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選擇困難癥福音： DIY“囚徒困境”搶答器
來源：3XMaker 發布時間：2019年03月26日選擇困難癥福音： DIY“囚徒困境”搶答器
0.序言
本作品是和幾名工業設計專業的同學在十一月一起做的一個 workshop 產物，有相關的 Arduino 課程。
主要的分工，我來寫代碼，調試程序，排布器件。工業設計的同學做了模型和實體。
這篇文章是我稍帶演繹的一篇紀錄～
成品做出來好漂亮，大家都是心靈手巧的人啊～
1.理念和需求
workshop 的主題是做一個兒童向的互動玩具，用于搶答情景。我覺得這個情景不局限于自身，在以下場景中：
“誰去拿快遞？”
“誰叫外賣？”
“誰來埋單？”
需求如下：
搶答場景：定然有兩個按鍵輸入。用于比誰更快速
輸出的指示： 有一個輸出的燈光指示，用于給予開始搶答的信號。
輸出的指示： 有若干計分燈光，用于計分。這部分和工設聯動，設計成了一個燈光爬山的效果。
勝利條件： 誰搶到山頂的“燈”誰就勝利！
輸入： 用于resetstart
2.作品設計
2.1 外觀設計
外觀是一座山，模擬兩個人攀比登峰，誰先到山頂，誰便勝利。手工制作實體，和輸入按鍵。可以看到我排的led燈在山的兩側
2.2 硬件設計
主控當然選用 Arduino，因為 workshop要求就是用它來當主控。
輸入我選用了3端入口，為了節省不太富裕的io口。一個用于 startreset，另外兩個是搶答端。
輸出的話依賴燈光。選用了4+4+1的設計，正好用足了所有的io口。因為沒必要加外部元件用于專門的燈光管理。索性直接用 Arduino 驅動。
另外說一句，pullup 功能可以自帶拉高點評。因此輸入端不需要人工布線拉高電平。
2.3 邏輯設計:
紅燈用于指示搶答。
狀態1：所有 led 跑馬燈，等待紅色按鈕輸入開始信號。
狀態2：開始搶答，紅燈亮起。若干秒后熄滅，開始按鈕搶答輸入
狀態3：成功搶答的一端判斷為勝利。計數加1，藍燈或綠燈亮起。亮滿4個最終勝利
狀態4：重新循環狀態1
2.4 代碼
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int A[4]={10,11,12,13}; int B[4]={6,7,8,9}; int info = 5; int Ain = 4; int Bin = 3; int Cin = 2; volatile int flag=0; int Aflag=0,Bflag=0,ix=0,jx=0; int Atemp=Aflag; int Btemp=Bflag;
void setup() { Serial.begin(9600); for(ix=0;ix<4;ix++) { pinMode(A[ix],OUTPUT); digitalWrite(A[ix],LOW); pinMode(B[ix],OUTPUT); digitalWrite(B[ix],LOW); } pinMode(Ain,INPUT_PULLUP); pinMode(Bin,INPUT_PULLUP); pinMode(Cin,INPUT_PULLUP); pinMode(info,OUTPUT); digitalWrite(info,LOW); attachInterrupt(0,signal0,RISING); }
void signal0() { if(flag==0) flag = 1; }
void wait() { digitalWrite(info,HIGH); delay(3000); digitalWrite(info,LOW); }
void display0() { digitalWrite(B[Bflag-1],HIGH); digitalWrite(A[Aflag-1],HIGH); }
void display1() { if(Aflag==4) { for(ix=0;ix<3;ix++) { for(jx=0;jx<4;jx++) { digitalWrite(A[jx],HIGH); digitalWrite(B[jx],LOW); } delay(500); for(jx=0;jx<4;jx++) { digitalWrite(A[jx],LOW); } delay(500); } }
else if(Bflag==4) { for(ix=0;ix<3;ix++) { for(jx=0;jx<4;jx++) { digitalWrite(B[jx],HIGH); digitalWrite(A[jx],LOW); } delay(500); for(jx=0;jx<4;jx++) { digitalWrite(B[jx],LOW); } delay(500); } } } void loop() { Atemp=Aflag=Btemp=Bflag=0; do { for(ix=0;ix<4;ix++) { digitalWrite(A[ix],HIGH); digitalWrite(B[ix],HIGH); delay(300); if(flag==1) break; } for(ix=0;ix<4;ix++) { digitalWrite(A[ix],LOW); digitalWrite(B[ix],LOW); delay(300); if(flag==1) break;
} }while(flag==0); for(ix=0;ix<4;ix++) { digitalWrite(A[ix],LOW); digitalWrite(B[ix],LOW);
} delay(1000); do { do{ wait(); Atemp=Aflag; Btemp=Bflag; do{ if(digitalRead(Ain)==LOW) { delay(20); if(digitalRead(Ain)==LOW) Aflag++; Serial.print("Aflag"); while(digitalRead(Ain)==LOW); } else if(digitalRead(Bin)==LOW) { delay(20); if(digitalRead(Bin)==LOW) Bflag++; Serial.print("Bflag"); while(digitalRead(Bin)==LOW); } }while((Atemp==Aflag)&&(Btemp==Bflag)); display0(); if(Bflag<4) digitalWrite(B[3],LOW); if(Aflag<4) digitalWrite(A[3],LOW);
}while((Aflag!=4)&&(Bflag!=4)); display1(); flag = 0; }while(flag==1); } |
注：后來我也思考了一下。這個代碼還是有相當的改進余地的。
對于搶答按鈕的輸入，使用了循環掃描的方法，勢必會有一個優先級的問題，一旦一個持續按下，就會觸發 bug 必贏。
可以改用中斷，套用幾個 flag 變量，綜合判斷真正在搶答器結束后按擊的人。或者提前按下的人直接判負。
3 展示
3.1 成果
我和小崔在原形上就玩得不亦樂乎……生生玩了一晚上……
作品最后外觀是相當漂亮的~
工設同學做的項目記錄總是非常漂亮的，下面是制作過程若干圖片。
固定 LED。
在面包板上調試LED。
制作搶答按鈕。
連接導線。
在紙板上布線，固定。
將LED遷移到了做好的紙板上。
純手工剪紙技藝，做最后的裝飾。
大功告成！
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