling

Tweede pagina:

• binaire conversie
• hex conversie
• Analoge klokuitlezingen
• Willekeurige modus die de basis wiskunde doorloopt.

Als je hebt besloten welk spel je wilt spelen, druk je op OK en ga je naar het volgende menu om te kiezen

niveau van 1-4

Als u op de terug-knop drukt, keert u terug naar het vorige menu.

Stap 2: Start afspelen

Druk op ok om het afspelen te starten.

Spel 1-4

Als je een spel uit het eerste menu hebt gekozen, heb je een vraag en een groeiende tijdbalk onderaan het scherm. Als de tijd om is, geeft het spel het juiste antwoord weer.

Als u nogmaals op ok drukt, krijgt u een nieuwe taak.

Spel 5-8

Als u conversie vanaf de tweede pagina kiest, is het gedrag vergelijkbaar, maar hier moet u willekeurig converteren, van of naar, tussen decimaal, binair of hex.

Als je dit spel speelt, heb je geen tijdbalk, druk gewoon op ok als je klaar bent om het antwoord weer te geven.

Het laatste spel is de analoge klokuitlezingen, wanneer u op ok drukt, begint de klok een willekeurig aantal keren te draaien en te vertragen voordat deze stopt, en u wordt dan gevraagd om te antwoorden hoe laat het is.

Om het gemakkelijker te maken, stopt de klok altijd met tussenpozen van 5 minuten.

Bij alle spellen heb je een geluidssignaal tijdens het spelen als het geluid is geactiveerd.

Om het geluid in of uit te schakelen, houdt u de terugknop langer dan 1 sec ingedrukt. Als het geluid is uitgeschakeld, staat er een klein mute-symbool in de rechterbovenhoek.

Stap 3: AutoPowerOff-functies

Als u de AutoPowerOff-versie bouwt, zijn er een paar extra functies.

Je zet het apparaat aan door de ok-knop een seconde ingedrukt te houden. De game draait ongeveer 60 seconden voordat je een waarschuwing voor automatisch uitschakelen krijgt als je geen game speelt.

Als je op geen enkele knop drukt, gaat de stroom uit, dit zorgt ervoor dat je nooit vergeet om het spel uit te schakelen.

Door op een willekeurige knop te drukken wordt de timer gereset.

Als je de Terug-knop langer dan drie seconden ingedrukt houdt en vervolgens loslaat, wordt het spel gedwongen af te sluiten.

De schets gebruikt de EEPROM-bibliotheek die bij de Arduino IDE wordt geleverd om gegevens op te slaan.

Net voordat de stroom uitvalt, slaat de microcontroller de laatste status op en zal deze bij de volgende herstart oproepen, Game, Level en Sound status.

Stap 4: Laten we beginnen met bouwen

Dit is wat je nodig hebt.

Beide versies:

1 Arduino Uno

1 0,96 i2c Oled-display Oled-display

3 kortstondige drukknoppen PCB Switch

3 Weerstanden 10K

1 piëzo-element

1 soldeerloze BreadBboard

enkele jumperdraden.

AutoPowerOff-versie:

Voor de AutoPowerOff-versie heb je ook nodig.

1 Pfet-transistor IRF9640 of vergelijkbaar

1 NPN Transitor BC547 of vergelijkbaar

2 Diodes 1N4148

1 Spanningsregelaar 7805

2 Weerstanden 100K

2 condensatoren 10uF

1 condensator 0, 1uF

1 9 Volt batterij

Het bouwen van de standaardversie gaat gewoon over het aansluiten van het oled-display, de piëzo, de knoppen en de pullup-weerstanden. zie de fritzing foto hierboven.

De SCL op het display is verbonden met Analog5 en de SDA is verbonden met Analog4 op de Arduino.

Stap 5: AutoPowerOff-versie

Als u de Autopoweroff-versie bouwt, moet u de extra componenten uit de lijst aan uw breadboard toevoegen.

Merk op dat u de 10K pullup-weerstand voor de Ok-knop naar het stroomregelcircuit moet verplaatsen en extra draad van digitale uitgang 8 moet toevoegen.

Zorg er ook voor dat u uw Arduino van stroom voorziet via de 5 Volt-pin aan de bovenkant (niet via de DC-aansluiting aan de zijkant).

U moet ook uw USB-kabel verwijderen wanneer de schets is geladen, anders werkt de automatische uitschakelfunctie niet, afhankelijk van het feit dat de Arduino wordt gevoed door de USB, zelfs als het circuit is uitgeschakeld.

Dit is hoe het automatische uitschakelcircuit werkt.

Wanneer u op de ok-knop drukt, daalt de spanning op de PFet:s Gate waardoor de stroom van de batterij door de transistor naar de spanningsregelaar kan stromen die de spanning op 5 Volt stabiliseert.

Wanneer de Arduino wordt gevoed, is de digitale pin 8 ingesteld op logisch HOOG en is de pin aangesloten op de basis van BC547, die het circuit zal vergrendelen zolang de digitale pin 8 HOOG is.

De ok-knop bestuurt ook de digitale ingang 7 op de Arduino via de diode D2.

Stap 6: De schets

De schets gebruikt de U8g2-bibliotheek voor de weergave, je vindt deze hier.

Download en installeer voordat u de code compileert.

Hulp nodig bij het installeren van bibliotheek?https://www.arduino.cc/en/guide/Libraries

BELANGRIJK:

U gebruikt dezelfde schets voor beide versies, maar u moet de "#define AUTOPOWER" aan het begin van de schets uitsluiten als u de standaardversie bouwt.

Stap 7: Wijzigingen

Er zijn een paar parameters in de schets die de gebruiker misschien wil wijzigen om beter te passen bij de referenties van de speler.

1. De tijd om na te denken voor verschillende niveaus.
2. Willekeurig bereik voor verschillende spellen en niveaus.

Het bereik van willekeurige getallen wordt voor elk spel en elk niveau opgeslagen in een 2dim-array.

Als u een oled gebruikt met een ander I2c-adres dan standaard, kunt u dat eenvoudig aanpassen aan uw beeldscherm.

Stap 8: Voltooien

Je bent klaar.

Ik hoop dat je het project en het spel leuk vindt.

Veel plezier.

Tomas