使用Arduino制作智能骰子塔[桌面游戏助手] - Arduino专区

发表于: 2019-9-23 15:50:58 | 显示全部楼层

你玩过棋盘游戏吗？你喜欢玩骰子吗？我们在许多棋盘游戏中使用骰子，但有时它们会引起问题。例如，当我和朋友一起玩thriller游戏时，有时我们会忘记玩了多少回合。您是否想知道如何解决这个问题？如果是这样，请阅读本文。

在本篇文章中，我们将展示如何使用电子组件制作智能助手，包含KY-037声音检测模块、RGB LED、TFT LCD扩展板，当然还有Arduino UNO。

什么是骰子塔？

许多棋盘游戏使用骰子。对于那些喜欢真实游戏而不是计算机游戏的人来说，握住并掷骰子至关重要。但是不能保证公平，玩家可能会作弊！此外，一些棋盘游戏有很多骰子。同时扔几个骰子可能很困难，有些甚至可能会弄丢。骰子塔是解决这些问题的好主意。骰子从塔楼上方进入，接触内板并向下旋转，固定在底部。

棋盘游戏：更多魅力，更少作弊！

不管是哪种游戏，都会有可能存在作弊。特别是骰子游戏。游戏的快感和节奏可能会使玩家不记得回合数。因此，存在公正的判断可能会有所帮助。通过一些电子创新，我们可以制造出一个智能骰子塔，以帮助保持点数并将其显示在五颜六色的灯光下。

您可能会在游戏中弄丢骰子。因此，您必须使用其他物体（石头！）代替骰子。智能骰子塔为您提供最佳选择。即使没有任何可用的骰子，也不要担心，我们的塔楼也有一个虚拟的骰子。

所需的组件

● Arduino UNO R3开发板

● 2.4英寸TFT LCD显示屏扩展板

● KY-037声音检测传感器模块

● 5mm RGB三色LED灯

● 3 X 1.5V AAA电池盒固定器

● 1.5V AAA电池

如何组装骰子塔的主体结构

要制造智能骰子塔，首先，我们需要构建主体。它可以由2.8mm MDF或有机玻璃制成。请在此处免费下载激光切割草图。设计的骰子塔有58个零件。

电路

在本文中，我们使用Arduino TFT LCD扩展板。要操作该模块，只需将其安装在Arduino UNO上（注意引脚的位置和方向）。为了设置KY-037模块，请将模块的电源引脚连接到VCC和GND引脚，并将数字输出引脚连接到Arduino的D13引脚。

要使用RGB LED，请将阴极引脚连接到Arduino的GND引脚，并将红色、绿色和蓝色引脚连接到Arduino板上的D5、D6和D7。

如何使用声音检测模块知道骰子何时掉落

我们可以使用或声音检测模块来知道骰子何时掉落。如果我们将震动传感器放在一块内板的下面，那么给定的震动将是不够的。将传感器直接放在骰子路径上也不正确。因此，声音模块是正确的选择。我们可以仅根据图4设置KY-037声音模块。由于在此项目中只检测一种音调，因此我们仅使用声音模块的数字引脚。要识别骰子声音，我们可以使用digitalRead()命令读取Arduino的D13引脚。数字引脚在此模块中上拉，当声音达到阈值时，数字引脚电压将变为零。我们可以通过旋转板上的电位器来更改声音阈值。要精确地校准此传感器，请按照下列步骤操作：

1. 将以下代码上传到Arduino开发板：

void setup() {
Serial.begin(9600); // setup serial
pinMode(13,INPUT);
}
void loop() {
Serial.println(digitalRead(13));
delay(100);
}

复制代码

2. 打开串口监视器，将骰子持续不断放入塔中，同时旋转电位器，直到在“Serial Monitor”窗口中看到数字零。再投入一些时间以确保模块已正确调整。应该对其进行调整，以使环境中的其他噪声不会激活传感器。

如何使用RGB LED显示点数和添加灯光效果

有各种RGB LED类型。在此项目中，我们使用4针共阴极RGB LED。要点亮LED，我们应将阴极连接到GND。在其他引脚上加电压会使LED变成红色、绿色或蓝色。如果所有三个引脚都设置为高电平，LED将发白光。

使用以下代码，您可以周期性将LED颜色更改为红色、绿色、蓝色和白色。

#define rLED 10
#define rLED 11
#define rLED 12
Void setup(){
pinMode(rLED,OUTPUT);
pinMode(gLED,OUTPUT);
pinMode(bLED,OUTPUT);
void loop(){
//LED equalizer
digitalWrite(rLED,HIGH);digitalWrite(gLED,LOW);digitalWrite(bLED,LOW);
delay(100);
digitalWrite(rLED,LOW);digitalWrite(gLED,HIGH);digitalWrite(bLED,LOW);
delay(100);
digitalWrite(rLED,LOW);digitalWrite(gLED,LOW);digitalWrite(bLED,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(rLED,HIGH);digitalWrite(gLED,HIGH);digitalWrite(bLED,HIGH);
delay(100);
}

复制代码

使用TFT LCD显示更多信息并制作虚拟骰子

要显示玩家的回合数，我们应该知道玩家的数量及其相应的颜色。我们可以使用带触摸屏的TFT LCD。用于Arduino的2.4英寸Adafruit LCD扩展板是一个绝佳的简单选择。

在以下代码中，当启动LCD时，首先要询问玩家的数量，然后用户可以通过触摸屏幕上的骰子从1到4中进行选择。根据玩家的数量，它会询问每个玩家的颜色。在此部分的最后，显示颜色顺序，然后开始游戏。

*/
Smart Dice Tower – main code
*/
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_TFTLCD.h>
#include <TouchScreen.h>
#define LCD_CS A3
#define LCD_CD A2
#define LCD_WR A1
#define LCD_RD A0
#define LCD_RESET A4
#define YP A3
#define XM A2
#define YM 9
#define XP 8
#define rLED 5
#define gLED 6
#define bLED 7
#define ss 13
TouchScreen ts = TouchScreen(XP, YP, XM, YM, 300);
//find these number through “SDT_TS_calibration.ino” code
#define TSx_dices 600
#define Tsy_1st_dice 825
#define Tsy_2nd_dice 625
#define Tsy_3th_dice 425
#define Tsy_4th_dice 225
#define Tsy_virtual_dice 760
#define BLACK 0x0000
#define BLUE 0x001F
#define RED 0xF800
#define GREEN 0x07E0
#define YELLOW 0xFFE0
#define WHITE 0xFFFF
#define PURPLE 0x780F
Adafruit_TFTLCD tft(LCD_CS, LCD_CD, LCD_WR, LCD_RD, LCD_RESET);
int n=1,a=1,t=0,count=0;
int c[4];
bool pres=false,vd=false;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println(F(“TFT LCD test”));
tft.reset();
#ifdef USE_ADAFRUIT_SHIELD_PINOUT
Serial.println(F(“Using Adafruit 2.4\” TFT Arduino Shield Pinout”));
#else
Serial.println(F(“Using Adafruit 2.4\” TFT Breakout Board Pinout”));
#endif
Serial.print(“TFT size is “);
Serial.print(tft.width());
Serial.print(“x");
Serial.println(tft.height());
tft.reset();
delay(1000);
uint16_t identifier = tft.readID();
if (identifier == 0x9325){
Serial.println(F(“Found ILI9325 LCD driver”));
} else if (identifier == 0x9328){
Serial.println(F(“Found ILI9328 LCD driver”));
} else if (identifier == 0x7575){
Serial.println(F(“Found HX8347G LCD driver”));
} else if (identifier == 0x9341){
Serial.println(F(“Found ILI9341 LCD driver”));
} else if (identifier == 0x8357){
Serial.println(F(“Found HX8357D LCD driver”));
} else {
Serial.print(F(“Unknown LCD driver chip: “));
Serial.println(identifier, HEX);
Serial.println(F(“If using the Adafruit 2.4\” TFT Arduino shield, the line:”));
Serial.println(F(“ #define USE_ADAFRUIT_SHIELD_PINOUT”));
Serial.println(F(“should appear in the library header (Adafruit_TFT.h).”));
Serial.println(F(“If using the breakout board, it should NOT be #defined!”));
Serial.println(F(“Also if using the breakout, double-check that all wiring”));
Serial.println(F(“matches the tutorial.”));
return;
}
pinMode(13, OUTPUT);
pinMode(XM, OUTPUT);
pinMode(YP, OUTPUT);
tft.begin(identifier);
Serial.println(F(“Benchmark Time (microseconds)”));
//-------------------------------------------------------------------------------------
//LCD starting:
tft.fillScreen(PURPLE);
tft.setTextColor(YELLOW);
tft.setRotation(1);
tft.setCursor(30, 100);
tft.setTextSize(4);
tft.println(“Electropeak”);
tft.setCursor(60, 150);
tft.setTextSize(2);
tft.println(“Smart Dice Tower”);
delay(1000);
//-------------------------------------------------------------------------------------
//asking number of player
tft.fillScreen(PURPLE);
tft.setRotation(1);
tft.setCursor(5, 50);
tft.setTextSize(3);
tft.println(“number of player?”)
delay(200);
tft.fillRoundRect(20,110,60,60,5,WHITE);
tft.fillCircle(50,140,10,RED);
tft.fillRoundRect(90,110,60,60,5,WHITE);
tft.fillCircle(120,125,8,BLACK);
tft.fillCircle(120,155,8,BLACK);
tft.fillRoundRect(160,110,60,60,5,WHITE);
tft.fillCircle(170,120,8,BLACK);
tft.fillCircle(190,140,8,BLACK);
tft.fillCircle(210,160,8,BLACK);
tft.fillRoundRect(230,110,60,60,5,WHITE);
tft.fillCircle(245,125,8,BLACK);
tft.fillCircle(275,125,8,BLACK);
tft.fillCircle(245,155,8,BLACK);
tft.fillCircle(275,155,8,BLACK);
while(!pres){
digitalWrite(13, HIGH);
TSPoint p = ts.getPoint();
digitalWrite(13, LOW);
pinMode(XM, OUTPUT);
pinMode(YP, OUTPUT);
if(p.z > ts.pressureThreshhold){
pres= true;
// Serial.print(p.x); Serial.print(“ “); Serial.println(p.y);
if (p.x>TSx_dices-100 && p.x<TSx_dices+100){
if(p.y>Tsy_1st_dice-75 && p.y<Tsy_1st_dice+75)
n=1;
else if(p.y>Tsy_2nd_dice-75 && p.y<Tsy_2nd_dice+75)
n=2;
else if(p.y>Tsy_3th_dice-75 && p.y<Tsy_3th_dice+75)
n=3;
else if(p.y>Tsy_4th_dice-75 && p.y<Tsy_4th_dice+75)
n=4;
}
}
}
//-------------------------------------------------------------------------------------
//asking players colors
for(int j=0;j<n;j++){
pres=false;
tft.fillScreen(PURPLE);
tft.setRotation(1);
tft.setCursor(20, 50);
tft.setTextSize(3);
tft.print(“player”);tft.print(j+1);tft.print(“ color?”);
delay(200);
tft.fillRoundRect(20,110,60,60,5,WHITE);
tft.fillCircle(50,140,10,BLACK);
tft.fillRoundRect(90,110,60,60,5,RED);
tft.fillCircle(120,140,10,BLACK);
tft.fillRoundRect(160,110,60,60,5,GREEN);
tft.fillCircle(190,140,10,BLACK);
tft.fillRoundRect(230,110,60,60,5,BLUE);
tft.fillCircle(260,140,10,BLACK);
while(!pres){
digitalWrite(13, HIGH);
TSPoint p = ts.getPoint();
digitalWrite(13, LOW);
pinMode(XM, OUTPUT);
pinMode(YP, OUTPUT);
if(p.z > ts.pressureThreshhold){
pres= true;
if (p.x>TSx_dices-100 && p.x<TSx_dices+100){
if(p.y>Tsy_1st_dice-75 && p.y<Tsy_1st_dice+75)
c[j]=WHITE;
else if(p.y>Tsy_2nd_dice-75 && p.y<Tsy_2nd_dice+75)
c[j]=RED;
else if(p.y>Tsy_3th_dice-75 && p.y<Tsy_3th_dice+75)
c[j]=GREEN;
else if(p.y>Tsy_4th_dice-75 && p.y<Tsy_4th_dice+75)
c[j]=BLUE;
}
}
}
}
for(int i=0;i<n;i++){
tft.fillScreen(c[i]);
delay(200);
}
}

复制代码

程序收到玩家的数量及其颜色后，将启动主代码。使用KY-037声音模块，可以对骰子下落进行计数并存储在count变量中。然后将计数除以玩家人数，其余的将显示下一个回合。每回合，LCD都会显示玩家的颜色，并等待直到他/她掷骰子。当骰子掉落时，RGB LED会显示随机颜色，LCD会播放简单的骰子动画。

LCD右侧显示总体丢球计数。

int j=1;
void loop() {
//calculation of players turn
t=count%n;
tft.fillScreen(c[t]);
tft.setTextColor(YELLOW);
tft.setRotation(1);
tft.setCursor(0, 50);
tft.setTextSize(3);
tft.print("it's player");tft.print(t+1);tft.print(" turn");
//showing number of dice fallen
tft.fillRoundRect(225,110,60,60,5,BLACK);
tft.setTextColor(YELLOW);
tft.setRotation(1);
tft.setTextSize(2);
tft.setCursor(245, 135);
tft.print(count);
//sensing with microphone
while(j==0){
pinMode(13,INPUT);
int a=digitalRead(ss);
if(a==0)j=1;
//showing the color of player whose turn is
if(c[t]==RED){
digitalWrite(rLED,HIGH);digitalWrite(gLED,LOW);digitalWrite(bLED,LOW);}
if(c[t]==BLUE){
digitalWrite(rLED,LOW);digitalWrite(gLED,LOW);digitalWrite(bLED,HIGH);}
if(c[t]==GREEN){
digitalWrite(rLED,LOW);digitalWrite(gLED,HIGH);digitalWrite(bLED,LOW);}
if(t==WHITE){
digitalWrite(rLED,HIGH);digitalWrite(gLED,HIGH);digitalWrite(bLED,HIGH);}
}
//LED equalizer
if(j==1){
for(int i=0;i<6;i==){
digitalWrite(rLED,LOW);digitalWrite(gLED,HIGH);digitalWrite(bLED,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(rLED,HIGH);digitalWrite(gLED,LOW);digitalWrite(bLED,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(rLED,HIGH);digitalWrite(gLED,HIGH);digitalWrite(bLED,LOW);
delay(100);
digitalWrite(rLED,LOW);digitalWrite(gLED,LOW);digitalWrite(bLED,LOW);
delay(100);
//LCD dice animation
tft.setTextColor(YELLOW);
tft.setRotation(1);
tft.setCursor(20, 200);
tft.setTextSize(2);
tft.print("Dice is falling...”);
tft.fillRoundRect(130,110,60,60,5,WHITE);
delay(200);
Dice(random(6)+1);
}
a=1;
j=0;
}
count++;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------
//dice drawing function
void Dice(int d){
if(d==1){
tft.fillRoundRect(130,110,60,60,5,WHITE);
tft.drawRoundRect(130,110,60,60,5,BLACK);
tft.fillCircle(160,140,10,RED);
}
else if(d==2){
tft.fillRoundRect(130,110,60,60,5,WHITE);
tft.drawRoundRect(130,110,60,60,5,BLACK);
tft.fillCircle(160,125,8,BLACK);
tft.fillCircle(160,155,8,BLACK);
}
else if(d==3){
tft.fillRoundRect(130,110,60,60,5,WHITE);
tft.drawRoundRect(130,110,60,60,5,BLACK);
tft.fillCircle(140,120,8,BLACK);
tft.fillCircle(160,140,8,BLACK);
tft.fillCircle(180,160,8,BLACK);
}
else if(d==4){
tft.fillRoundRect(130,110,60,60,5,WHITE);
tft.drawRoundRect(130,110,60,60,5,BLACK);
tft.fillCircle(145,125,8,BLACK);
tft.fillCircle(175,125,8,BLACK);
tft.fillCircle(145,155,8,BLACK);
tft.fillCircle(175,155,8,BLACK);
}
else if(d==5){
tft.fillRoundRect(130,110,60,60,5,WHITE);
tft.drawRoundRect(130,110,60,60,5,BLACK);
tft.fillCircle(145,125,8,BLACK);
tft.fillCircle(175,125,8,BLACK);
tft.fillCircle(145,155,8,BLACK);
tft.fillCircle(175,155,8,BLACK);
tft.fillCircle(160,140,8,BLACK);
}
else if(d==6){
tft.fillRoundRect(130,110,60,60,5,WHITE);
tft.drawRoundRect(130,110,60,60,5,BLACK);
tft.fillCircle(145,125,6,BLACK);
tft.fillCircle(175,125,6,BLACK);
tft.fillCircle(145,140,6,BLACK);
tft.fillCircle(175,140,6,BLACK);
tft.fillCircle(145,155,6,BLACK);
tft.fillCircle(175,155,6,BLACK);
}
}

复制代码

这部分代码使用Dice (number) 函数显示骰子数。

为了使游戏更有趣，可以使用图片代替颜色。将您喜欢的图像保存在micro SD卡中，然后放入SD卡插槽。以下代码从SD卡读取图像。

void bmpDraw(String filename, int x, int y) {
File bmpFile;
int bmpWidth, bmpHeight; // W+H in pixels
uint8_t bmpDepth; // Bit depth (currently must be 24)
uint32_t bmpImageoffset; // Start of image data in file
uint32_t rowSize; // Not always = bmpWidth; may have padding
uint8_t sdbuffer[3 * BUFFPIXEL]; // pixel in buffer (R+G+B per pixel)
uint16_t lcdbuffer[BUFFPIXEL]; // pixel out buffer (16-bit per pixel)
uint8_t buffidx = sizeof(sdbuffer); // Current position in sdbuffer
boolean goodBmp = false; // Set to true on valid header parse
boolean flip = true; // BMP is stored bottom-to-top
int w, h, row, col;
uint8_t r, g, b;
uint32_t pos = 0, startTime = millis();
uint8_t lcdidx = 0;
boolean first = true;
if ((x >= tft.width()) || (y >= tft.height())) return;
Serial.println();
Serial.print(F("Loading image ‘ ‘’));
Serial.print(filename);
Serial.println(‘\’’);
// Open requested file on SD card
if ((bmpFile = SD.open(filename)) == NULL){
Serial.println(F("File not found”));
return;
}
// Parse BMP header
if (read16(bmpFile) == 0x4D42) { // BMP signature
Serial.println(F("File size: ")); Serial.println(read32(bmpFile));
(void)read32(bmpFile); // Read & ignore creator bytes
bmpImageoffset = read32(bmpFile); // Start of image data
Serial.print(F("Image Offset: ")); Serial.println(bmpImageoffset, DEC);
// Read DIB header
Serial.print(F("Header size: ")); Serial.println(read32(bmpFile));
bmpWidth = read32(bmpFile);
bmpHeight = read32(bmpFile);
if (read16(bmpFile) == 1) { // # planes -- must be '1'
bmpDepth = read16(bmpFile); // bits per pixel
Serial.print(F("Bit Depth: ")); Serial.println(bmpDepth);
if ((bmpDepth == 24) && (read32(bmpFile) == 0)) { // 0 = uncompressed
goodBmp = true; // Supported BMP format -- proceed!
Serial.print(F("Image size:”));
Serial.print(bmpWidth);
Serial.print('x’);
Serial.println(bmpHeight);
// BMP rows are padded (if needed) to 4-byte boundary
rowSize = (bmpWidth * 3 + 3) & ~3;
// If bmpHeight is negative, image is in top-down order.
// This is not canon but has been observed in the wild.
if (bmpHeight < 0){
bmpHeight = -bmpHeight;
flip = false;
}
// Crop area to be loaded
w = bmpWidth;
h = bmpHeight;
if ((x + w - 1) >= tft.width()) w = tft.width() - x;
if ((y + h - 1) >= tft.height()) h = tft.height() - y;
// Set TFT address window to clipped image bounds
tft.setAddrWindow(x, y, x + w - 1, y + h – 1);
for (row = 0; row < h; row++) { // For each scanline...
// Seek to start of scan line. It might seem labor-
// intensive to be doing this on every line, but this
// method covers a lot of gritty details like cropping
// and scanline padding. Also, the seek only takes
// place if the file position actually needs to change
// (avoids a lot of cluster math in SD library).
if (flip) // Bitmap is stored bottom-to-top order (normal BMP)
pos = bmpImageoffset + (bmpHeight - 1 - row) * rowSize;
else // Bitmap is stored top-to-bottom
pos = bmpImageoffset + row * rowSize;
if (bmpFile.position() != pos) { // Need seek?
bmpFile.seek(pos);
buffidx = sizeof(sdbuffer); // Force buffer reload
}
for (col = 0; col < w; col++) { // For each column...
// Time to read more pixel data?
if (buffidx >= sizeof(sdbuffer)) { // Indeed
// Push LCD buffer to the display first
if (lcdidx > 0) {
tft.pushColors(lcdbuffer, lcdidx, first);
lcdidx = 0;
first = false;
}
bmpFile.read(sdbuffer, sizeof(sdbuffer));
buffidx = 0; // Set index to beginning
}
// Convert pixel from BMP to TFT format
b = sdbuffer[buffidx++];
g = sdbuffer[buffidx++];
r = sdbuffer[buffidx++];
lcdbuffer[lcdidx++] = tft.color565(r, g, b);
}// end pixel
}// end scanline
// Write any remaining data to LCD
if (lcdidx > 0){
tft.pushColors(lcdbuffer, lcdidx, first);
}
Serial.print(F("Loaded in “));
Serial.print(millis() – startTime);
Serial.println(" ms”);
}// end goodBmp
{
{
bmpFile.close();
if (!goodBmp) Serial.println(F("BMP format not recognized.”));
}
// These read 16- and 32-bit types from the SD card file.
// BMP data is stored little-endian, Arduino is little-endian too.
// May need to reverse subscript order if porting elsewhere.
uint16_t read16(File f) {
uint16_t result;
((uint8_t *)&result)[0] = f.read(); // LSB
((uint8_t *)&result)[1] = f.read(); // MSB
return result;
}
uint32_t read32(File f) {
uint32_t result;
((uint8_t *)&result)[0] = f.read(); // LSB
((uint8_t *)&result)[1] = f.read();
((uint8_t *)&result)[2] = f.read();
((uint8_t *)&result)[3] = f.read(); // MSB
return result;
}

复制代码

将此函数放在主代码的末尾，并使用tft.fillScreen(c[t]); 替换整个代码中的bmpDraw(c[t], 0, 0); 。然后，每回合，LCD都会显示玩家的图像而不是颜色。

变量c [t]应该是长度至少为10个字符的字符串。它包含SD卡上图片的名称。SD卡上的所有图片必须为320×240像素，并且位图为24位格式。

以上就是本文的全部内容。您可以更改虚拟骰子的代码，以使掷出6的玩家获得另一次掷骰子机会的奖励。

电梯直达

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