This is an old revision of the document!
InteractiveBoard
Introducere
Scopul proiectului este de a crea un dispozitiv educativ și distractiv care combină componente de hardware și software într-un sistem embedded interactiv. Ideea a pornit de la dorința de a aduce jocurile clasice într-un format fizic, accesibil și portabil.
Consider că acest proiect este util deoarece dezvoltă abilități practice în domeniul microcontrolerelor, a interfeței hardware, afișajelor și programării logice. În plus, consola poate fi folosită ca instrument didactic în cadrul unor ateliere STEM pentru copii sau ca model demonstrativ pentru începători în domeniul electronicii.
Descriere generală
Proiectul este implementat pe un singur microcontroler (Arduino Uno), care gestionează toate componentele hardware și logica software pentru trei jocuri: Joc de Memorie, Snake și Piatra-Hârtie-Foarfecă. Componentele sunt partajate între module pentru optimizare hardware și software.
Pe ecranul LCD va fi o pagină principală de meniu, unde vei selecta unul dintre jocuri prin apăsarea butonului corespunzător jocului. După apăsare, intri în pagina de instrucțiuni a jocului, iar după câteva secunde începe jocul.
Joc de Memorie
Va avea un LED RGB și 3 butoane, fiecare pentru câte o culoare. Microcontrolerul se va ocupa de generarea și verificarea secvenței. Prima dată apare doar o culoare, iar pe măsură ce avansezi în joc, numărul de culori aprinse crește succesiv. Dacă ai greșit o culoare, ai pierdut și te întorci în pagina de meniu. În cazul în care te-ai plictisit de joc, poți apăsa pe un buton (butonul roșu), care te va trimite la pagina principală.
Modul Snake
Scopul jocului este să strângi 10 bucăți de mâncare ca să câștigi. Ai 4 butoane direcționale (sus, jos, stânga, dreapta). Microcontrolerul se ocupă de detectarea coliziunilor – dacă își atinge coada sau dacă iese din ecran (atinge marginea ecranului). Șarpele nu își poate modifica direcția de deplasare cu 180 de grade (ex: dacă merge în sus și apeși pe butonul pentru direcția jos, șarpele nu va merge în jos, ci va continua în sus). Poziția inițială a șarpelui este aleatorie, la fel și poziția mâncării. Dacă ai pierdut (ți-ai atins coada sau ai atins marginea ecranului), te întorci automat la pagina principală.
Modul Piatra-Hârtie-Foarfecă
Jucătorul va alege cu ce să joace apăsând pe unul din cele 3 butoane. După cum s-a mai menționat, jucătorul va concura cu calculatorul. Microcontrolerul se ocupă de alegerea aleatorie a opțiunii calculatorului, astfel încât nu vei ști niciodată dacă vei câștiga sau pierde. După ce jucătorul face o alegere, pe ecran va apărea alegerea jucătorului, alegerea calculatorului și apoi rezultatul: dacă ai câștigat, ai pierdut sau dacă este egalitate. Pentru a ieși din joc, jucătorul trebuie să apese pe butonul roșu.
Microcontroler Central – Arduino Uno
Se ocupă de logica fiecărui joc, afișaje, intrări de la butoane și controlul LED-urilor.
Schema bloc
Hardware Design
- 4x Butoane
- LED RGB
- Ecran OLED
- Rezistențe pentru LED-uri și butoane
- Breadboard
- Sursă alimentare 5V (baterie, USB, sau adaptor)
Schemă electrică (descriere generală):
- Fiecare buton este conectat la un pin digital al microcontrolerului, cu rezistență pull-down/pull-up
- LED-urile sunt conectate la pinii digitali prin rezistențe limitatoare
- Ecranul OLED se conectează prin I2C/SPI
- Butoanele Snake conectate la pini separați și citiți în loop
- Tensiune alimentare comună de 5V pentru toate componentele
Diagrame de semnal (pentru Piatra-Hârtie-Foarfecă și memorie):
- Se poate folosi semnal digital LOW/HIGH pentru citirea butoanelor și activarea LED-urilor
- Semnal I2C pentru comunicarea cu ecranul
Rezultate simulare (dacă se fac):
- Se pot testa butoanele și LED-urile în simulatoare precum Tinkercad Circuits
- Se pot valida secvențele de LED în jocul de memorie și afișajul scorului
Poza prototip:
Software Design
- mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
- librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
- algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
- (etapa 3) surse şi funcţii implementate
Rezultate Obţinute
Concluzii
Download
.
Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea Add Images or other files. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul :pm:prj20??:c? sau :pm:prj20??:c?:nume_student (dacă este cazul). Exemplu: Dumitru Alin, 331CC → :pm:prj2009:cc:dumitru_alin.
Jurnal
Bibliografie/Resurse
