👨🏾‍🚀 👩🏾‍🚀 🔬 मस्तिष्क प्रणाली 👶🏿 🙌🏻 ❕

हाल ही में, विभिन्न प्रकार के बौद्धिक खेल लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं: “क्या? कहाँ? कब? ”,“ मेलोट्रेक ”,“ ब्रेन रिंग ”। लेकिन कुछ प्रकार के खेलों के लिए आप एक विशेष प्रणाली के बिना नहीं कर सकते हैं जो खेल के पाठ्यक्रम को नियंत्रित करेगा। यहां, पाठ्यक्रम परियोजना के हिस्से के रूप में, उन्होंने अपनी मस्तिष्क प्रणाली बनाने की कोशिश करने का फैसला किया।

इससे पहले, हमने कभी भी अर्डुइनो या कुछ हार्डवेयर का सामना नहीं किया था, लेकिन विश्वविद्यालय में दोस्तों और परिचितों ने आसानी से उपकरणों को कैसे इकट्ठा किया, यह देखते हुए, हम अपनी खुद की कोशिश करना चाहते थे। चूंकि हम इस विषय से काफी दूर थे, इसलिए हमारे नेता द्वारा एक मस्तिष्क प्रणाली को इकट्ठा करने के प्रस्ताव को यह कहते हुए फेंक दिया गया कि यह हमारे लिए एक अच्छी शुरुआत होगी। हैरानी की बात है, यह हुआ।

शुरुआत करने के लिए, हमने लक्ष्य निर्धारित किया: मस्तिष्क प्रणाली को प्रश्न के समय की शुरुआत का संकेत देने वाला एक ऑडियो संकेत देना चाहिए और प्रश्न के समय के अंत का संकेत देने वाला संकेत होना चाहिए, और मेजबान को खिलाड़ी के पढ़ने के बारे में भी जवाब देने के लिए संकेत देना चाहिए। यदि एक खिलाड़ी ने एक बटन दबाया है, तो शेष बटन अवरुद्ध हैं। खेल मोड का चयन करने की क्षमता भी होनी चाहिए।

आवश्यक घटक

अरुडिनो नैनो
वक्ता
एलईडी 8 पीसी।
4 . 2
DIP-
:
8 . – 100 ( )
6 . – 10 ( )
6 . – 1
4 . – 470 DIP ( )
5 . – ( )
– 6 . 1
Ethernet- 4 .
RJ-45 — 4.

यह कहने योग्य है कि सिस्टम को 3 ब्लॉकों में विभाजित किया जा सकता है: मुख्य मॉड्यूल, प्लेयर बटन (4 टुकड़े) और कनेक्टिंग केबल। सिस्टम में 4 प्लेयर बटन हैं। यदि खिलाड़ी दूसरों की तुलना में पहले प्रेस करने में कामयाब रहा, तो उसके बटन पर लगी एलईडी रोशनी में आ जाती है।

रिमोट होस्ट। यदि खिलाड़ी ने अपने रिमोट कंट्रोल पर एक बटन दबाया है, तो खिलाड़ी के बटन के अनुरूप डायोड मुख्य इकाई पर रोशनी करता है। यह मॉड्यूल गेम मोड का चयन करता है। प्रस्तुतकर्ता में दो प्रारंभ और रीसेट बटन हैं। गेम के आधार पर, ये बटन चालू होते हैं और टाइमर को रीसेट करते हैं।

Arduino सिग्नल बटन से आते हैं। यदि बटन दबाया जाता है, तो बटन पर डायोड और मास्टर लाइट के रिमोट कंट्रोल पर और ध्वनि संकेत चालू होता है। यह मुख्य अवधारणा है।

बटन और मास्टर कंसोल एक ईथरनेट केबल द्वारा जुड़े हुए हैं। एक बटन जमीन पर जाता है, एक तार्किक इकाई और एक संकेत जो एलईडी को चालू और बंद करता है, और एक बटन बटन से मुख्य मॉड्यूल तक आता है, बटन दबाता है।

विकास शुरू

हमने सबसे सरल से शुरुआत की। एक सर्किट जिसमें एक डायोड शामिल है, एक ब्रेडबोर्ड पर इकट्ठा किया गया था। यह सब काम किया! हम आगे बढ़ते हैं। हमने Arduino और बटनों को कनेक्ट किया, जब दबाया जाता है, तो डायोड प्रकाश करते हैं। और यहाँ हम झुनझुने बटन की समस्या का सामना कर रहे हैं।

बटन में आपको सिग्नल के बकवास को हटाने की आवश्यकता होती है, अन्यथा सिस्टम सोचता है कि बटन कई बार दबाया जाता है। खिलाड़ियों के बटन के लिए, यह बहुत डरावना नहीं है, हम अभी भी पहले प्रेस को पकड़ते हैं, लेकिन अग्रणी शुरुआत के बटन पर आपको उछाल से छुटकारा पाना होगा, क्योंकि मस्तिष्क की अंगूठी में आपको यह जानना होगा कि कितनी बार प्रारंभ दबाया गया है। ऐसा करने के लिए, श्मिट ट्रिगर, कैपेसिटर और प्रतिरोधक को बटन सर्किट में शामिल किया गया है। आप यहां उछाल के बारे में पढ़ सकते हैं ।

दोनों बटन और मुख्य मॉड्यूल एल ई डी का उपयोग करते हैं। लेकिन 5V उनके लिए बहुत अधिक वोल्टेज है। इसलिए, डायोड के दहन को रोकने के लिए, प्रतिरोधकों को श्रृंखला में उनसे जोड़ा जाता है। आप यहां प्रतिरोधों के प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं । इस तथ्य के कारण कि सभी एलईडी समान हैं, हमें प्रत्येक 100 ओम के 8 प्रतिरोधों की आवश्यकता थी।

खेल मोड DIP-SWITCH का उपयोग करके चुना गया है:

मस्तिष्क की अंगूठी
क्या? कहाँ? कब?
स्क्रैबल चौकड़ी, ट्रोइका, ओन गेम (सिस्टम इन गेम्स में समान काम करता है)

सॉफ्टवेयर हिस्सा है

आलस्य सफलता की कुंजी है।

सर्किट के विकास के समानांतर, कोड लिखा गया था। यह स्पष्ट था कि बटन प्रेस को इंटरप्ट के माध्यम से नियंत्रित किया जाना चाहिए। लगभग 2 बाहरी व्यवधान INT0 और INT1 को घटाते हुए, हम परेशान थे, क्योंकि 6 बटन के रूप में कई दो व्यवधान पर्याप्त नहीं हैं और आपको रजिस्टर के माध्यम से थोड़ी गहराई बढ़ानी होगी। जब से हम पहली बार हार्डवेयर चीजों को लाइव करते हैं, हमारे लिए सब कुछ जटिल और समझ से बाहर था। सामान्य तौर पर, हम इस तथ्य से बहुत खुश नहीं थे। यह मानते हुए कि हमारी समस्या को किसी अन्य तरीके से हल नहीं किया जा सकता है, हम पिन चेंज इंटरप्ट अनुरोधों के लिए आए, जो हमारी परियोजना के लिए एकदम सही थे। कोई रजिस्टर नहीं!

आप यहां व्यवधानों से परिचित हो सकते हैं ।

हमारे मस्तिष्क तंत्र में, SET और RESET बटन D8 और D9 के अनुरूप हैं, और उपयोगकर्ता बटन A0-A3 के अनुरूप हैं। इसलिए, हमने उपयोग किए जाने वाले प्रत्येक रुकावट समूह के लिए केवल दो व्यवधान संचालकों को परिभाषित किया है।

ISR (PCINT0_vect) - मास्टर बटन के लिए।
ISR (PCINT1_vect) - कस्टम बटन के लिए।

व्यवधानों को प्रत्येक समूह और प्रत्येक पिन के लिए अलग-अलग परिभाषित किया जा सकता है। यह नियंत्रण रजिस्टरों और मास्क द्वारा किया जाता है, जिसमें संबंधित मूल्यों को सेट करना आवश्यक है। इंटरप्ट को सेट करने और सुलझाने के बारे में अधिक जानकारी के लिए, यहां देखें ।

कौन सा बटन दबाया गया था, यह निर्धारित करने के लिए बाधित हैंडलर एक-एक करके पिंस से पूछताछ करते हैं। यह स्थिति इन रुकावटों की सीमाओं में से एक है। मस्तिष्क प्रणाली को बटन प्रेस का जवाब देना चाहिए, इसलिए पिन मूल्य की तुलना उच्च स्तर (जिसे बटन दबाया गया है) के साथ बाधा हैंडलर में की जाती है।

व्यवधान को कॉन्फ़िगर करना

ISR(PCINT0_vect) {
	noInterrupts();
	isPushed = false;
	if (digitalRead(ADMIN_BUTTON_SET) == HIGH ) {	
		gameMode->Set();
		Timer1.attachInterrupt(TimerInterrupt);
		gameMode->SetFalseStart(false);
	}
	if (digitalRead(ADMIN_BUTTON_RESET) == HIGH) {
		Timer1.stop();
		gameMode->Reset();
		gameMode->SetFalseStart(true);
	}
	interrupts();
}

ISR(PCINT1_vect){
	noInterrupts();	
	if (isPushed == false){
		for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(ARRAY_USER_BUTTON); i++){
			if (digitalRead(ARRAY_USER_BUTTON[i]) == HIGH){
				isPushed = gameMode->UserButtonPushed(ARRAY_LED[i]);
			}
		}		
	}	
	interrupts();
}

सभी कोड यहाँ है ।

बढ़ते

हमने पहली बार टांका लगाने वाले लोहे को देखा, इसलिए हमने एक पारंपरिक डायोड के साथ शुरुआत की। हमने सोल्डर किया - डायोड में आग लग गई! फिर बटन टांका गया। यह जांचना कि क्या सब कुछ सही ढंग से किया गया था, काफी मुश्किल था, क्योंकि मुख्य मॉड्यूल अभी भी ब्रेडबोर्ड पर था।

मास्टर बटन, डायोड, गेम मोड स्विच को सोल्डर किया गया। इस प्रक्रिया में, हमने महसूस किया कि यह एक शमित ट्रिगर के साथ प्राप्त करना संभव था। फिर इसे मुख्य मॉड्यूल में स्थानांतरित किया जाना चाहिए, बटन के आउटपुट को नेटवर्क केबल के माध्यम से लाएं, और इसके आउटपुट से संकेतों को Arduino को खिलाया जाना चाहिए।

सामान्य तौर पर, मुख्य इकाई तैयार थी। लेकिन फिर भी वह खिलाड़ियों के बटन से नहीं जुड़ा था। हमने मुख्य इकाई के आधार के रूप में राउटर से देशी बोर्ड लिया, जिसमें आरजे -45 कनेक्टर का उपयोग करना फायदेमंद था। हालांकि हमने इसे थोड़ा पछतावा किया, क्योंकि दूसरे दौर में बोर्ड को काटना और संपर्कों को जोड़ना सुखद अनुभव नहीं है। लेकिन सब कुछ काफी सफलतापूर्वक चला गया।

हमने लॉजिकल 1 ट्रांसमिशन के लिए व्हाइट-ऑरेंज कंडक्टर, लॉजिकल के लिए ऑरेंज, डायोड को व्हाइट-ग्रीन सिग्नल और ग्रीन बटन सिग्नल का इस्तेमाल किया। यद्यपि आप किसी का भी उपयोग कर सकते हैं, मुख्य बात यह है कि कौन सी केबल का उपयोग किया जाता है, क्योंकि विभिन्न crimping विकल्प हैं।

अब मुख्य मॉड्यूल और बटन जुड़े हुए थे और सिस्टम लगभग तैयार था, लेकिन एक बग था जो ब्रेडबोर्ड पर नहीं था। यदि बटन मुख्य मॉड्यूल से जुड़ा नहीं था, तो सिस्टम ने सोचा कि यह बटन दबाया गया था। इंटरनेट पर, हमें एक समाधान मिला - एक पुल-अप रोकनेवाला।

Arduino में आने के लिए "नहीं" संकेतों के लिए (जब बटन बिल्कुल भी जुड़ा नहीं है) मुख्य मॉड्यूल में आपको प्रत्येक बटन आउटपुट पर पुल-डाउन रेसिस्टर (10 kOhm से) डालने की आवश्यकता होती है। एक खुले सर्किट के साथ, एक अवांछित धारा प्रतिरोधक के माध्यम से जमीन तक जाएगी, और जब रोकनेवाला के उच्च प्रतिरोध के कारण बंद हो जाता है, तो संकेत इनपुट संपर्क में जाएगा।

इस समस्या को हल करने के बाद, इसने काम किया।

खेल मोड सुविधाएँ

मस्तिष्क की अंगूठी की विशेषताएं। यदि प्रारंभ को दबाया नहीं गया है, तो सिस्टम बटन प्रेस को झूठी शुरुआत के रूप में परिभाषित करता है। यदि प्रारंभ को पहली बार दबाया जाता है, तो सिस्टम बटन को दबाने के लिए 20 सेकंड इंतजार करेगा, एक समय के बाद सिस्टम एक अलार्म ध्वनि करेगा। यदि इस समय के दौरान टीम अभी भी सही उत्तर जानती है और बटन दबाती है, तो संबंधित सिग्नल लगता है, और टाइमर, बदले में, बंद हो जाता है। नियमों के अनुसार, गलत उत्तर के मामले में, अन्य टीमों को जवाब देने में सक्षम होना चाहिए। ऐसा करने के लिए, प्रारंभ पर एक दूसरे प्रेस के बाद, टाइमर 10 सेकंड के लिए शुरू होता है। रीसेट बटन सिस्टम को रीसेट करता है, इसे अगला प्रश्न पढ़ने से पहले दबाया जाता है।

सुविधाएँ क्या? कहाँ? कब?

स्टार्ट दबाने के बाद, एक ध्वनि संकेत लगता है। एक ध्वनिक संकेत 50 और 60 सेकंड के बाद लगता है। अन्य खेलों में, केवल खिलाड़ी के बटन पकड़े जाते हैं। Arduino के साथ काम करने की सुविधा के लिए धन्यवाद, आप अन्य खेलों को लागू कर सकते हैं: टाइमर बदल सकते हैं, झूठी शुरुआत सक्षम कर सकते हैं, आदि। यह उपयुक्त कोड जोड़कर लागू किया जा सकता है।

निष्कर्ष

यह काम करता है और भगवान को धन्यवाद देता है। चूंकि यह हमारा पहला हार्डवेयर अनुभव था, इसलिए हम परिणामों से प्रसन्न हैं। और न केवल इसलिए कि सब कुछ एक ब्रेडबोर्ड पर जुड़ा हुआ था, बल्कि एक पूरी तरह से इकट्ठे डिवाइस के रूप में भी। मोड, खिलाड़ियों और एक प्रस्तुतकर्ता के साथ एक पूर्ण मस्तिष्क प्रणाली जारी की गई है। सिस्टम में सुधार के रूप में, आप स्पीकर के लिए एक आउटपुट जोड़ सकते हैं ताकि आप बड़े टूर्नामेंट में खेल सकें।
Arduino बोर्ड के लिए, यह काम करना आसान और सुखद था। इंटरनेट पर, उपयोगी और दिलचस्प टुकड़ों की विधानसभा पर पर्याप्त जानकारी और सरल ट्यूटोरियल हैं जो एक अनजान व्यक्ति के लिए सबसे आसान नहीं हैं। यह अच्छी तरह से एक शौक में बदल सकता है।

ओक्साना कोज़लोवा और मरीना बर्दियान ने परियोजना में भाग लिया।

मस्तिष्क प्रणाली