Motor de papelão para um jogo de tabuleiro elétrico. Como a aproximamos da realidade

No verão de 2018, eu já escrevi sobre como criamos o jogo de tabuleiro elétrico "Do Not Short Circuit!" , que estava sendo preparado para publicação. No momento, o trabalho no jogo está concluído, ele está arrecadando fundos para publicação no site da CrowdRepublic , mas decidimos falar sobre seu “mecanismo”, sua criação e os problemas que encontramos ao fazer isso.


Parece tão complicado. Bateria, fios, LEDs e lâmpadas - colete a corrente, veja o que está aceso, ganhe pontos e multas se bloquear mais ou menos sem carga. O resistor reduz o número de pontos, o diodo passa ou não passa a corrente em uma determinada direção, o circuito é "considerado" de mais para menos. Mas ...


O jogo é para crianças (recomendação 8+) e é necessário que crianças (e adultos) não quebre o cérebro ao determinar a eficiência do circuito. E eu tive que ir para simplificar as regras. A principal coisa que tinha que ser sacrificada e onde o “motor” diverge da corrente real são as conexões paralelas e seriais. Geralmente, os jogadores criam correntes onde todos os elementos são organizados em série, mas, infelizmente, nos testes, eles conseguiram conectar as lâmpadas em paralelo. Então os elementos recebem a mesma voltagem e, como temos o número de pontos dados para a "potência do brilho", os pontos precisavam ser calculados de maneira diferente da conexão serial. Parece nada complicado, mas assim que resistores e LEDs aparecem no circuito, o cérebro começa a "ferver".



Foi decidido que todas as cadeias com trava se desdobram em seqüência. Isso permitiu aumentar a velocidade do jogo e remover debates acalorados sobre quem ganhou e por quê.


Além disso, surgiu a questão sobre as denominações dos elementos. Quais são os resistores? Qual é a tensão dos diodos e lâmpadas? Qual é a tensão no circuito? E aqui novamente as premissas entram em vigor - a tensão na "rede" de jogos é de 3V, as lâmpadas também são de 3 volts, os diodos são de 2 volts, os resistores são "em forma de bola no vácuo" 1K. Negligencie as características do diodo - acreditamos que ele passa ou não passa corrente. Resta apenas desenvolver regras claras e lógicas para a pontuação. Aqui, eu queria mais realidade e, para isso, começamos a verificar tudo nas placas de prototipagem.


Com lâmpadas e um LED, tudo é simples - uma lâmpada em um circuito com uma tensão nominal de 2 pontos, um LED sem um resistor queima, e com um resistor também fornece 2 pontos.



Duas lâmpadas idênticas que são ligadas em sequência queimam pela metade da potência - damos a eles dois pontos. Uma lâmpada + LED? Dois LEDs em série? E se você adicionar outro resistor? Consideramos um dos elementos do circuito resistivo a outro. Então o resistor bulbo + dá 1 ponto (a queda de tensão na bulbo é tomada duas vezes), o bulbo LED + dá 1 + 2 pontos, dois LEDs dão ... Mas aqui não é 2 + 2. Em um circuito real, o segundo LED "brilhará" mais fracamente, portanto, aceitamos que dois LEDs consecutivos não se apagem e o jogador receba 1 + 2 pontos. E tudo isso é confirmado pelo modelo de tábua de pão.



O terceiro elemento da cadeia é calculado da mesma forma. O resistor mais dois LEDs dão aproximadamente o mesmo brilho em ambos - 2 pontos para o aparelho. Dois resistores + LED também dão um brilho "fraco" - 1 ponto ao player.



Os problemas começaram com a conexão simultânea de várias lâmpadas e um LED ou o aparecimento de uma corrente de resistor-lâmpada-LED. Eles não funcionaram, pois a lógica do mecanismo de papelão exigia



Como você pode ver, o LED brilha intensamente (e a situação era esperada, como é o caso de dois resistores e um LED), e com um resistor a lâmpada não acende, ao contrário do LED que brilha "por 2 pontos". A lógica do motor era necessária para obter lâmpadas e LEDs pouco brilhantes nas duas situações e, consequentemente, 1 ponto para cada elemento aceso. Com um arranhão, aceitamos essa suposição.


Para não levar os jogadores à selva da computação de uma cadeia de mais de 3 elementos (diodos, como você se lembra, nós apenas desempenhamos o papel de um "portão" e os ignoramos em cadeias como elementos resistivos), consideramos incapaz de iluminar nossos elementos luminosos e não ganharemos pontos de vitória para eles.


Como resultado, a tabela de luminosidade acabou sendo a seguinte:



Nem todos os aspectos são reais, mas com uma lógica suficientemente clara que permite que você não se assente com regras abertas constantemente.


Posteriormente, adicionamos transistores (desempenha o papel de uma chave e não influencia resistivamente) e um fotodiodo (desempenha o papel de um diodo reversível, que passa a corrente somente quando uma luz está próxima ao circuito) e um interruptor de palheta (uma chave que é ativada por um ímã ao lado do campo), mas esses elementos e diodos não afetam a pontuação.


Como desenvolvedores, às vezes tentamos escrever regras "complicadas" para brincar com um comportamento mais realista das correntes de papelão, mas nos perguntamos - é necessário?

Source: https://habr.com/ru/post/pt442612/


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