Тетрис на базе Arduino и двухцветных светодиодных матриц

Один из наборов для самостоятельной сборки jolliFactory поставляется с модулем управления двухцветной светодиодной матрицей. Данный модуль позволяет соединять последовательно большое количество модулей в соответствии с требованиями вашего проекта.

С помощью данных модулей было изготовлено несколько интересных устройств:

• Проект Текстового дисплея с пролистыванием на базе 7 двухцветных светодиодных матриц

• Проект Текстового дисплея с пролистыванием на базе двухцветной светодиодной матрицы с возможностью голосового управления и использованием Arduino (Bluetooth + Android)

Видеоигра тетрис была выпущена в 1984 году и имела огромный успех для портативной ручной приставки Game Boy, выпущенной в 1989 году, которая сделала ее популярной до настоящего времени.

Просто ради развлечения, мы решили создать простой тетрис с использованием двух последовательно соединенных двухцветных светодиодных модулей, которые управляются микроконтроллером Arduino. Мы просмотрели много сайтов в интернете, но не нашли ничего подобного.

Мы попытались найти подобные проекты в сети Интернет и получили некоторую информацию, которую впоследствии адаптировали для создания простой игры тетрис на базе Arduino и двухцветной светодиодной матрицы.

Для выполнения данного проекта необходимы базовые знания электроники, некоторые умения по пайке компонентов и знание микроконтроллера Arduino.

Ниже показано видео работы готового устройства.

Шаг 1: Изготовления драйвера управления двухцветным светодиодным модулем

В данном проекте используются две светодиодные матрицы, управляемые Arduino Nano. Нам понадобится два набора Bi-color (Red/Green) LED Matrix Driver Module Kits от jolliFactory. Каждый из этих модулей использует две микросхемы-драйвера MAX7219 для управления двухцветной светодиодной матрицей. Данные микросхемы идеально пригодны для нашего проекта, поскольку снимают основную работу с микроконтроллера и облегчают разводку логических элементов устройства.

Двухцветные светодиодные матрицы можно приобрести здесь.

Данный набор имеет все необходимые компоненты. Для сборки нужны некоторые навыки пайки.

Ниже показано видео по сборке светодиодного модуля:

Шаг 2: Подключение

После сборки светодиодных матриц, их необходимо подключить к микроконтроллеру Arduino Nano согласно принципиальной схемы подключения (светодиодные матрицы не показаны для удобства отображения).

Для звукового выхода игровой приставки мы использовали 8-омный динамик мощностью 0.5 ватта, управляемый напрямую одним из цифровых выводов Arduino через резистор 100 ом. В данном проекте используется основной звуковой тон. Для портативной приставки будет вполне достаточно невысокого уровня громкости, регулируемого с помощью простых настроек.

Для навигации и вращения блоков игры тетрис понадобится SPST панель с четырьмя нажимными кнопками.

Необходимо использовать подтягивающие резисторы номиналом 10 кОм для входных выводов DATA IN, CLK и LOAD. При первой подаче питания на микроконтроллер или при его сбросе линии ввода/вывода будут «висеть» в воздухе. Микросхема MAX7219 увидит это как достоверные данные и начнет отображать «мусор», пока микроконтроллер не начнет отрабатывать управляющую программу. Чтобы этого не происходило необходимо использовать подтягивающие резисторы. Для снижения общего количества компонентов можно не использовать подтягивающие резисторы номиналом 10 кОм для входных выводов DATA IN и CLK.

За исключением двух двухцветных светодиодных модулей и четырех нажимных кнопок, мы выполнили монтажные соединения всей схемы на небольшой перфорированной плате размером около 60 мм x 60 мм.

Примите во внимание, что на фото показаны четыре нажимные кнопки, устанавливаемые на общей перфорированной плате. Мы первоначально использовали их для управления игровой приставкой. Однако после изготовления корпуса мы решили использовать панель с установленными на ней четырьмя нажимными кнопками для более удобного управления игрой. Мы соединили параллельно нашу панель с нажимными кнопками с небольшими нажимными кнопками на печатной плате, поэтому управление может выполняться нажимными кнопками на печатной плате или на панели.

Шаг 3: Программирование платы Arduino

В плату Arduino необходимо загрузить скетч для управления дисплеем.

Для этого мы использовали Arduino IDE V1.03.

Загружаемый скетч игры тетрис очень простой, без возможности выбора уровней и подсчета очков. Вы можете изменить и улучшить данный скетч.

Шаг 4: Корпус и окончательная сборка

Поскольку данный проект задумывался для сайта FUN factor без намерения использовать устройство длительное время, мы не уделили большое внимание созданию надежного корпуса. Однако изготовленный корпус позволяет удобно держать устройство и комфортно играть.

Для корпуса мы использовали заднюю часть от картонной коробки с акриловой передней крышкой, подкрашенной в голубой цвет, с установленными нажимными кнопками. Мы даже не прикрепили модули к корпусу, поскольку они очень плотно вошли в него. На рисунках показаны различные этапы сборки модулей вместе.

Оригинал статьи

Теги:

• Перевод
• Arduino