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觸摸井字游戲開(kāi)源分享

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資料介紹

描述

不久前，我構(gòu)建了我的Touch-A-Mole游戲，它是 Whack-A-Mole 游戲的一個(gè)版本，它使用 4x4 電容式觸摸板，每個(gè)觸摸板的中間都裝有 LED。在構(gòu)建它時(shí)，我想如果我用雙色 LED 代替單色 LED，我可以把它變成井字游戲的一個(gè)版本。

Touch Tic-Tac-Toe 游戲演示

設(shè)計(jì)

我選擇使用 ATtiny3216 微處理器作為游戲的大腦。它有足夠的引腳來(lái)控制 LED、按鈕和揚(yáng)聲器。它可以以 20MHz 運(yùn)行，具有 32k 的閃存和 2k 的 RAM。

示意圖

雙色 LED 是共陰極，陽(yáng)極成列連接，并通過(guò)限流電阻連接到 ATtiny3216 上的引腳。陰極成排連接，由 ATtiny3216 控制的晶體管啟用。

4x4 電容式觸摸開(kāi)關(guān)面板由兩條信號(hào)線控制。雖然 PCB 有時(shí)會(huì)標(biāo)記這些引腳 SCL 和 SDA，但它不使用 I2C 協(xié)議。它們實(shí)際上只是時(shí)鐘引腳和數(shù)據(jù)引腳，它們使用專(zhuān)有的兩線協(xié)議。

我設(shè)計(jì)了一個(gè) PCB 來(lái)固定 LED 和表面貼裝組件。如果您希望將電路板商業(yè)化或您可以自己制作，則已包含 Eagle 文件。我用碳粉的方法來(lái)制作我的。

PCB 可容納 16 個(gè) LED 并安裝在 XC4602 觸摸按鍵模塊下方

建造

首先添加 SMD 組件。我發(fā)現(xiàn)在焊接 SMD 元件時(shí)使用焊膏比使用卷盤(pán)中的焊料更容易。

如果您的電路板是單面的，請(qǐng)?zhí)砑渔溄印?/font>

添加 SMD 組件和鏈接

在觸摸板上的 3/6 引腳之間連接一個(gè)鏈接，以啟用所有 16 個(gè)觸摸板。

添加鏈接以啟用所有 16 個(gè)觸摸板

小心地在每個(gè)觸摸板中間為 LED 鉆一個(gè) 2.5 毫米的孔。當(dāng)心 PAD 5。有一條軌道非?？拷驌魤|底面的中心。如果你打破它（我在我的構(gòu)建中做了），你需要刮掉孔兩側(cè)的抗蝕劑并焊接一些鍍錫銅線以繞過(guò)孔。

添加 USB 插座、LED 和揚(yáng)聲器

當(dāng)我建造我的時(shí)，我先添加了 LED，然后在焊接所有組件后添加了墊片。我建議您先打印并添加墊片，然后將它們粘到 PCB 上。插入 LED（確保它們的方向正確），但不要焊接它們。將觸摸板放在墊片上并向下推每個(gè) LED，使它們位于各自孔的中間，并且在將它們焊接到位之前硬靠在觸摸板上。

將墊片粘到 PCB 上，將觸摸矩陣線粘到 PCB 上

添加連接兩塊板的四根鍍錫銅線（VCC、GND、SCL、SDO）。

3D 打印保險(xiǎn)杠并將組件添加到其中。

最后使用 UPDI 程序員上傳代碼（見(jiàn)下一節(jié)）。

將程序集添加到保險(xiǎn)杠并上傳代碼

編程

ATtiny3216 是新一代 ATtiny 微處理器的一部分。與 ATtiny85 等早期系列不同，新品種使用 RESET 引腳對(duì) CPU 進(jìn)行編程。要對(duì)其進(jìn)行編程，您需要一個(gè) UPDI 程序員。我用 Arduino Nano 做了一個(gè)。您可以在Create Your Own UPDI Programmer中找到完整的構(gòu)建說(shuō)明。它還包含將megaTinyCore板添加到 IDE 的說(shuō)明。

USB 插座為游戲提供電源 (5V)。ATtiny3216 處理器的 UPDI 引腳連接到 USB 插座上的 D+ 引腳。這允許使用定制電纜對(duì) ATtiny3216 進(jìn)行編程。USB Mini 插頭可在 eBay 上買(mǎi)到，或者您可以剪斷舊的 USB Mini 電纜。

用于我的自制 UPDI 編程器的 USB-Mini 連接器電纜

玩游戲

通電后，計(jì)算機(jī)將邁出第一步。所有后續(xù)游戲，而單位保留權(quán)力將假定玩家首先開(kāi)始。

4x4井字游戲規(guī)則

該軟件

當(dāng)計(jì)算機(jī)需要移動(dòng)時(shí)，它會(huì)嘗試每個(gè)可用的方格并評(píng)估移動(dòng)的結(jié)果。為此，對(duì)于它測(cè)試的每個(gè)方格，它必須測(cè)試用戶可以做出的每一個(gè)可能的移動(dòng)并評(píng)估這些移動(dòng)中的每一個(gè)。這個(gè)過(guò)程以遞歸方式繼續(xù)，直到棋盤(pán)滿了，沒(méi)有贏家，或者玩家贏了，或者電腦贏了。這意味著要評(píng)估的測(cè)試總數(shù)（假設(shè)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)）為 16！或大約 21 萬(wàn)億個(gè)排列。顯然，使用 20MHz 處理器，這將需要很長(zhǎng)時(shí)間。同樣在 4x4 游戲中，計(jì)算機(jī)在評(píng)估每一步棋時(shí)需要測(cè)試 19 種獲勝組合。

為了使游戲具有可玩性，它看起來(lái)只有 3 到 4 步。它有點(diǎn)松散，因?yàn)槿绻l(fā)現(xiàn)它不可能獲勝的情況，它基本上會(huì)認(rèn)輸并選擇任何可用的方格。

在 Game.h 中有以下幾行：

//Comment out for 4x4 tic-tac-toe
//#define _3X3
//Comment out to store winning table in RAM (reduces CPU cyles in evaulation function)
//#define WINNING_MOVES_IN_RAM
//Comment out to use C version of evaluateBoard function
//#define EVAL_IN_ASSEMBLER