一個試驗板允許你建立電路,而不必焊接任何東西。這是一個偉大的工具,以電子實驗,但它可以恐嚇。有一個專案可以幫助你在學習的同時保持動力。
有幾個簡單的遊戲,使偉大的樹莓皮初學者專案。一個很容易讓你開始的遊戲是西蒙。西蒙是一個記憶遊戲,其中一系列的燈光閃爍隨機順序,玩家必須記住順序。隨著玩家的進步,序列的長度也會增加。
要開始,您需要以下內容:
你可以在這個專案中使用任何樹莓圓周率,但圓周率零模型不連線到麵包板沒有一些焊接容易。無論您使用哪種型號,您都需要電源、顯示器、鍵盤和滑鼠。
如果您以前從未設定過Raspberry Pi,您可以在Raspberry Pi初學者指南中學習如何為本教程做好準備。
在本教程中,您將編寫Python程式碼,並且可以使用任何文字編輯器來編寫它,但是您可能會發現程式碼編輯器更容易。Raspberry Pi作業系統上已經安裝了幾個,Thonny是為初學者設計的。無論您使用哪一個,您都需要能夠儲存並執行您的程式碼才能遵循本教程。
如果您以前從未使用過試驗板,您可能需要從閱讀試驗板教程開始。瞭解試驗板的工作原理將有助於您瞭解如何建立電路。
Raspberry Pi有兩行通用輸入/輸出(GPIO)引腳。這些引腳允許您連線元件到您的樹莓圓周率。一些引腳傳送資訊,其他提供電源,一些接地你的電子裝置。
我們將開始新增一個LED燈到我們的實驗板。如果你以前從未在實驗板上使用過LED燈,你可能想讀一本教程,更深入地解釋它是如何工作的。
首先將GPIO引腳連線到主機板。哪一個管腳無關緊要,只要它是GPIO管腳而不是電源或接地管腳。上面是GPIO引腳的圖表,它將幫助您確定要使用哪個引腳。本教程使用管腳編號18,也標記為GPIO 24。
該引腳將提供一些電源的實驗板,並允許覆盆子Pi與電路板上的元件進行通訊。然後將Pi上的針腳6連線到試驗板的接地導軌上。這將使電路板接地,並允許我們建立電路。
來自樹莓的功率太高,無法直接連線LED。使用電阻器可以降低功率水平並防止LED燒壞。將電阻器的一側連線到GPIO引腳**的同一條線路上,另一端連線到試驗板的另一側。然後將LED的正極放在電阻器後面。LED的負極端可以直接連線到負極導軌上。最終結果應該如上圖所示。徹底檢查你的線路並開啟Pi。LED應該亮起。
現在,你已經用你的樹莓Pi做了一個電路,你可以用程式碼控制它。
本教程將逐步介紹程式碼,但如果您想隨時引用已完成的程式碼,可以在Pastebin上找到它。
現在,電源是到LED的,但我們要控制它何時開啟和關閉。下面的Python程式碼將允許我們與董事會對話。
import RPi.GPIO as GPIOGPIO.setmode(GPIO.BOARD)GPIO.setwarnings(False)red = 18GPIO.setup(red, GPIO.OUT)GPIO.output(red, GPIO.LOW)前幾行就把事情安排好了。將匯入Raspberry Pi GPIO庫。as GPIO只是讓我們參考RPi.GPIO檔案作為GPIO來節省一點輸入。GPIO引腳模式設定為BOARD。您不必使用此設定,但在GPIO行中按管腳順序引用管腳會更容易。
最後,我們將警告設定為false。這將停止不必要的警告。
接下來的三條線控制LED。紅色LED連線到GPIO引腳18。不用記住,變數red將儲存位置。接下來,GPIO.setup設定告訴我們的程式它正在傳送資訊到紅色的pin。最後,我們設定了GPIO.輸出把紅色的針打到低點。執行此程式時,指示燈將熄滅。要重新開啟它,請切換GPIO.低至GPIO.高,然後再次執行程式。
儲存程式碼,然後單擊run檢視它的執行情況。如果程式碼編輯器中沒有run按鈕,請儲存它並執行python我的檔名.py在終端視窗。您需要首先導航到與新Python檔案相同的目錄。如果你不確定怎麼做,請檢視樹莓皮備忘單。
為了建立遊戲西蒙,我們需要四個不同顏色的燈光。設定紅色LED的步驟與設定其他三個LED的步驟相同。您的接線應如下圖所示:
您的程式碼應該如下所示:
import RPi.GPIO as GPIOGPIO.setmode(GPIO.BOARD)GPIO.setwarnings(False)red = 18yellow = 22green = 24blue = 26GPIO.setup(red, GPIO.OUT)GPIO.setup(yellow, GPIO.OUT)GPIO.setup(green, GPIO.OUT)GPIO.setup(blue, GPIO.OUT)GPIO.output(red, GPIO.HIGH)GPIO.output(yellow, GPIO.HIGH)GPIO.output(green, GPIO.HIGH)GPIO.output(blue, GPIO.HIGH)測試完LED後,設定GPIO.輸出至GPIO.低把每一個都關掉。
儘管您使用的導線顏色無關緊要,但請嘗試使用對您有意義的顏色,以幫助您更輕鬆地閱讀電路板。例如,黑線常被用作地線。在這個電路中,您可能需要將導線的顏色與LED燈的顏色相匹配。
首先在你的電路板上新增一個按鈕。該按鈕將需要連線到地面和GPIO引腳。電路應該是這樣的:
要使按鈕控制LED,我們需要新增到我們的程式碼。設定按鈕與設定LED類似,只是GPIO引腳設定為輸入,而不是輸出。此程式碼還設定了Pi上的內部上拉電阻器,這是使按鈕正常工作所必需的。
GPIO.setup(32, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)現在我們需要檢查按鈕是否被按下的程式碼。
game = Truewhile game: redButtonState = GPIO.input(32) if redButtonState == 0: GPIO.output(red, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(red, GPIO.LOW)我們希望我們的程式不斷檢查按鈕是否被按下,所以我們使用while迴圈。因為迴圈永遠不會出錯,所以它會一直執行並檢查按鈕,直到我們透過按停止按鈕或使用鍵盤快捷鍵Ctrl+c手動結束程式。
接下來,為了更容易地引用按鈕GPIO pin傳送給我們的輸入,我們將該資訊儲存在變數redButtonState中。如果我們的按鈕輸入變為0,我們就知道按鈕被按下了。
如果按下按鈕,紅色LED將亮起。然後,一秒鐘後,LED將熄滅。為了計時,我們使用時間。睡眠(1) 功能。要使其工作,您需要匯入指令碼頂部的時間庫。
一個按鈕工作後,您可以再新增三個,每個LED一個。您的程式碼應該如下所示:
import random import timeimport RPi.GPIO as GPIOGPIO.setmode (GPIO.BOARD)GPIO.setwarnings(False)red = 18yellow = 22green = 24blue = 26GPIO.setup(red, GPIO.OUT)GPIO.setup(yellow, GPIO.OUT)GPIO.setup(green, GPIO.OUT)GPIO.setup(blue, GPIO.OUT)GPIO.setup(32, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) GPIO.setup(36, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) GPIO.setup(38, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) GPIO.setup(40, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) game = True while game: redButtonState = GPIO.input(32) if redButtonState == 0: GPIO.output(red, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(red, GPIO.LOW) yellowButtonState = GPIO.input(36) if yellowButtonState == 0: GPIO.output(yellow, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(yellow, GPIO.LOW) greenButtonState = GPIO.input(38) if greenButtonState == 0: GPIO.output(green, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(green, GPIO.LOW) blueButtonState = GPIO.input(40) if blueButtonState == 0: GPIO.output(blue, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(blue, GPIO.LOW)你的董事會應該是這樣的:
所有的電子裝置現在都就位了。如果您有任何問題,請檢查程式碼是否有任何錯誤。記住,如果你卡住了,你可以從Pastebin下載完整的程式碼!
這個專案已經涵蓋了所有的基礎知識,你需要知道開始使用一個實驗板。但將這些技能轉化為遊戲將真正展示你的能力!
在西蒙,玩家看到一系列的燈光閃爍,必須記住模式。只需一盞燈就可以輕鬆啟動。每一個關卡都會在圖案中新增一個隨機光,使遊戲更加困難。
這一步相當簡單。一個陣列將儲存我們的光模式。第二個陣列將儲存我們的燈光的GPIO引腳。每一個遊戲迴圈,一個新的隨機光會被新增到陣列的末端。我們使用隨機.randint()函式選擇0到3之間的數字,表示4個LED。
pattern = []lights = [red, yellow, green, blue]while game: pattern.append(random.randint(0,3))接下來,我們要點亮燈光來顯示圖案。
while game: pattern.append(random.randint(0,3)) for x in pattern: GPIO.output(lights[x], GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(lights[x], GPIO.LOW) time.sleep(0.5)在兩個燈光之間暫停是很重要的。這樣可以更容易地看到相同的燈光是否在圖案中連續使用。
接下來,遊戲必須等待玩家猜測燈光的順序。程式必須檢查模式中的每個燈光,並等待播放器按下按鈕。這需要巢狀迴圈:
for x in pattern: waitingForInput = True while waitingForInput: redButtonState = GPIO.input(32) yellowButtonState = GPIO.input(36) greenButtonState = GPIO.input(38) blueButtonState = GPIO.input(40) if redButtonState == 0: GPIO.output(red, GPIO.HIGH) waitingForInput = False time.sleep(1) GPIO.output(red, GPIO.LOW) if yellowButtonState == 0: GPIO.output(yellow, GPIO.HIGH) waitingForInput = False time.sleep(1) GPIO.output(yellow, GPIO.LOW) if greenButtonState == 0: GPIO.output(green, GPIO.HIGH) waitingForInput = False time.sleep(1) GPIO.output(green, GPIO.LOW) if blueButtonState == 0: GPIO.output(blue, GPIO.HIGH) waitingForInput = False time.sleep(1) GPIO.output(blue, GPIO.LOW)上面的大部分程式碼都是重用我們編寫的測試按鈕的程式碼。
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從這裡,很容易檢查玩家是否進入了正確的模式。每次他們按下一個按鈕,遊戲就可以檢查這個按鈕是否正確。為此,請為每個按鈕輸入新增另一個if語句:
if redButtonState == 0: GPIO.output(red, GPIO.HIGH) waitingForInput = False if x != 0: game = False time.sleep(1) GPIO.output(red, GPIO.LOW)for迴圈中的變數x具有下一個燈光的編號。紅色LED燈位於第一個位置,或數字0。如果玩家按下紅色LED按鈕時,我們有一個0在我們的模式,他們是對的!否則,他們就輸了。將變數game設定為false將停止遊戲迴圈並結束程式。
建立一個遊戲為這個專案添加了比新增LED和按鈕更多的程式碼。向你的朋友和家人展示一個最終的專案,可以幫助你保持動力。
這個遊戲相當簡單。挑戰自我,改進基本設計。如果玩家輸了,燈可能會閃爍。也許你想挑戰自己,為遊戲新增聲音。你的想象力是唯一的極限!
好吧,還有你要拿的硬體。
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