描述

這是加州大學戴維斯分校電氣和計算機工程專業(yè)學生正在進行的一個項目。它是基于項目的類 EE-Emerge 的一部分。

歷史

Derek Everhart 和 Nicholas Newcomb 在秋季季度提出了一個項目構想。Light Fight 是一款 4 人游戲，每個玩家面前有 5 個按鈕（所有不同的顏色）以及所謂的“控制燈”和“進度燈”。控制燈在玩家擁有的不同顏色的按鈕之間互換，并指示玩家應該按下哪個按鈕。如果玩家按下了正確的按鈕，他的進度就會上升，并且他的進度燈開始一個接一個地發(fā)光，直到接近進度燈的盡頭，此時玩家獲勝。這意味著最快做出正確反應的人獲勝。

團隊在 Winter Quarter 聚集并開始實施該項目。由于 COVID-19 的情況，團隊不得不盡量減少使用的資源量，所以項目從 4 名玩家改為 2 名玩家，但沒有改變很多技術方面，這將在下面的段落中詳細解釋，希望你喜歡這個項目！

實施概述

這個頁面的重點主要是如何為一個玩家實現(xiàn)這個項目，最后會有一個關于如何將它擴展到 2 個的指南，這很容易，基本上是復制你已經(jīng)做過的事情。該頁面還將開始討論電路和編程等技術方面，然后進入設計部分。

所有不同的組件都使用 TI 的 MSP430 進行接口。對于按鈕，電容傳感器（電容感應）用于接收玩家的按壓信號。類似于施密特觸發(fā)器電路的電路用于將電容感應信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字高或數(shù)字低，基本上如果玩家按下按鈕，信號將為 0（數(shù)字低），如果玩家沒有按下按鈕，則信號為3.3V（數(shù)字高）。在 MSP430 程序中，指令首先是為控制燈生成一個隨機變量以在不同顏色之間進行互換，然后如果人按下與該特定顏色對應的按鈕，他的進度就會增加。

詳細規(guī)格

電路

項目中使用的電路，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號

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電路輸入和輸出響應

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如前所述，TI MSP430 微控制器的兩個 I/O 引腳應連接到電容感應，但不能直接連接。來自電容感應的信號首先進入上面的電路。信號通過 NPN 晶體管的基極，通過一個電阻器（在本例中為 10kOhm）連接。輸出信號應在集電極側(cè)接收，特別是在集電極和 R2 之間（在我們的例子中為 220 歐姆）。輸出信號將是數(shù)字信號，0V 或 3.3V。如果按下按鈕，則為 0V，否則如果未按下，則為 3.3V。在這種情況下，使用數(shù)字讀取功能很容易對微控制器進行編碼，以了解它是 0 還是 1（分別按下或未按下）。

代碼

在這一部分中，將討論高級代碼，這是本項目中使用的代碼邏輯，它是完整的。代碼本身已上傳到此項目的 GitHub 站點（鏈接到此頁面）。我們將從框圖開始進入代碼的更多細節(jié)。

光之戰(zhàn)的框圖

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Energia 和 CCS 用于對 MSP430 進行編程。在代碼的設置部分，進行了所有初始化并包含了所需的庫。重要的部分是循環(huán)部分中的代碼。首先，代碼生成一個隨機變量并在控制燈中點亮特定顏色。然后代碼使用數(shù)字讀取功能“輪詢”3個不同的capsense，如果按下控制燈對應的按鈕，玩家的分數(shù)就會增加。每隔 10 次，進度燈會更進一步，直到到達終點。如果未按下正確的按鈕，則重復該過程，其中再次生成隨機變量，并且控制燈中將出現(xiàn)新的（或相同的）燈。如果此人達到獲勝狀態(tài)，

設計

4名球員設計

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控制燈位于朝向控制燈的彎曲坡道中，控制燈是 4 個丙烯酸樹脂，將為每個玩家隨機點亮。游戲是大約 22 英寸的正方形寬度和 8 英寸的高度。由于高度較低，玩家可以看到其他玩家的進度，這使得游戲更加有趣和有競爭力。游戲的總面積相對較小，以便于運輸和存放。其目的還在于使其緊湊，以便在不同的展覽中更好地展示。

致謝

該項目得到了德州儀器的支持。

團隊要特別感謝德州儀器捐贈的零件和設備以及他們對支持學術卓越的不斷追求。

團隊成員還要感謝加州大學戴維斯分校出色的員工和設施。具體來說，我們感謝 Andre Knoesen 教授和助教 Sean Alling 的幫助。他們非常支持并積極提供幫助。使用的具體設施包括提供 3D 打印和激光切割服務的加州大學戴維斯分校工程設計中心。

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