3D4x-Spiel: 3D 4x4x4 Tic-Tac-Toe - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Sind Sie es leid, immer das gleiche, alte, langweilige, 2-dimensionale Tic-Tac-Toe zu spielen?? Nun, wir haben die Lösung für Sie! Tic-Tac-Toe in 3 Dimensionen!!! Für 2 Spieler, in diesem 4x4x4 Würfel, erhalten Sie 4 LEDs in einer Reihe (in eine beliebige Richtung) und Sie gewinnen! Du machst es. Du spielst es.

Schritt 1: Komponenten und Werkzeuge sammeln

Die wichtigste Komponente dieses 3D Tic-Tac-Toe ist die LED. Wir haben uns für den PL9823 entschieden, der bereits über einen integrierten Controller verfügt. Es verfügt über vier Pins (Dateneingang, Spannungsversorgung, Masse, Datenausgang) und ermöglicht die einfache Adressierung und Steuerung der LED-Farbe. Die Gitterstruktur kann auf viele verschiedene Arten gebaut werden, aber für uns war dies die billigste, stabilste und ästhetischste Option.

Komponentenliste:

• Arduino (wir haben Uno verwendet)
• PL9823 LEDs (mindestens 64)
• Holzspieße (24cm lang)
• Verkabelung (wir haben die Innenseiten eines alten Ethernet-Kabels verwendet)
• Tasten (momentaner Zustand)
• 7 Widerstände (220Ohm)
• Steckbretter (1 für Tasten und Spielen, 1 für einfache Panel-Verbindungen zu Arduino)
• Polystyrolschaumplatte (~2x30x30cm, um die Paneele zu machen)
• Schaumstoffblock aus Polystyrol (~7x25x25cm als Basis für das gesamte Gitter)

Werkzeugliste:

• Lötkolben
• Lötzinn
• Kleber
• Lineal mit Lineal
• Zange
• Abisolierzangen
• Kabelschneider
• Schere
• Marker
• Stift
• Pinzette

Schritt 2: Machen Sie das Gitter

Wir stellen 4 Panels mit 4x4 LEDs individuell her.

• 00: Holen Sie sich Styropor, um das Panel-Layout zu erstellen. Zeichnen Sie das Muster. In diesem Fall haben wir 6 cm Abstand zwischen den LEDs mit 2 cm an den Enden verwendet.
• 01: Stecken Sie die LED-Pins in das Styropor. Wichtig! Stellen Sie sicher, dass Sie alle LEDs mit der gleichen Ausrichtung einsetzen. In unserem Fall haben wir den Ausgangspin nach links gewählt.
• 02: Platzieren Sie nun die Holzspieße auf beiden Seiten der LEDs in Reihen und achten Sie darauf, dass die Punkte alle in die gleiche Richtung zeigen. Kleben Sie den Stick an die Seiten der LED-Lampen und lassen Sie ihn trocknen.
• 03: Machen Sie dasselbe für die Spalten von Holzspießen auf beiden Seiten der LEDs und stellen Sie sicher, dass die Punkte alle in die gleiche Richtung zeigen. Kleben und trocknen lassen.
• 04: Entfernen Sie vorsichtig, indem Sie die LEDs rundum lösen. Heben Sie das Panel heraus und drehen Sie es um. Kleben Sie die Rückseite, damit sie sicherer ist.
• 05: Nachdem alles getrocknet ist, biegen Sie die Stifte, um das Löten zu erleichtern und ein Überkreuzen von elektrischen Leitungen zu vermeiden. Wir verwenden eine Pinzette und biegen den Stift aus der Nähe der Basis.
• 06: Bereiten Sie nun die Drähte vor. Wir haben ein altes Ethernet-Kabel verwendet, das 4-Twisted-Pair-Drähte im Inneren hat. Entfernen Sie die Isolierung und achten Sie darauf, die kleinen Drähte nicht zu durchtrennen. Dann aufdrehen, die Farben entsprechend den verschiedenen Linien auswählen und zwischen den LEDs auf die richtige Länge schneiden. Dann die Enden ein wenig von der Isolierung abziehen. Wir haben Masse=grün, Vdc=blau, Daten ein/aus=weiß gewählt.
• 07: Löten! Es gibt viele Anschlüsse (64x4), also achten Sie darauf, richtig zu löten.
• 08: Verkleidung abnehmen und auf Schaumstoffunterlage legen!

Schritt 3: Machen Sie den Joystick

Wir haben ein Steckbrett verwendet, um den Joystick zum Navigieren im Raster und zum Treffen der Auswahl zu erstellen. Wir haben Jumper, Widerstände und Knöpfe platziert, um die Schaltung (siehe Diagramm) zu bilden, die den Richtungsregler (6 Knöpfe, 1 für jede Richtung) und den Auswahlknopf (gibt den Zug des Spielers ein) definiert. Die 5V und die Masse sind mit den entsprechenden Ports auf Arduino verbunden. Für die analogen und digitalen Eingangspins haben wir die Arduino-Ports A5 bzw. 2 gewählt.

Der Auswahlknopf hat ein Grundschema mit dem Anti-Bunching-Widerstand. Der Richtungsbefehl basiert auf einer Widerstandsleiter, die als Spannungsteilerschaltung arbeitet: Die Spannung zum Analogeingang hängt von der gedrückten Taste ab und wird von Arduino als eine Befehlsrichtung interpretiert.

Schritt 4: Schreiben Sie den Code

Wir haben unseren Code für Sie hochgeladen:) Stellen Sie zuerst die elektrischen Verbindungen zum Arduino her. Wir haben ein Mini-Steckbrett neben das Arduino gelegt, um es ein wenig einfacher zu machen. Wir haben das Arduino "GND" und "5V" an 2 Leitungen des Steckbretts angeschlossen, wo wir dann die jeweilige Masse und Vdc von jedem Panel angeschlossen haben. Für den Data-In und Data-Out haben wir 4 verschiedene Arduino-Pins, 13, 10, 7 und 4 für jedes der Panels gewählt. Die PL9823-LEDs können einzeln durch die numerische Reihenfolge der LED in Reihe adressiert werden. Wenn Sie beispielsweise die 1. LED auf eine bestimmte Farbe schalten möchten, adressieren Sie LED[0]. Adressieren Sie für die 16. LED LED[15]. Jetzt sind Sie bereit zu programmieren und mit den hübschen Lichtern zu spielen! Nachfolgend finden Sie eine allgemeine Erläuterung des Codes des 3D-Tic-Tac-Toe-Spiels.

Der Code des 3D4x-Spiels

Wir verwenden die fastled.h-Bibliothek, die es uns ermöglicht, die mikrogesteuerten LEDs zu verwalten.

Der Würfel wird virtuell im 3D-Integer-Array „TTTMap“gespeichert, wobei jedes Element in 1 von 5 Zuständen sein kann, je nachdem, welches Licht das entsprechende Licht besitzt: 0= kein Spieler, 1= Spieler 1, 2= Spieler 2, 3= Spieler 1 in einer Gewinnkombination und 3= Spieler 2 in einer Gewinnkombination. Um die Elemente des virtuellen Würfels in TTTMap auf die realen LEDs abzubilden, werden die Integer-Arrays LEDMap0, LEDMap1, LEDMap2, LEDMap3 verwendet.

Die Funktion „Setup“initialisiert die mit dem Panel verbundenen Arduino-Ports, initialisiert alle LEDs auf „schwarz“und initialisiert die Elemente des TTTMap-Arrays auf 0.

Die Funktion „Loop“führt die Funktionen „ReadButtonInput()“, „SendLED()“und, falls ein Spieler gewinnt, die Funktion „VictoryAnimation()“aus. Die erste Funktion liest den analogen Eingang des Richtungsbefehls und den digitalen Eingang der Auswahltaste. Die booleschen Variablen „ButtonPushed“und „SelectPushed“werden verwendet, um zu vermeiden, dass sich die Bewegung bei gedrückter Taste mit der Schleifengeschwindigkeit wiederholt. Die Funktion „SendLED()“aktualisiert die LED-Zustände, indem sie das serielle Steuersignal entsprechend den Daten in der TTTMap sendet. Eine grundlegende Funktion ist „CheckVictory()“, die von „ReadButtonInput()“jedes Mal aufgerufen wird, wenn die Auswahltaste gedrückt wird. Diese Funktion prüft, ob der ausgewählte Punkt im Raum eine Gewinnkombination mit den umgebenden Pins bildet. Im Falle einer Gewinnkombination werden die Punkte in der TTTMap je nach gewinnendem Spieler mit der Nummer 3 oder 4 signiert und die spannende „VictoryAnimation()“läuft!

Um wieder zu spielen, drücken Sie einfach die Reset-Taste auf dem Arduino:)

Schritt 5: Spielen Sie mit Ihren Freunden

Hier bedarf es keiner Erklärung… GENIESSEN!