• Acest proiect are ca scop crearea unui sistem automatizat numit “DICE AND ROLL” pentru “dat cu zarul” și jucarea unui joc interactiv de tip Barbut pentru doi jucători. Sistemul îmbină componentele mecanice cu procesarea de imagine pentru a citi și afișa automat rezultatele, oferind o experiență de joc inedită și complet independentă de intervenția umană în citirea scorului.

• Proiectul constă într-un sistem automatizat de “dat cu zarul” și un joc interactiv de tip Barbut pentru doi jucători. Sistemul folosește un pahar acționat de un servomotor pentru a amesteca zarurile fizice. O cameră montată deasupra paharului preia o imagine, iar microcontroller-ul procesează imaginea pentru a număra punctele de pe zaruri (Computer Vision). Rezultatul fiecărui jucător este afișat pe un ecran LCD, iar la final sistemul compară scorurile și declară câștigătorul.

• Input: 2x Butoane (Jucător 1, Jucător 2)
• Procesare: ESP32-CAM (analiză imagine, logică joc)
• Output: Servomotor (amestecare), Ecran LCD I2C (afișare scor)

Lista de piese (Bill of Materials):

• Placă ESP32-CAM (cu cameră OV2640): Microcontroller-ul central care gestionează logica jocului, face pozele și procesează imaginea pentru a număra punctele.
• Servomotor SG90: Acționează mecanic paharul pentru a amesteca zarurile fizice la comanda microcontroller-ului.
• Ecran LCD 1602 cu modul I2C: Afișează instrucțiunile, punctajul detectat și mesajul cu câștigătorul jocului.
• Modul Programator FTDI (CP2102/CH340): Folosit doar pentru a încărca codul de pe PC pe placa ESP32-CAM.
• Modul alimentare Breadboard (MB102): Asigură curent stabil (5V) pentru componente, vital pentru prevenirea resetărilor atunci când motorul și camera funcționează simultan.
• Sursă alimentare externă: Alimentator de perete (9V-12V) sau o baterie de 9V cu adaptor, necesar pentru a alimenta modulul MB102.
• Butoane: 2 bucăți ce permit Jucătorului 1 și Jucătorului 2 să “dea cu zarul” și să interacționeze cu sistemul.
• Rezistoare 10kΩ: 2 bucăți folosite ca rezistențe de pull-down pentru butoane, care previn declanșările false cauzate de zgomotul electromagnetic.
• Condensator electrolitic (ex. 470µF sau 1000µF, 10V+): Pus în paralel cu servo-ul pentru a absorbi șocurile de curent la pornirea mișcării mecanice.
• Condensator electrolitic (ex. 100µF, 10V+): Pus pe pinii de alimentare ai ESP32-CAM pentru a garanta stabilitatea camerei în momentul capturii.
• Breadboard: Placa de bază utilizată pentru conectarea tuturor firelor și prototiparea circuitului fără lipire.
• Set fire Dupont: Mamă-Mamă, Tată-Tată, Tată-Mamă, utilizate pentru realizarea tuturor conexiunilor electrice între componente.
• Pahar de plastic mic + 2 zaruri: 1 set folosit pentru partea mecanică și fizică a jocului.

Conexiunile hardware ale proiectului sunt următoarele:

Descrierea Arhitecturii Hardware

Deoarece placa ESP32-CAM nu dispune de o mufă USB integrată, alimentarea întregului sistem și scrierea codului se realizează prin intermediul modulului FTDI (CP2104). Pentru a preveni căderile de tensiune (brownouts) cauzate de consumul ridicat al componentelor mecanice și de iluminare, breadboard-ul este utilizat pentru o distribuție duală a alimentării:

1. Șina de 5V: Primește curent direct de la modulul FTDI și alimentează în paralel placa ESP32-CAM, lumina de fundal a ecranului LCD 1602 și servomotorul SG90.

1. - Șina de 3.3V: Este alimentată de la ieșirea stabilizată a plăcii ESP32-CAM și este folosită exclusiv pentru logica butoanelor tactile.

Butoanele tactile sunt configurate hardware în modul Pull-down, folosind rezistoare externe de 10kΩ conectate între pinii de semnal și masă (GND). Astfel, în stare de repaus, microcontroller-ul citește un semnal stabil de LOW (0V), iar la apăsarea butonului circuitul se închide pe diagonală, trimițând un semnal de HIGH (3.3V) către pinii IO2 și IO12.

Pentru afișajul interfeței utilizatorului și a scorului, a fost integrat un Ecran LCD 1602 cu modul I2C (PCF8574). Deoarece pinii I2C standard ai ESP32 (21 și 22) sunt rezervați intern de modulul camerei, comunicarea I2C a fost remapată software către pinii liberi IO14 (SCL) și IO15 (SDA).

Mecanismul de amestecare a zarurilor este acționat de un Servomotor SG90, controlat prin semnal PWM pe pinul IO13. Modulul camerei OV3660 este conectat direct pe placa de dezvoltare prin interfața sa dedicată (FPC) și este configurat software pentru a servi ca IP web camera, fiind responsabil de capturarea imaginilor cu zarurile stabilizate după încheierea cursei servomotorului, imagini care sunt ulterior prelucrate de un script extern Python pentru detectarea punctajului.