Сегодня не большая статья о готовом проекте — это таймер для игры в быстрые шашки. Устройство получилось простое, на его панели располагаются два светодиода, указывающие на ход первого или второго игрока, 7-сегментный индикатор с один разрядом, на котором происходит отсчет секунд от 9 до 0, а также несколько кнопок управления и две кнопки для передачи хода сопернику. Работу готового устройства можно посмотреть на видео ниже.
Схема подключения atmega328 к arduino uno для прошивки
В устройстве нет ни чего серьезного, но мне было интересно им заниматься, поскольку тут я использовал микроконтроллер atmega328 отдельно, без платформы arduino. В этот раз программирование все точно такое же, как и при других проектах на ардуино, но схема отличается. Вместо привычной платы ардуино использовались atmega328 и кварц на 16 Mhz. В идеале еще необходимо добавить два конденсатора по 22 пФ, но их я не нашел на тот момент, хотя в следующем подобном проекте обязательно их добавлю. Ниже приведена официальная схема подключения микроконтроллера, кварца и конденсаторов. Также на картинке изображено как, подключить arduino uno к МК atmega328 для загрузки скетча. При таком подключении arduino uno будет выступать в роли программатора. Как заливать прошивку я писать не буду, об этом и так много статьей, если кому-то нужно, то можно посмотреть в мануале: тут.
Пример работы с atmega328
Оказалось что, работать с atmega328 также просто, как и с любой ардуиной. Достаточно отладить программу использую arduino, а уже готовый скетч просто залить в atmega328, которая имеет все те же самые пины и точно также с ними работает. Ниже находится картинка, с подписанными ножками микроконтроллера.
Логика работы устройства
Как работает устройство, наглядно показывает видео в начале статьи. Для реализации проекта помимо atmega328 использовался 7-сегментный индикатор, принцип работы подобного индикатора я уже описывал с статье « 4-разрядный 7-сегментный индикатор hs420561k-32». Управлять индикатором помогал сдвиговый регистр 74hc595. Так же было задействовано 5 кнопок, три из которых используются для настройки и запуска таймера, а две для передачи хода между игроками. Чтобы во время игры не забыть про таймер, был добавлен зуммер – пищалка, ее тоном можно управлять с помощью аналогового пина.
Корпус устройства
Корпус был напечатан на 3D принтере, но с размерами платы и корпуса я как обычно накосячил, и пришлось еще печатать удлинители для кнопок, поскольку после сборки устройства, достать до кнопок пальцами, не было возможности.
Что использовалось в проекте:
- Atmega328. Покупал тут: Atmega328
- Кварцевый резонатор 16MHz. Покупал тут: Кварцевый резонатор 16MHz, 10шт
- 2 конденсатора 22 пФ. Покупал тут: Керамические конденсаторы 22 пф, 200 шт
- 1-разрядный 7-сегментный дисплей. Покупал тут: 1-разрядный 7-сегментный дисплей, 10шт
- Зуммер. Покупал тут: Зуммер 10 шт
- 1 Сдвиговый регистр 74HC595. Покупал тут: сдвиговые регистры 10 штук
- 9 резисторов сопротивлением 300 Ом. Покупал тут:набор резисторов 700 шт. От 10 Ом до 1 МОм
- 5 резисторов сопротивлением 10 кОм. Покупал тут:набор резисторов 700 шт. От 10 Ом до 1 МОм
- 2 светодиода. Покупал тут: 100 светодиодов, 10 разных цветов
- 3 тактовые кнопки 6x6x5мм. Покупал тут: Тактовые кнопки 6x6x5мм, 100шт
- 2 тактовые кнопки 12x12x7мм. Покупал тут: Тактовые кнопки 12x12x7мм, 20шт
- Тумблер. Покупал тут: Тумблеры 6-пиновые 5шт
- 1 Кусок фольгированного текстолита. Покупал тут: 10 кусков одностороннего текстолита 70x100x1.2 мм
Код скетча таймера для шашек на atmega328
Посмотреть код скетча приведен ниже, так же его можно скачать тут.
//Пин подключен к ST_CP входу 74HC595
int latchPin = 10;
//Пин подключен к SH_CP входу 74HC595
int clockPin = 12;
//Пин подключен к DS входу 74HC595
int dataPin = 11;
// Кнопка увеличения таймера
int btn_up = 2;
bool status_btn_up = false;
// Кнопка уменьшения таймера
int btn_down = 3;
bool status_btn_down = false;
// Кнопка старта/паузы
int btn_select = 4;
bool status_btn_select = false;
// Кнопка 1 игрока
int btn_red_1 = 5;
// положение кнопки
bool status_btn_red_1 = false;
// Кнопка 2 игрока
int btn_red_2 = 7;
// положение кнопки
bool status_btn_red_2 = false;
// пин пищалки
int pin_beep = 9;
// Светодиод 1
int led_1 = 6;//A0;
// Светодиод 2
int led_2 = 8;//A1;
// количество секунд в таймере, по умолчанию 5 сек
int countSeconds = 5;
// флаг таймера, запущен или нет
bool startGame = false;
// отсчет итераций, считаем миллисекунды, по 100 за итерацию
int timer = 0;
// количество установленных секунд для таймера
int currentSec = 5;
// функция вывода цифры на 7-сегментом индикаторе
void writeNum(int num){
byte arrayNums[] = {
B10111111, B00001100,
B01011011, B01011110,
B01101100, B01110110,
B01110111, B00011100,
B11111111, B11111110
};
digitalWrite(latchPin, LOW);
shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, arrayNums[num]);
digitalWrite(latchPin, HIGH);
}
// функция пищалки
void beep(unsigned char delayms){
analogWrite(pin_beep, 20);
delay(delayms);
analogWrite(pin_beep, 0);
delay(delayms);
}
void setup() {
// настройка пинов
pinMode(latchPin, OUTPUT);
pinMode(clockPin, OUTPUT);
pinMode(dataPin, OUTPUT);
pinMode(btn_up, INPUT);
pinMode(btn_down, INPUT);
pinMode(btn_select, INPUT);
digitalWrite(btn_up, LOW);
digitalWrite(btn_down, LOW);
digitalWrite(btn_select, LOW);
pinMode(led_1, OUTPUT);
pinMode(led_2, OUTPUT);
digitalWrite(led_1, LOW);
digitalWrite(led_2, LOW);
pinMode(pin_beep, OUTPUT);
}
void loop() {
if(startGame){
writeNum(currentSec);
}else{
writeNum(countSeconds);
}
if(digitalRead(btn_up)){
if(!status_btn_up) {
if(countSeconds < 9) countSeconds++;
}
status_btn_up = true;
}else{
status_btn_up = false;
}
if(digitalRead(btn_down)){
if(!status_btn_down){
if(countSeconds > 1) countSeconds--;
}
status_btn_down = true;
}else{
status_btn_down = false;
}
if(digitalRead(btn_select)){
if(!status_btn_select){
startGame = !startGame;
timer = 0;
currentSec = countSeconds;
if(startGame){
digitalWrite(led_1, HIGH);
digitalWrite(led_2, LOW);
}else{
digitalWrite(led_1, LOW);
digitalWrite(led_2, LOW);
}
}
status_btn_select = true;
}else{
status_btn_select = false;
}
if(startGame){
timer++;
// прошла секунда
if(timer > 10){
timer = 0;
if(currentSec > 0) {
currentSec--;
beep(50);
}
}
if(currentSec == 0){
beep(50);
}
if(digitalRead(btn_red_1)){
if(!status_btn_red_1) {
timer = 0;
currentSec = countSeconds;
digitalWrite(led_1, LOW);
digitalWrite(led_2, HIGH);
}
status_btn_red_1 = true;
}else{
status_btn_red_1 = false;
}
if(digitalRead(btn_red_2)){
if(!status_btn_red_2) {
timer = 0;
currentSec = countSeconds;
digitalWrite(led_1, HIGH);
digitalWrite(led_2, LOW);
}
status_btn_red_2 = true;
}else{
status_btn_red_2 = false;
}
}
delay(100);
}
Послесловие
Использование в данном устройстве atmega328 — это большое расточительство, тут будет даже много и atmega8. Но цель была — использовать микроконтроллер отдельно от платы arduino, а не экономия ресурсов, заниматься оптимизаций пока нет возможности. Так же схема собрана не совсем правильно — не были добавлены конденсаторы, для более стабильной и корректной работы МК. И еще одной серьезной ошибкой является сборка схемы без стабилизатора напряжение — так делать нельзя, следующий раз обязательно буду его использовать.
(1 оценок, среднее: 4,00 из 5)