🙆🏼 🏴󠁧󠁢󠁷󠁬󠁳󠁿 🙈 हम Tetris को विद्युत स्क्रीन पर खेलते हैं ℹ️ 🖕🏿 🚥

एक दिन, एविटो पर विज्ञापनों को देखते हुए, मुझे एक बहुत ही दिलचस्प बात आई - एक ब्लिंकर बोर्ड या अंग्रेजी में फ्लिप-डॉट डिस्प्ले। सार्वजनिक परिवहन पर हवाई अड्डों, ट्रेन स्टेशनों, स्टेडियमों या मार्ग संकेतकों पर जानकारी प्रदर्शित करने के लिए इस तरह के डिस्प्ले का उपयोग किया जाता है।

मैंने सोचा कि इस प्रकार के प्रदर्शन से आप बहुत सारी दिलचस्प चीजें कर सकते हैं।

जहां मेरी स्क्रीन स्थापित की गई थी, कोई केवल शेष शिलालेख ("स्टोर") से अनुमान लगा सकता है। शायद यह रेलवे स्टेशन या ओटी स्टॉप पर एक सूचना स्टैंड था - अपने विचारों को टिप्पणियों में लिखें।

स्क्रीन 30 कॉलम द्वारा 7 पंक्तियों को मापने वाली कोशिकाओं का एक मैट्रिक्स था। प्रत्येक सेल में एक गोल होता है, जिसमें दो-रंग की प्लेट और एक हरे रंग की एलईडी घूमती है। बोर्ड में 74HCxxx श्रृंखला और अन्य माइक्रोक्रिस्केट के तर्क तत्वों की एक निश्चित संख्या थी, जो बाद में पता चला, एक साधारण धारावाहिक इंटरफ़ेस के माध्यम से स्क्रीन को नियंत्रित करने के लिए लगभग पर्याप्त थे।

खरीद के बाद, मैंने इस तरह की स्क्रीन के साथ काम करने के बारे में जानकारी के लिए थोड़ा समय बिताया, यह देखते हुए कि मेरे पास केवल वह हिस्सा था जो छवि को सीधे प्रदर्शित करता है, और आमतौर पर एक नियंत्रक भी होता है जो कीबोर्ड या यूएआर पोर्ट के माध्यम से पीसी सॉफ्टवेयर को नियंत्रित कर सकता है। ।

बोर्ड पर शिलालेख द्वारा निर्माता की संबद्धता को निर्धारित करना संभव नहीं था, लेकिन शायद मैंने बहुत कोशिश नहीं की, क्योंकि यह कैसे काम करता है, यह जानने के लिए अधिक दिलचस्प था कि डिवाइस का एक आरेख खींचना और एक विशिष्ट माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेस के लिए एक मॉड्यूल विकसित करना।

लेकिन पहले, आपको खुद को एक विशिष्ट लक्ष्य निर्धारित करना था, जिसके लिए आप रोजमर्रा की जिंदगी में इस स्क्रीन को लागू कर सकते हैं। पहला विचार सड़क पर और घर पर मौसम के बारे में विस्तारित जानकारी प्रदर्शित करने वाली घड़ी थी, समय, तिथि, लघु प्रेरक संदेश;), आदि। फिर मैंने सोचा कि यदि आप स्क्रीन को 90 ^° घुमाते हैं, तो यह Tetris के लिए एक गिलास जैसा दिखता है, इसलिए यह टेट्रिस बनाने का निर्णय लिया गया था, और फिर इसे देखा जाएगा।

इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्क्रीन कैसे काम करते हैं?

बहुत सरल: प्रत्येक स्क्रीन सेल (चेक बॉक्स) में एक डिस्क होती है - एक सपाट स्थायी चुंबक जो एक तरफ पीला और दूसरी तरफ काला होता है, और एक इलेक्ट्रोमैग्नेट डिस्क के नीचे स्थित होता है। विद्युत चुंबक के कुंडली में एक विद्युत आवेग को लागू करते समय, झंडा एक से अधिक हो जाता है और महत्वपूर्ण रूप से, एक स्थिति में तय हो जाता है। जब करंट की दिशा बदल रही है और बार-बार पल्स लगा रही है, तो ध्वज को दूसरी तरफ घुमाया और तय किया गया है। स्विच करने के लिए, 1 मिलीसेकंड की अवधि के साथ एक नाड़ी और 12 वोल्ट का एक वोल्टेज पर्याप्त है।
एक इलेक्ट्रोमैग्नेट कॉइल का प्रतिरोध लगभग 18 ओम है।

_{सेल डिवाइस, स्रोत: एल्डि डेटशीट}

_{डिस्क कैसे घूमती है, स्रोत: फ्लिप-डिस्क डिस्प्ले}

सुविधा के लिए, दो डायोड के माध्यम से कॉइल को पंक्तियों और स्तंभों के एक मैट्रिक्स में जोड़ा जाता है। स्क्रीन पर कहीं भी स्विच करने के लिए, आपको लाइन पर वर्तमान स्रोत (वर्तमान स्रोत) को सक्रिय करने की आवश्यकता है और दूसरी तरफ स्विच करने के लिए एक इलेक्ट्रोमैग्नेट कॉइल या इसके विपरीत, पंक्ति में वर्तमान सिंक (वर्तमान सिंक) है। वास्तव में, यह एच-पुल के माध्यम से डीसी मोटर्स को नियंत्रित करने के समान है, केवल स्पंदित मोड में।

सिद्धांत रूप में झंडे का प्रबंधन करने के लिए, हम समझ गए। यह व्यावहारिक कार्यान्वयन के लिए आगे बढ़ने का समय है।

स्क्रीन रिवर्स इंजीनियरिंग

एक मल्टीमीटर और किकाड के साथ सशस्त्र, मैंने एलईडी को नियंत्रित करने के साथ शुरू करते हुए, स्क्रीन लेआउट को फिर से शुरू किया। यह पता चला कि यह हिस्सा आत्मनिर्भर है, और बिजली और नियंत्रण संकेतों को लागू करते समय, आप काफी सरल इंटरफ़ेस के माध्यम से स्क्रीन की किसी भी पंक्ति में किसी भी एलईडी को प्रकाश में ला सकते हैं। किसी भी समय केवल एक लाइन सक्रिय हो सकती है, इसलिए छवि का आउटपुट गतिशील होना चाहिए।

मॉड्यूल सर्किट में एलईड का एक मैट्रिक्स होता है, जिसके कैथोड तोशिबा टीबी 62705 एलईडी चालकों से जुड़े होते हैं। नियंत्रण तर्क के दृष्टिकोण से, ये एक श्रृंखला में जुड़े साधारण 8-बिट शिफ्ट रजिस्टर हैं। प्रत्येक पंक्ति में एल ई डी के एनोड जुड़े हुए हैं और MOSFET ट्रांजिस्टर के नालियों से जुड़े हैं। स्रोत डीसी-डीसी कनवर्टर के आउटपुट से जुड़े हैं, और सभी 7 ट्रांजिस्टर के गेट 3: 8 74HC238 डिकोडर के आउटपुट से जुड़े हैं।

इस प्रकार, एल ई डी को नियंत्रित करने के लिए, आपको डिकोडर इनपुट को अपना नंबर जमा करके स्क्रीन लाइन का चयन करना होगा, फिर पहले एलईडी ड्राइवर के सीरियल और लॉक इनपुट के माध्यम से 32 बिट डेटा लोड करें। फिर लॉग फाइल करें। LATCH इनपुट के लिए "1", और LATCH को "1" पर रखते हुए इसी एल ई डी प्रकाश।

एल ई डी को ब्लिंक करने के लिए, मैंने ऑन-बोर्ड आर्डिनो-संगत टेनेसी 3.5 बोर्ड का उपयोग किया। GitHub पर LED नियंत्रण कोड का एक उदाहरण पाया जा सकता है

योजना का दूसरा भाग, ब्लिंकर के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है, थोड़ा अधिक जटिल है।

स्पीकर नियंत्रण के शक्ति भाग में वर्तमान स्रोत / सिंक सर्किट की एक जोड़ी होती है, जिसके आउटपुट कॉलम में प्रत्येक कॉइल के पहले आउटपुट के लिए सुरक्षात्मक डायोड के माध्यम से जुड़े होते हैं। Toshiba TBD62783 चिप का उपयोग वर्तमान स्रोत के रूप में किया गया था, और TI का पसंदीदा ULN2803 एक नाली के रूप में इस्तेमाल किया गया था। कॉइल के दूसरे निष्कर्ष पंक्तियों में संयुक्त होते हैं और स्क्रीन बोर्ड पर कनेक्टर से जुड़े होते हैं। जाहिर है, यह एक अलग मॉड्यूल में स्ट्रिंग प्रबंधन को बाहर निकालने के लिए किया गया था, क्योंकि कई स्क्रीन को एक लंबी स्क्रीन में जोड़ा जा सकता है। हालांकि, यह स्पष्ट नहीं है कि डेवलपर्स ने एलईडी को नियंत्रित करने के लिए प्रत्येक स्क्रीन बोर्ड पर सभी आवश्यक घटक क्यों रखे।

तर्क में आठ 3: 8 डिकोडर्स 74HC238 होते हैं, जिनमें से नियंत्रण इनपुट समानांतर में जुड़े हुए हैं। समतुल्य डिकोडर्स के आउटपुट वर्तमान स्रोतों के नियंत्रण इनपुट से जुड़े होते हैं, और विषम लोग नालियों के इनपुट से जुड़े होते हैं। 74HC238 के अनुमेय इनपुट एक और 3: 8 डिकोडर से जुड़े हैं, जो उस स्थिति को पूरी तरह से समाप्त कर देता है जब वर्तमान स्रोत और वर्तमान सर्किट एक ही समय में सक्रिय होते हैं। सामान्य डिकोडर का सक्षम इनपुट तुलनित्र चिप से जुड़ा हुआ है और केवल तभी सक्रिय होता है जब इसके इनपुट मैच में मान होते हैं। आरेख का यह हिस्सा सबसे अधिक संभावना है कि कई मॉड्यूल को एक बड़ी स्क्रीन में संयोजित करने के लिए भी जिम्मेदार है।

इस प्रकार, एक विशिष्ट कॉलम का चयन करने के लिए, आपको समूह में अपना नंबर (0-4) COL_A0-A2 बस में भेजना होगा, और फिर आम डिकोडर के COL_EN_A0-A2 को इसकी संख्या की आपूर्ति करके विशिष्ट 74HC238 के आउटपुट को सक्रिय करें। इसके अलावा, इनपुट A0 का उपयोग स्रोत / सिंक इंडिकेटर के रूप में किया जा सकता है, और शेष 2 बिट्स - एक समूह संख्या (0-3) के रूप में।

नियंत्रण तर्क और पावर इनपुट दो 50-पिन आईडीसी कनेक्टर्स के लिए रूट किए जाते हैं। उनमें से एक की तारों को आरेख में दिखाया गया है।

सर्किट का विश्लेषण करने के बाद, मैंने महसूस किया कि बिना कीकेड और टांका लगाने वाले लोहे की मदद से झंडे फहराने से काम नहीं चला, और तार और युग्मन के चयन के लिए एक मॉड्यूल बनाने के लिए आगे बढ़े।

एडाप्टर मॉड्यूल और स्ट्रिंग प्रबंधन

डिजाइन को सरल बनाने के लिए, मैंने कॉलम चयन के कार्यान्वयन को दोहराने का फैसला किया और सर्किट पर रखा टीबीडी 62783 और ULN2803 को वांछित लाइन का चयन करने के लिए 74HC238 डिकोडर्स के साथ जोड़ा गया, साथ ही साथ SET, RESET और PULSE मोड को स्पष्ट रूप से अलग करने के लिए एक 74HC00 लॉजिक चिप (4xNAND), जो सीधे वोल्टेज आपूर्ति को सक्रिय करता है। चयनित इलेक्ट्रोमैग्नेट के लिए। माइक्रोकंट्रोलर के निष्कर्ष को बचाने के लिए, एक पाली रजिस्टर के आउटपुट के लिए पंक्ति और स्तंभ चयन संकेतों को जोड़ने का निर्णय लिया गया था।

परिणामस्वरूप, आपको आवश्यक ध्वज का प्रबंधन करने के लिए:

सीरियल कोड के माध्यम से सीरियल कोड में अपने निर्देशांक भेजें और ठीक करें
वांछित SET / RESET राज्य का चयन करें
संक्षेप में PULSE सक्रिय करें

निर्देशांक के बाइट का डिकोडिंग:

शिफ्ट रजिस्टर के बिना सर्किट का पहला संस्करण एक सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड पर इकट्ठा किया गया था। जाँच करने और थोड़ी उत्तेजना के बाद कि सब कुछ जल जाएगा, मैंने बिजली चालू की और एक बटन के त्वरित प्रेस के साथ मैन्युअल रूप से एक पल्स पल्स को स्पंदित किया। इलेक्ट्रोमैग्नेट के कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा केवल प्रयोगशाला शक्ति स्रोत तक सीमित होने की स्थिति में थी। चेकबॉक्स सफलतापूर्वक स्विच किया गया, और SET / RESET स्तर बदलते समय, यह वापस स्विच हो गया। "यह सफलता है," मैंने सोचा, और मेरे पसंदीदा MGTF-0.07 और पावर / ग्राउंड बसों के लिए सिंगल-कोर किन्नर-वायर का उपयोग करके सर्किट को एक नियमित ब्रेडबोर्ड में स्थानांतरित करना शुरू कर दिया।

बोर्ड पर 50-पिन कनेक्टर के माध्यम से स्क्रीन से कनेक्ट करने के लिए, 22 संपर्कों + शक्ति का उपयोग करना आवश्यक था, इसलिए मैं व्यक्तिगत तारों के साथ गड़बड़ नहीं करना चाहता था। आईडीई के लिए या, बल्कि, पुराने एससीएसआई उपकरणों के लिए एक फ्लैट केबल का उपयोग करने का सुझाव दिया गया था।

थोड़ा सा गॉगलिंग मुझे IDC कनेक्टर्स को समेटने के लिए एक विशेष उपकरण में ले आया, जिसे तुरंत खरीदने का फैसला किया गया था: IDC कनेक्टर्स के लिए क्रॉपर प्रॉस्किट 6PK-214 । छोटे कनेक्टर्स पर प्रशिक्षित होने के बाद, पहली बार मैंने खुद को छोरों पर IDC-50F कनेक्टर के साथ 20 सेंटीमीटर का लूप बनाया।

हम एक नियंत्रण कार्यक्रम लिखते हैं

जैसा कि मैंने ऊपर उल्लेख किया है, TEENSY 3.5 को कंट्रोल कंट्रोलर के रूप में उपयोग किया गया था, जिसके लिए विकास का माहौल Arduino IDE है, इसलिए प्रोग्राम को Arduino बोली C में लिखा गया था।

स्क्रीन बिंदु की स्थिति को बदलने का मुख्य कार्य

void update_dot(bool state, byte row, byte col) { byte cmd=0; // set 7-5 cmd bits to row 2-0 bits cmd=(row&B111)<<5; // set 4-0 cmd bits to col 4-0 bits cmd=cmd|(col&B11111); // write to Register digitalWriteFast(DOT_LATCH,LOW); for (byte i=0;i<8;i++) { byte onebit=bitRead(cmd,7-i); digitalWriteFast(DOT_CLOCK,LOW); digitalWriteFast(DOT_SERIAL_DATA,onebit); digitalWriteFast(DOT_CLOCK,HIGH); } digitalWriteFast(DOT_LATCH,HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWriteFast(DOT_LATCH,LOW); // set set/reset pin if (state) { digitalWriteFast(DOT_SET_RESET,HIGH); } else { digitalWriteFast(DOT_SET_RESET,LOW); } // pulse digitalWriteFast(DOT_PULSE,HIGH); delay(1); digitalWriteFast(DOT_PULSE,LOW); }

मैंने बिजली स्रोत के इष्टतम वोल्टेज और पल्स फीड टाइम को निर्धारित करने के लिए कई प्रयोग किए। यह पता चला कि 12V और 1ms एक स्थिति में ध्वज के स्थिर निर्धारण के लिए पर्याप्त हैं।

परीक्षण एक रंग से भर जाने के बाद, मैंने देखा कि एक "पिक्सेल" टूट गया है और फ्लिप नहीं करता है। मल्टीमीटर के साथ कॉइल प्रतिरोध का मापन कई मेगाहोम्स को दर्शाता है, और एक विस्तृत परीक्षा से पता चला है कि एक निष्कर्ष निकला। यह बहुत भाग्यशाली था कि गैर-काम करने वाला "पिक्सेल" स्क्रीन के किनारे से था, इसलिए मैंने तार को मिलाया। समस्या का समाधान हो गया है।

रिपेयर सेल की फोटो

यहाँ भरता है और पाठ उत्पादन के साथ पहले प्रयोगों के बाद क्या हुआ है:

टेट्रिस

मैंने सोचा था कि सी में एक टेट्रिस कार्यान्वयन लिखना आसान था। शुरुआती के लिए सी ++ में जेवियर लोपेज़ और उनके ट्यूटोरियल टेट्रिस ट्यूटोरियल के लिए धन्यवाद। मैंने मुख्य कार्यों को फिर से लिखा जैसा कि मैंने उन्हें समझा, और कोड को अपनी स्क्रीन की विशेषताओं (सीमाओं और कम रिज़ॉल्यूशन की कमी) के लिए अनुकूलित किया। मैं काम के विवरण से ऊब नहीं होगा, मैनुअल विस्तार से सब कुछ बताता है।

नियंत्रण के लिए, एक एनालॉग जॉयस्टिक मॉड्यूल का उपयोग किया गया था, इसलिए मुझे एडीसी आउटपुट में मूल्यों को डिजिटल स्थिरांक में बदलने के लिए एक फ़ंक्शन लिखना था। सही गेमप्ले सुनिश्चित करने के लिए झूठी सकारात्मकता को रोकने के लिए, और दूसरी ओर, आदेश में एक कठिनाई थी। यदि राज्य के अगले पढ़ने के बाद जॉयस्टिक की स्थिति में बदलाव नहीं होता है, तो एक देरी जोड़ी जाती है।

लगभग 10 मिनट तक खेलने के बाद, मुझे एहसास हुआ कि मैं ऊब गया था, क्योंकि गिरने के आकार में परिवर्तन नहीं होता है और स्कोर बिल्कुल भी प्रदर्शित नहीं होता है। कोई प्रतिस्पर्धा तत्व नहीं है।

स्क्रीन पर जगह की कमी के कारण झंडे के साथ एक खाता दिखाना बदसूरत था, इसलिए जानकारी प्रदर्शित करने के लिए वैकल्पिक विमान बनाने के लिए एलईडी का उपयोग करने का निर्णय लिया गया। मैंने इंटरनेट पर 0 से 9 तक की संख्याओं के लिए 3x5 फ़ॉन्ट का थोड़ा सा प्रतिनिधित्व पाया और हटाए गए लाइनों की संख्या से स्कोर प्रदर्शित करने के लिए एक फ़ंक्शन लिखा। अधिक सुंदरता के लिए, मैंने गायब होने पर भरी हुई लाइन के पलक को जोड़ने का फैसला किया।

प्रदर्शन की गतिशील प्रकृति ने विचार को एक टाइमर बाधा में स्क्रीन के एलईडी भाग के अपडेट फ़ंक्शन को कॉल करने के लिए प्रेरित किया। सक्रिय अवस्था में रुकावट की आवृत्ति और एलईडी स्ट्रिंग की होल्डिंग का समय चमक की चमक को निर्धारित करता है।

मैंने इसे भी बनाया ताकि टेट्रामिनो के आंकड़े की गिरती गति बढ़े क्योंकि लाइनें साफ हो जाती हैं। पहले संस्करण में, आंकड़े को प्रत्येक 200 एमएस में एक पंक्ति नीचे स्थानांतरित किया गया था। यदि आप इस संख्या को 40 एमएस हर 10 हटाए गए लाइनों से दूर ले जाते हैं, तो खेल की गति बहुत तेज हो जाती है, और इसमें रुचि होती है। मेरा रिकॉर्ड 38 लाइनों का है!

वह दुर्लभ मामला जब ऊर्ध्वाधर वीडियो पूरी तरह से फिट बैठता है।

प्रोजेक्ट कोड , स्क्रीन लेआउट और इंटरफ़ेस मॉड्यूल GitHub पर पोस्ट किए गए हैं।

यदि आपके पास कोई विचार है तो आप ऐसी स्क्रीन के साथ और क्या कर सकते हैं, कृपया टिप्पणियों में लिखें।

उपयोगी लिंक:

1. हैकडे: फ्लिप-डॉट डिस्प्ले एंड DIY कंट्रोलर ।
2. सी ++ मंच में टेट्रिस ट्यूटोरियल स्वतंत्र शुरुआती के लिए खेल तर्क में केंद्रित है ।
3. गिटहब पर परियोजना भंडार ।

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इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्क्रीन कैसे काम करते हैं?

स्क्रीन रिवर्स इंजीनियरिंग

एडाप्टर मॉड्यूल और स्ट्रिंग प्रबंधन

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टेट्रिस

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