• 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 comunică prin Wi-Fi cu scriptul Python pentru procesarea imaginilor. * Servomotor SG90: Acționează mecanic paharul pentru a amesteca zarurile fizice prin mișcări scurte și agresive la comanda microcontroller-ului. * Ecran LCD 2004 (sau 1602) cu modul I2C: Afișează meniurile, rândul jucătorilor, instrucțiunile defilante, punctajul și mesajul cu câștigătorul jocului. * 2 x Module Programator FTDI (CP2102/CH340):

• Programatorul 1: Folosit pentru a încărca codul, pentru comunicația serială și pentru a alimenta partea logică (ESP32-CAM și LCD).
• Programatorul 2: Transformat exclusiv în sursă de curent (conectat la un alt port USB) pentru a susține consumul ridicat al servomotorului.

* Butoane tactile: 2 bucăți ce permit Jucătorului 1 și Jucătorului 2 să aleagă modul de joc și să declanșeze “aruncarea” cu zarul. * Rezistoare 10kΩ: 2 bucăți folosite ca rezistențe de pull-down pentru butoane, prevenind declanșările false cauzate de zgomotul electromagnetic. * Breadboard: Placa de bază utilizată pentru rutarea separată a celor două surse de alimentare și conectarea tuturor firelor. * Set fire Dupont: Mamă-Mamă, Tată-Tată, Tată-Mamă, utilizate pentru realizarea tuturor conexiunilor electrice. * Pahar de plastic mic + 2 zaruri: Ansamblul mecanic fizic în care se desfășoară jocul.

Conexiunile hardware ale proiectului sunt următoarele:

Deoarece placa ESP32-CAM nu dispune de o mufă USB integrată pentru alimentare și programare, s-a optat inițial pentru utilizarea unui modul FTDI. Totuși, dinamica proiectului a impus o regândire a distribuției de curent. Servomotorul SG90, configurat să execute mișcări violente și bruște de 160 de grade pentru a amesteca eficient zarurile în paharul de plastic, generează vârfuri masive de consum de curent (aprox. 1 Amper la fiecare inversare de sens).

Pentru a preveni fenomenul de “brownout” (resetarea plăcii din cauza lipsei de curent), arhitectura breadboard-ului a fost împărțită într-un sistem hibrid cu două circuite de 5V izolate, susținute de două porturi USB distincte, dar având masa (GND) comună: - Circuitul Logic (Programatorul 1): Alimentează microcontroller-ul ESP32-CAM, senzorul camerei și lumina de fundal a ecranului LCD. - Circuitul de Forță (Programatorul 2): Este dedicat exclusiv alimentării servomotorului SG90. - Șina de 3.3V: Este alimentată de la ieșirea stabilizată a plăcii ESP32-CAM și este folosită exclusiv pentru logica butoanelor.

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 meniurilor, a fost integrat un Ecran LCD 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 servomotorul SG90, controlat prin semnal PWM pe pinul IO13. Paharul de plastic este atașat mecanic de brațul motorului. Modulul camerei OV2640 este conectat direct pe placa de dezvoltare prin interfața sa dedicată (FPC) și este orientat către interiorul bazei mecanismului, fiind responsabil de capturarea imaginilor cu zarurile stabilizate după încheierea cursei servomotorului. Imaginile sunt ulterior transmise prin Wi-Fi către un script extern Python care folosește algoritmi de Computer Vision pentru calcularea punctajului obținut de fiecare jucător.