Mchezo wa Rukia wa Dot (bila Kutumia Arduino): Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Maelezo ya jumla

Habari! Mimi ni Shivansh, mwanafunzi wa IIIT-Hyderabad. Niko hapa na mafunzo yangu ya kwanza ambayo ni mchezo ulioongozwa kutoka kwa mchezo wa Google Chrome's Dinosaur Rukia. Mchezo ni rahisi: Ruka vizuizi vinavyoingia ili upate alama. Ukigongana, unafunguliwa na alama zinaweka upya.

Kipengele cha kuonyesha mradi huu ni kwamba hakuna matumizi ya Arduino au mdhibiti mwingine yeyote. Inatokana na vifaa vya msingi vya umeme na inajumuisha utekelezaji wa Mashine za Jimbo la Finite (FSMs) kwa msaada wa michoro ya mantiki, n.k.

Unavutiwa? Tuanze.

Mahitaji:

• Ujuzi wa kimsingi juu ya vifaa vya umeme kama Resistors, Capacitors, Circuits Integrated (ICs).
• Ujuzi wa kimsingi wa Milango ya Mantiki (NA, AU, SIYO, n.k.)
• Maarifa juu ya kufanya kazi kwa Flip-Flop, Counter, Multiplexer, nk.

KUMBUKA: Sharti zilizoorodheshwa hapo juu ni kuelewa kazi nzima ya mradi. Mtu asiye na ujuzi wa kina wa hiyo hiyo pia anaweza kujenga mradi kufuatia hatua katika inayoweza kufundishwa.

Hatua ya 1: Kuendeleza Mfano wa Kufanya Kazi

Kazi ya kwanza ni kuunda mtindo wa kufanya kazi kwa mradi huo. Hapo tu ndipo tunaweza kuamua vifaa vinavyohitajika kwa mradi huo. Mradi mzima unaweza kuvunjika katika sehemu tatu.

Sehemu ya 1: Kizazi cha kikwazo

Kwanza, tunahitaji kutoa vizuizi visivyo vya kawaida kwa Dot ili kuruka. Vizuizi pia vitakuwa katika mfumo wa kunde ya nukta ambayo hutembea kutoka mwisho mmoja wa safu ya LED hadi nyingine.

Kwa kutengeneza vizuizi, tunatumia Circuits mbili za Timer (michoro za mzunguko zilizoambatanishwa), moja na Frequency ya Juu (Timer ya HF) na nyingine na Frequency ya Chini (Timer ya LF). Sehemu ya 'bahati nasibu' inasimamiwa na HF Timer ambayo pato lake linaonekana kwenye kila makali yanayoinuka ya kipima muda cha LF (ambacho kinachukuliwa kama pembejeo ya CLK). Maagizo ya Kizazi cha Kizuizi ni hali ya HF Timer kila pembe inayoinuka ya LF Timer (1 -> Tengeneza Kizuizi | 0 -> Usizalishe Kizuizi). Timer ya HF imewekwa upya kwenye kila 'RUKA' ili kuhakikisha kizazi cha vizuizi vya nasibu. Pato la HF Timer limetolewa kama D-pembejeo kwa D Flip Flop (kwa kuhifadhi maagizo ya mzunguko unaofuata) na pembejeo ya CLK kama Pato la LF Timer.

Mara tu maagizo ya kibinadamu ya kizazi cha vizuizi yametoka, tunahitaji kutengeneza 'pigo la kikwazo' kwenye safu ya LED. Tunafanya hivyo kwa msaada wa Counter 4-bit ambayo pato lake limetolewa kwa demultiplexer ya 4x16 (DeMUX). Pato la DeMUX litakuwa likifanya taa za 16 husika ziangaze.

Sehemu ya 2: RUKA

Kwa Kitendo cha RUKA, tutachukua Ingizo la Kitufe cha Push kama maagizo. Mara tu mafundisho yatakapotolewa, kitu cha mkondoni LED huacha kuangaza na mwangaza mwingine juu yake huangaza, ikiashiria kuruka.

Sehemu ya 3: Matokeo

Matokeo yatakuwa kama: Ikiwa kitu kitaanguka, Rudisha mchezo; vinginevyo, ongeza alama.

Mgongano unaweza kuonyeshwa kama ANDing ya yote mawili, ishara ya kikwazo na ishara ya kitu kwa nafasi ya ardhi ya kikwazo. Ikiwa mgongano haufanyiki, Kaunta ya Point inaongezwa ambayo inaonyeshwa kwenye jozi ya sehemu 7 za sehemu.

Hatua ya 2: Kukusanya Vipengele

Vipengele vinavyohitajika ni kama ifuatavyo.

• PCB x 1, Bodi ya mkate x 3
• LEDs: Kijani (31), Nyekundu (1), BiColor: Nyekundu + Kijani (1)
• Kitufe cha kushinikiza x 2
• Sehemu ya 7 Onyesha x 2
• IC 555 x 3 [kwa Vipindi vya Timer]
• IC 7474 x 1 (D FlipFlop)
• IC 7490 x 2 (Kaunta ya miaka kumi) [kwa kuonyesha alama]
• IC 7447 x 2 (BCD hadi sehemu ya sehemu 7) [kwa kuonyesha alama]
• IC 4029 x 1 (Kaunta ya 4-bit) [kwa onyesho la kikwazo]
• IC 74154 x 1 (DeMUX) [kwa onyesho la kikwazo]
• IC 7400 x 3 (SI lango)
• IC 7404 x 1 (lango la NAND)
• IC 7408 x 1 (NA lango)
• Soketi za IC
• Chanzo cha Voltage (5V)

Zana zinahitajika:

• Chuma cha kulehemu
• Mkata waya

Hatua ya 3: Kizazi cha Vizuizi: Sehemu-A

Kwanza, tunahitaji kusanidi mizunguko ya muda wa kutengeneza Ishara ya Kizazi cha Kizuizi (JUU / LOW).

Mzunguko utawekwa kulingana na nadharia iliyojadiliwa hapo awali. Mchoro wa mzunguko wa ile ile umeambatanishwa hapo juu. Mzunguko unatekelezwa kwenye ubao wa mkate (ingawa inaweza pia kutekelezwa kwenye PCB) kama ifuatavyo:

• Weka mbili za IC 555 na D Flip Flop (IC 7474) kuvuka mgawanyiko wa ubao wa mkate na nafasi fulani wazi (nguzo 4-5) katikati.
• Unganisha safu ya juu ya ubao wa mkate na terminal nzuri ya Chanzo cha Voltage na safu ya chini na terminal hasi.
• Fanya unganisho zaidi kufuatia mchoro wa mzunguko. Baada ya unganisho muhimu, mzunguko ungeonekana sawa na picha iliyoambatanishwa hapo juu.

KUMBUKA: Thamani za upinzani R1 & R2 na uwezo C umehesabiwa kwa kutumia hesabu zifuatazo:

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

ambapo T inahitajika Kipindi cha Wakati.

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

ambapo D ni Mzunguko wa Ushuru yaani uwiano wa ON Time to Total Time.

Katika mradi huu, kwa Timer ya Frequency High, T = 0.5 sec na kwa Timer-Frequency Timer, T = 2 sec.

Hatua ya 4: Kizazi cha Vizuizi: Sehemu-B

Sasa kwa kuwa tunajua wakati wa kuzalisha kikwazo, sasa tunahitaji kuionyesha. Tutatumia kaunta ya 4-bit, Demultiplexer, kipima muda na safu ya LED 16. Kwa nini 16? Hiyo ni kwa sababu tutakuwa tunapanga ramani ya 4-bit ya kaunta kwa LEDs 16 tukitumia demultiplexer. Inamaanisha kuwa kaunta itahesabu 0 hadi 15 na demultiplexer itawasha LED na faharisi hiyo.

Jukumu la timer ni kudhibiti kasi ya kuhesabu, i.e. kasi ya harakati za kikwazo. Kizuizi kitabadilisha msimamo mmoja katika Kipindi cha Wakati Moja cha kipima muda. Unaweza kucheza karibu na maadili tofauti ya R1, R2, na C ukitumia equations katika hatua ya awali kupata kasi tofauti.

Kwa tumbo la LED, solder 16 LEDs kwa mtindo wa mstari na ardhi ya kawaida. Kituo chanya cha kila LED kitaunganishwa na DeMUX (baada ya kugeuza bila kutumia lango, kwani DeMUX inatoa pato la chini).

Mchoro wa mzunguko wa ile ile umeambatanishwa hapo juu.

Hatua ya 5: RUKA na MATOKEO

Jambo linalofuata ni hatua ya kuruka. Kwa kuonyesha kuruka, weka tu LED ya rangi tofauti juu ya tumbo, ikataze na uambatanishe kituo chake kwa kifungo. Ambatisha mwisho mwingine wa kitufe cha kushinikiza kwenye chanzo cha voltage.

Pia, chukua kitufe kingine cha kushinikiza, kilichowekwa karibu na ile ya awali na ambatisha moja ya vituo vyake kwenye + 5V. Kituo kingine kinaenda kwa Lango la NAND (IC 7404) na pembejeo nyingine ya Lango la NAND kama pembejeo kwa LED iliyo chini tu ya JUMP LED (i.e. kitu cha LED). Pato la Lango la NAND huenda kwa Rudisha (PIN 2 na 3 ya Kaunta zote za BCD) za kaunta ya alama. Kwa hili tunachofanya ni kwamba tunaweka alama tena ikiwa ishara ya OBJECT LED (katika nafasi ya msingi) na ishara ya OBSTACLE imepewa kwa wakati mmoja, yaani kitu na kikwazo kiligongana.

Fanya mpangilio ili kuhakikisha kuwa vifungo vyote vya kushinikiza vimebanwa pamoja. Unaweza kutumia sarafu na kushikamana na vifungo vyote viwili.

Kwa kuanzisha kaunta ya alama, fuata mchoro wa mzunguko ulioambatanishwa hapo juu (Chanzo cha picha: www.iamtechnical.com).

KUMBUKA: Unganisha siri 2 na 3 kwa pato la Lango la NAND ili iweze kuweka alama tena ikiwa itagongana na kikwazo

Hatua ya 6: Kucheza kwa Furaha

Hiyo ndio. Umemaliza na mradi wako. Unaweza kuongeza kumaliza kwake ili ionekane nzuri. Mapumziko ni sawa.

FURAHIA.. !!