Interaktives Tic-Tac-Toe-Spiel, das mit Arduino gesteuert wird - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Das Ziel des Physical Tic-Tac-Toe-Projekts ist es, ein bekanntes Spiel in die physische Welt zu verlagern. Ursprünglich wird das Spiel von zwei Spielern auf einem Blatt Papier gespielt – indem man abwechselnd die Symbole „X“und „O“setzt. Unsere Idee war es, das Verhalten von Spielern zu untersuchen, wenn sie mit einer radikal anderen Form konfrontiert werden. Außerdem haben wir die Steampunk-Ästhetik sehr gerne erforscht, indem wir die Mechanik von Zahnrädern mit Elektronik kombiniert haben.

Die Kernidee unseres Projekts ist, dass die Zustände der Spielfelder durch die Form des biegsamen Materials dargestellt werden können. Felder haben 3 verschiedene Zustände: ‚X‘, ‚O‘und NULL (unbenutztes Feld). Wir mussten einen Weg finden, die Anzahl der für den Übergang von einem in einen anderen Zustand erforderlichen Aktuatoren zu reduzieren. Nachdem wir ein paar Skizzen gezeichnet hatten, stellten wir fest, dass diese Zahl auf nur eine reduziert werden kann. Die folgende Skizze fasst unseren Designprozess zusammen.

Schritt 1: Werkzeuge und Materialien

Mit den folgenden Materialien sollten Sie 9 Spielschachteln herstellen können. Jede Spielbox ist ein eigenständiges Element und kann in jeder Konfiguration verwendet werden. Ohne großen Aufwand lässt sich das Board auf 16 (4×4) oder 25 (5×5) Boxen erweitern.

Werkzeuge:

• Programmierbarer Laserschneider
• Klebepistole
• Lötstation

Materialien:

• 9 × SG90-Servo (https://components101.com/servo-motor-basics-pinout-datasheet)
• 2 qm. aus 3mm MDF-Platte
• 0,5 qm. aus transparenter 4mm Acrylplatte
• Steckbrett
• Überbrückungsdrähte
• Arduino-Board
• 9 Drucktasten
• Elastischer Faden
• 80 cm 8mm Hohlrohr (Acryl/Aluminium)
• 9 Widerstände von 10 Kilo Ohm
• Steckbrett

Schritt 2: Laserschneiden

Jede Box benötigt ca. 0,3 m² 3 mm MDF-Platte. Die Platzierung von Elementen auf der Leinwand spielt keine Rolle. Beachten Sie, dass Zahnräder nicht überflüssig sind - alle sind erforderlich, damit die Box funktioniert. Die bereitgestellte SVG-Datei muss möglicherweise angepasst werden, damit sie auf verschiedenen Druckern ordnungsgemäß funktioniert.

Schritt 3: Zahnradmontage

Um den Mechanismus in der Box zu konstruieren, müssen wir die erforderliche Getriebebaugruppe laserschneiden und zusammenkleben

Schritt 4: Herstellung und Montage der Eingabebox

Der zweite Teil des Prozesses besteht darin, eine physische Eingabebox zu erstellen. Es ist ein 3X3-Brett, bei dem jeder der Knöpfe den entsprechenden Kästchen auf dem Spielbrett entspricht.

• Die Teile sind lasergeschnitten und montiert.
• Die Tasten sind auf einer lötbaren Platine zusammengelötet.
• Um die Komplexität zu reduzieren, werden die Stromkabel alle an einem Punkt verbunden und ein einzelner kommt heraus.
• Die Erdungsdrähte müssen einen separaten 10K-Ohm-Widerstand haben und können dann miteinander verbunden werden.
• Am Ende wird ein einzelner Draht mit dem Arduino verbunden.

Schritt 5: Arduino-Schaltung

Die Verbindungen mit dem Arduino sind wie folgt. Was nun die Eingangsbox betrifft, wurden die Verbindungen auf einer Lötplatine hergestellt und die gesamte Baugruppe befindet sich in der Box. Die digitalen Pins und die Strom- und Massepins von der Eingangsplatine zum Verbinden mit dem Arduino. Die Servoverbindungen sind wie im Bild oben gezeigt. Der Code für das interaktive Artefakt besteht aus 3 Dateien. TicTacToe.ino ist die Hauptdatei und Solver ist der Algorithmus, der verwendet wird, um die Schritte 'X' und 'O' abzuspielen.