Kabel audio – 1 unit (untuk koneksi antara Papan Skor dan Tampilan 7-Segmen)
Papan pemotong plastik translucent – 2 unit (untuk font Tampilan 7-Segmen)
Papan pemotong abu-abu fleksibel – 1 unit (untuk penutup Papan Skor)
Arduino UNO – 1 unit
Resistor 221 ohm – 2 unit (baca 220 Ohm)
Kapasitor – 2 unit (100 uF)
Saklar pushbutton besar – 1 unit (momentary)
Pushbutton kecil (generic) – 1 unit
Regulator Linier (7805) – 1 unit
Alat dan Mesin yang Diperlukan
Alat Umum & Peralatan Uji – alat normal yang diperlukan untuk banyak proyek DIY
Tentang Proyek Ini
Saat berjalan di toko ACTION, saya menemukan stiker LED digital dengan harga yang dapat diterima (termasuk adaptor daya 12V dan bahkan termasuk kontroler dengan remote IR). Saya memutuskan untuk membeli satu dan mulai bermain-main dengannya dengan tujuan mengontrol stiker LED dengan Arduino Uno saya.
Meskipun tidak ditentukan di paket atau pada stiker LED itu sendiri, segera saya tahu bahwa ini adalah jenis stiker dengan segmen tiga LED 5050 dengan satu driver WS2811 per 3 LED.
Saya menghubungkan stiker ke Arduino Uno untuk bereksperimen dengannya menggunakan pustaka Adafruit NeoPixel dan beberapa kode contoh seperti RGBW strandtest.
Saya mulai melakukan brainstorming dan sampai pada ide menggunakan stiker ini untuk membuat tampilan 7-segmen ukuran A4. Tujuh bagian stiker seperti yang ditunjukkan di atas akan cukup ditambah satu tambahan untuk Titik Desimal pada tampilan. Ini membuatnya efektif 8 segmen yang akan dikontrol dari hanya satu output Pin Arduino dan diberi daya dengan adaptor 12 V yang sudah terkandung dalam paket ACTION.
Tapi apa yang bisa Anda lakukan dengan hanya satu Tampilan 7-Segmen?
Saya memutuskan untuk membuat 2 dari mereka dan menggunakannya untuk menciptakan Mesin Bingo yang menampilkan angka acak antara 1 dan 75 setelah menekan tombol.
Langkah 1: Membuat Tampilan 7-Segmen
Seluruh proses pembuatan tampilan ini adalah cerita yang cukup panjang, yang bisa saya jelaskan dalam Tutorial terpisah. Versi pendek pembuatan adalah sebagai berikut:
Kedua tampilan ukuran A4 dibuat dengan alat dan bahan konvensional. Saat menggunakan pemotong laser dan printer 3D seluruh proses akan berbeda dan mungkin lebih sederhana. Anda menemukan contoh yang cukup bagus di internet, misalnya YouTube (https://learn.adafruit.com/ninja-timer-giant-7-segment-display/overview) dan Anda bahkan dapat membeli mereka jadi.
Saya menemukan itu tantangan dan menyenangkan untuk membuatnya sendiri..
Untuk stiker LED saya menggunakan 16 bagian dari 3 LED masing-masing yang dipotong dari stiker LED WS2811 dari ACTION.
Segmen-segmen ini dihubungkan dengan menyolder kabel ke +12V, GND dan Do dan Di stiker. Anda dapat menemukan banyak tutorial di internet tentang cara melakukannya dengan benar.
Untuk perumahan saya menggunakan Peg Board yang mudah didapat dan terjangkau dari toko ACTION lokal.
Depan baru perumahan dibuat dari bahan papan pemotong translusent putih dari IKEA.
Template digunakan untuk memotong segmen dari lapisan cat di atas papan (primer hitam).
Kabel audio murah (juga dari ACTION) digunakan untuk menghubungkan tampilan 7_segmen dengan hanya 3 kabel (12V, GND dan Data in) ke Arduino melalui resistor 220 Ohm.
Saya memodifikasi perumahan untuk memungkinkan pemasangan mudah konektor audio.
Langkah 2: Membuat Papan Skor
Saya juga memutuskan untuk membuat tampilan papan skor yang akan menampilkan angka acak yang dihasilkan, tombol push untuk menghasilkan angka baru dan tombol "bingo" untuk mengakhiri dan memulai ronde baru.
Papan skor dibuat menggunakan Peg Board ACTION yang sama sebagai perumahan (seperti yang dijelaskan di atas). Penutup plat dibuat dari papan pemotong abu-abu gelap (lagi dari ACTION) dengan lubang yang dibuat seperti yang terlihat di atas. Plat atas dibuat dari papan pemotong IKEA. Di antara 2 lapis adalah cetakan pada kertas foto dan foil transparan pelindung.
Di dalam, ditempel di belakang papan pemotong adalah 5 bagian dari 15 LED WS2812 masing-masing plus 3 * 8 bagian stiker LED untuk pencahayaan belakang kata "BINGO."
Langkah 3: Membuat Perangkat Lunak
Eksperimen awal dengan coding dan bermain-main dengan stiker LED dan Tampilan 7-Segmen dilakukan menggunakan Arduino dan papan rohok tanpa solder.
Tombol push besar momentary dihubungkan ke GND dan ke pin IO digital 2 Uno. Menekan tombol memulai pembuatan angka acak baru. Setelah "Light Show 1" singkat angka acak ditampilkan pada dua Tampilan 7-Segmen.
Tabel yang digunakan untuk membuat angka pada Tampilan 7-Segmen adalah sebagai berikut:
Untuk membantu menyusun Sketsa Arduino, saya membuat beberapa diagram aliran sederhana dengan bantuan ClickCharts versi gratis untuk penggunaan non-komersial (berfungsi baik setelah Anda terbiasa dengan beberapa keterbatasan inherent)
Angka yang dihasilkan disimpan dalam array yang disebut SCORE[] yang terdiri dari 75 posisi yang diisi dengan "0" atau "1." Jika angka baru yang dihasilkan sudah ada, otomatis angka acak baru dihasilkan.
Angka baru menyala pada papan skor (dengan 75 angka) dan pada saat yang sama angka baru ditampilkan pada Tampilan 7-Segmen
Papan skor terus menampilkan semua angka acak yang dihasilkan hingga Bingo yang valid tercapai. Tombol push yang disebut "BINGO" akan mengakhiri ronde dengan "BingoLightShow" singkat
Setelah itu array SCORE dihapus dan ronde baru dapat dimulai.
Ronde baru juga dapat dimulai dengan menyalakan/mematikan saklar daya (memutuskan daya 12V) yang akan RESET Arduino dan memulai ulang program.
Langkah 4: Elektronika
Charger 12V, 2A menyediakan daya untuk seluruh Mesin Bingo.
Input 12V pada jack daya Arduino telah dimodifikasi untuk memungkinkan pemutusan daya (on - off).
Daya 5 V untuk 99 LED (75 + 24) yang digunakan untuk papan skor diperoleh dari input daya 12V melalui regulator tegangan 7805 (yang hampir dapat menangani arus yang ditarik oleh stiker LED WS2812); pemasangan Heatsink atau versi daya direkomendasikan (dalam pembaruan saya mungkin akan menambahkan transistor daya untuk menangani daya 5V yang terutama dikonsumsi oleh 99 LED WS2812 di dalam papan skor. Saya telah membuat sketsa untuk Arduino sedemikian rupa sehingga permintaan daya papan skor sedang.
Tata letak dalam diagram Fritzing terlihat sebagai berikut:
Perhatikan bahwa baik bagian LED 7-segmen (12V) serta stiker LED yang menerangi angka 1 -75 pada Papan Skor Bingo dikontrol oleh satu dan pin output yang sama (6) dari Uno.
Dikembangkan dan diproduksi oleh Pierre Pennings (November 2018).
Kode
BINGO_Machine_rev04.ino
BINGO_Machine_rev04.inoArduino
Sketsa untuk Mesin BINGO dengan Arduino Uno dan 2 Tampilan 7-Segmen berukuran A4 dengan Papan Skor Elektronik
/* Ini adalah kode untuk Mesin Bingo yang dikembangkan dan diproduksi oleh Pierre Pennings (November 2018) Mesin ini menggunakan 2 DIGIT tampilan 7-Segmen ukuran A4 besar yang dibuat dengan stiker LED WS2811 yang diberi daya 12V (pasangan 3 LED dengan 1 chip kontrol) Setiap segmen yang terdiri dari 3 LED diaddress dengan satu alamat kontrol Setiap tampilan memiliki 7 segmen plus titik desimal (DP) Angka yang ditampilkan pada 2 tampilan berjalan dari 1 hingga 75, seperti dalam permainan BINGO normal Tombol push momentary dihubungkan ke GND dan ke pin IO digital 6 dari ARDUINO UNO Menekan tombol memulai pembuatan Angka acak Baru Setelah "Light Show 1" singkat angka acak ditampilkan pada dua Tampilan 7-Segmen Angka yang dihasilkan juga disimpan dalam Array yang disebut SCORE[] yang terdiri dari 75 posisi yang diisi dengan "0" atau "1" Jika Angka Baru yang dihasilkan sudah ada, otomatis angka acak baru dihasilkan Semua elektronika termasuk ARDUINO UNO itu sendiri telah dibangun di dalam Papan Skor Tampilan terpisah 75 angka dihidupkan dengan satu chip kontrol WS2812B dengan satu LED SMD5050 masing-masing (diberi daya 5 V) Papan Skor menunjukkan semua angka acak yang dihasilkan hingga BINGO yang valid tercapai Tombol push yang disebut "BINGO" akan mengakhiri ronde dengan "BingoLightShow" singkat Setelah itu array SCORE dihapus dan ronde baru dapat dimulai Ronde baru juga dapat dimulai dengan menyalakan/mematikan saklar daya (memutuskan daya 12V) yang akan RESET ARDUINO dan memulai ulang program Charger 12V, 2A menyediakan daya untuk seluruh mesin BINGO Input 12 V pada jack daya ARDUINO telah dimodifikasi untuk memungkinkan pemutusan daya (on - off) Daya 5 V untuk 99 LED (75 + 24) yang digunakan untuk Papan Skor diperoleh dari input daya 12V melalui regulator tegangan 7805 (yang hampir dapat menangani arus yang ditarik oleh stiker LED WS2812); pemasangan Heatsink atau versi daya direkomendasikan Kode ini dilisensikan di bawah lisensi GPL3+. */ #include <Adafruit_NeoPixel.h> const int NewnumberButton = 2 ; // Pin IO digital 2 dihubungkan ke tombol Newnumber dengan kontak normally open // Pin 2 akan dijalankan dengan resistor pull-up bawaan untuk membuatnya biasanya HIGH // Saklar akan menarik pin ke ground sementara. // Pada transisi high -> low dengan menekan tombol program akan menghasilkan Angka Baru. const int BingoButton = 4 ; // Pin IO digital 4 dihubungkan ke tombol BINGO dengan kontak normally open // Pin 4 akan dijalankan dengan resistor pull-up bawaan untuk membuatnya biasanya HIGH // Tombol BINGO akan menarik pin ke ground // Pada transisi high -> low dengan menekan tombol BINGO Lightshow akan dimulai dan setelah itu program akan berakhir. const int LedPin = 6 ; // Pin IO digital 6 dihubungkan ke Data In (DI) stiker LED WS 2811 melalui resistor 220 Ohm int Newnumber = 1; int Bingo = 1; int SCORE[76]; int count = 0; long randNumber; int NUMBER = 0; int NW_NUMBER = 0; int TENSNUMBER = 0; int UNITNUMBER = 0; #define NUM_LEDS 99 // 16 pertama digunakan untuk mengontrol (WS 2811) LED di tampilan 7-segmen 2 digit //(dua kali 8 segmen pada dua tampilan); nomor 0 -7 adalah untuk nomor UNIT // Nomor 8 - 15 adalah untuk nomor TENS (nomor 7 dan 15 adalah DP dari setiap DIGIT) // untuk menampilkan angka pada Tampilan Papan Skor dan mengontrol LED (WS2812) alamat 16 hingga 99 digunakan // 24 LED digunakan untuk pencahayaan belakang huruf BINGO dan 75 untuk papan skor untuk mengaktifkan tampilan angka BINGO yang dihasilkan; // semua LED akan dikontrol dengan hanya satu kabel! dari LED_PIN 6 // sebenarnya dua jenis stiker LED yang berbeda dikontrol (dalam parallel) dari LedPin 6 yang sama melalui dua resistor 220 Ohm #define BRIGHTNESS 250 // mengatur kecerahan LED ke hampir maksimum (255) Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(NUM_LEDS, LedPin, NEO_GRB + NEO_KHZ800); /*array 2-dimensional dengan alokasi segmen NUMBER, setiap NUMBER memiliki kolomnya---------------------------------------------------- 8 0 13 9 5 1 14 6 12 10 4 2 11 15 3 7 Digit 2 Digit 1 Tens Units 7 dan 15 mewakili Titik Desimal (DP) */ // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 byte SEGMENTarray [8][10] = { {1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,}, //segmen 0 atau 8 {1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,}, //segmen 1 atau 9 {1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,}, //segmen 2 atau 10 {1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,}, //segmen 3 atau 11 {1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,}, //segmen 4 atau 12 {1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,}, //segmen 5 atau 13 {0,0,1,1,1,1,1,0,1,1,}, //segmen 6 atau 14 {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,}, //segmen 7 atau 15 }; byte color_scheme[] = { 50, 100, 200, 100, 150, 250, 150, 200, 50, 200, 250, 100, 250, 50, 150, 0, 100, 200, 50, 150, 250, 100, 200, 0, 150, 250, 50, 200, 0, 100, 250, 50, 200, 0, 100, 250, 50, 200, 0, 100, 250, 50, 150, 0, 250, 0, 0 }; /////////////////////////////////////////////////// kode setup yang berikutnya, akan berjalan sekali setelah "Power On" atau setelah RESET void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LedPin, OUTPUT); // inisialisasi LedPin 6 sebagai output: pinMode(NewnumberButton, INPUT_PULLUP); // inisialisasi pin tombol push 2 sebagai input: pinMode(BingoButton, INPUT_PULLUP); // inisialisasi pin bingobutton 4 sebagai input: strip.setBrightness(BRIGHTNESS); strip.begin(); // Inisialisasi semua LED ke "mati" strip.show(); for (int t = 16; t < 24 ; t++) { strip.setPixelColor(t, 0, 0, 250); // Setelah Power On tampilkan kata BINGO pada Papan Skor dengan karakter Biru strip.show(); // perhatikan bahwa urutan warna stiker LED WS2812 adalah R,G,B } for (count = 0; count < 76 ; count++) { // masukkan semua data dalam Array SCORE ke 0 (Posisi Array berjalan dari 0 hingga 75; posisi nol tidak digunakan) SCORE[count] = 0; } /*for (int n = 0; n < 10 ; n++) // kode ini dapat digunakan untuk menguji semua angka dari 0 - 9 pada dua Tampilan 7-Segmen (2 DP tidak diuji) { for (int s = 0; s < 8 ; s++) { int z = SEGMENTarray [s][n]; int i = 0 + s; int j = 8 + s; strip.setPixelColor(i, z*250, 0, z*50); strip.setPixelColor(j, z*250, 0, z*50); strip.show(); Serial.print("["); Serial.print(n); Serial.print("]"); Serial.print("["); Serial.print(s); Serial.print("] = ");Serial.print(z); Serial.print(" "); } delay (1500); Serial.println(); } */ } /////////////////////////////////////////////////// kode loop yang berikutnya, akan berjalan berulang hingga "Power Off" atau RESET void loop() { Newnumber = digitalRead(NewnumberButton); if (Newnumber == LOW) // tidak perlu untuk Short delay untuk menghilangkan efek bouncing tombol karena pada LOW pertama loop melanjutkan { randomSeed(millis()); do { GENERATENEWNUMBER (75); // generate NW_NUMBER dalam rentang 1 hingga 75 } // jika NW_NUMBER sudah ada: generate kembali NW_NUMBER while (NW_NUMBER == SCORE[NW_NUMBER] * NW_NUMBER); SCORE[NW_NUMBER] = 1; // masukkan 1 dalam Array pada posisi NW_NUMBER NUMBER = NW_NUMBER; TENSNUMBER = int (NUMBER / 10); // hitung nilai desimal NW_NUMBER dan nilai satuan UNITNUMBER = NW_NUMBER - (10 * TENSNUMBER); CLEARDISPLAY (); LIGHTSHOW1 (4, 100); // mulai lightshow1 CLEARDISPLAY (); //PRINTNUMBERSERIAL(); // cetak NW_NUMBER yang dihasilkan ke monitor serial dan tampilkan konten baru dari array SCORE DISPLAYNUMBER (TENSNUMBER, UNITNUMBER); DISPLAYSCORE (); } else { Bingo = digitalRead(BingoButton); if (Bingo == LOW) delay (3000); // delay 3 detik untuk menghilangkan efek bouncing dan penekanan tombol secara tidak sengaja karena if (Bingo == LOW) { BINGOLIGHTSHOW (); for (count = 0; count < 76 ; count++) // masukkan semua data dalam Array SCORE kembali ke 0 dan ronde BINGO baru dapat dimulai { SCORE[count] = 0; } } } } //////////////////AKHIR LOOP//////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////// Berikutnya mengikuti Fungsi khusus yang dipanggil dari dalam loop void LIGHTSHOW1 (int duration, uint8_t wait) { for (int t = 16; t < 24 ; t++) { strip.setPixelColor(t, 0, 0, 0); // matikan LED BINGO dengan karakter Biru seperti yang diatur pada setup strip.show(); } for (int k = 0; k < duration; k++) { // flash LED DP dalam warna putih strip.setPixelColor(7, 200, 200, 200); strip.show(); delay(wait); strip.setPixelColor(7, 0, 0, 0); strip.setPixelColor(15, 200, 200, 200); strip.show(); delay(wait); strip.setPixelColor(15, 0, 0, 0); } int redVal, blueVal, greenVal; for (int k = 1; k < 45 ; k = k + 3) { // jalankan lightshow warna pelangi dengan warna yang didefinisikan dalam Array color_scheme redVal = color_scheme[k]; blueVal = color_scheme[k + 1]; greenVal = color_scheme[k + 2]; for (int p = 0; p < 7; p++) { // warna stiker WS2811 diaddress dalam urutan R, B, G int i = 0 + p; int j = 8 + p; strip.setPixelColor(i, strip.Color(redVal, blueVal, greenVal) ); strip.setPixelColor(j, strip.Color(greenVal, redVal, blueVal ) ); strip.show(); delay(30); } } for (int q = 0; q < 7 ; q++) { // matikan semua segmen Tampilan 7-segmen ke "mati" int i = 0 + q; int j = 8 + q; strip.setPixelColor(i, 0, 0, 0); strip.setPixelColor(j, 0, 0, 0); strip.show(); } } /////////////////////////////////////////////////Berikutnya mengikuti fungsi untuk menghasilkan BINGO LIGHTSHOW setelah tombol Bingo ditekan void BINGOLIGHTSHOW () { for (int l = 0; l<10; l++) { for (int k = 24; k < 39 ; k++) // tampilkan air terjun LED putih pada papan SKOR { strip.setPixelColor(k, 200, 200, 200); strip.setPixelColor(k+15, 200, 200, 200); strip.setPixelColor(k+30, 200, 200, 200); strip.setPixelColor(k+45, 200, 200, 200); strip.setPixelColor(k+60, 200, 200, 200); strip.show(); delay(5); strip.setPixelColor(k, 0, 0, 0); strip.setPixelColor(k+15, 0, 0, 0); strip.setPixelColor(k+30, 0, 0, 0); strip.setPixelColor(k+45, 0, 0, 0); strip.setPixelColor(k+60, 0, 0, 0); strip.show(); } for (int t = 0; t < 24 ; t++) { strip.setPixelColor(t, 0, 250, 250); // nyalakan Tampilan 7-segmen dan LED BINGO strip.show(); } delay(50); for (int t = 0; t < 24 ; t++) { strip.setPixelColor(t, 0, 0, 0); // matikan Tampilan 7-segmen dan LED BINGO strip.show(); } } } /////////////////////////////////////////////////// Berikutnya mengikuti fungsi untuk menghasilkan angka baru setelah tombol New Number ditekan void GENERATENEWNUMBER (int range) { randNumber = random(1, range + 1); NW_NUMBER = int(randNumber); } /* ////////////////////////////////////////////////// Fungsi ini dapat digunakan untuk menampilkan NUMBER yang dihasilkan dan menampilkan konten yang dimodifikasi dari array SCORE void PRINTNUMBERSERIAL () { Serial.print("NUMBER = "); Serial.print(NUMBER); Serial.print(" , TENSNUMBER = "); Serial.print(TENSNUMBER); Serial.print(" , UNITNUMBER = "); Serial.println(UNITNUMBER); count = 1; while (count < 76) { // cetak semua data dalam Array SCORE (Posisi Array dari 0 hingga 75; posisi nol tetap 0) for (int column = 0; column < 15; column++) { Serial.print("["); Serial.print(count); Serial.print("] = "); Serial.print(SCORE[count]); Serial.print(" "); count++; } Serial.println(""); } } */ ///////////////////////////////////////////////// Fungsi ini digunakan untuk menampilkan NUMBER yang dihasilkan pada dua Tampilan 7-Segmen void DISPLAYNUMBER (int TENS, int UNIT) { for (int t = 16; t < 24 ; t++) { strip.setPixelColor(t, 200, 0, 0); // nyalakan LED kata BINGO dalam karakter MERAH strip.show(); } for (int s = 0; s < 8 ; s++) { // ambil data dari array SEGMENT untuk menyala segmen yang benar untuk menampilkan UNITS dan TENS dari NUMBER dalam MERAH int t = SEGMENTarray [s][TENS]; int u = SEGMENTarray [s][UNIT]; int i = 0 + s; int j = 8 + s; strip.setPixelColor(i, u*250, 0, 0); if (TENS!=0) { strip.setPixelColor(j, t*250, 0, 0); } else { strip.setPixelColor(j, 0, 0, 0); } strip.show(); } } ///////////////////////////////////////////////// Fungsi ini digunakan untuk menampilkan NUMBER yang dihasilkan pada dua Tampilan 7-Segmen void DISPLAYSCORE () { for (int t = 16; t < 24 ; t++) { strip.setPixelColor(t, 200, 0, 0); // nyalakan LED kata BINGO dalam karakter MERAH strip.show(); } for (int s = 24; s < 100 ; s++) { // nyalakan LED untuk Angka yang ada dalam HIJAU int u = SCORE[s-23]; strip.setPixelColor(s, 0, u*200, 0); strip.show(); } strip.setPixelColor((23+NUMBER), 200, 0, 0); // nyalakan LED untuk Angka baru dalam MERAH strip.show(); } ///////////////////////////////////////////////// Fungsi ini digunakan untuk menghapus dua Tampilan 7-Segmen void CLEARDISPLAY () { for (int q = 0; q < 7 ; q++) { int i = 0 + q; int j = 8 + q; strip.setPixelColor(i, 0, 0, 0); strip.setPixelColor(j, 0, 0, 0); strip.show(); } for (int t = 16; t < 24 ; t++) { strip.setPixelColor(t, 0, 0, 0); // matikan karakter MERAH dari kata BINGO strip.show(); } }
Bagian Kustom dan Kotak Pelindung
tekening_gaten_patroon_puntjes_xgW76A8Jmw.svg - Digunakan sebagai Template untuk depan tampilan
