Arduino basierte Quiz Box
| Autor: | Anivesh Kumar und Marius Hoffknecht |
| Betreuer: | Marc Ebmeyer |
Einleitung
Die Spieler müssen 3 Rätsel lösen, die von der Quiz Box ausgegeben werden. Sobald alle Rätsel richtig gelöst sind, öffnet sich automatisch eine kleine Kiste, die den Code für das nächste Schloss enthält. Die Quiz Box ist mit mehreren Displays, Potentiometern und RGB-LEDs ausgestattet und die Rätsel werden nacheinander ausgegeben. Es gibt einen Haupt-Display mit einer Haupt-LED. Darunter befinden sich drei kleinere Displays mit jeweils einer LED und einem Potentiometer. Die CAD-Zeichnung der Quiz Box wird noch hinzugefügt.
Rätsel:
1. Auf dem großen 2.4 Zoll Display werden immer zwei Zahlen mit einem Komma getrennt ausgegeben. Zu jedem Zahlenpaar leuchtet die große RGB LED Platine und jede Farbe steht für eine Verfahrensart, mit der die Zahlen verrechnet werden. Beispielsweise rot für +, grün für × und blau für -. Die Spieler müssen dann das richtige Ergebnis über das Potentiometer am großen Display eingeben.
2. Am großen 2,4 Zoll Display wird eine Rechenaufgabe ausgegeben, welche aus zwei gebenden Zahlen und einer Variablen besteht. Die Konstante wird ebenfalls ausgegeben und die Spieler können über einen der kleinen 0.9 Zoll Display den Wert der Variable x verstellen. Das verstellen erfolgt über das Potentiometer.
Beispielaufgabe (leicht) : 100 + x/2 = 150 , Ergebnis: x = 100 muss am Potentiometer eingestellt werden.
3. Die RGB LED Platine leuchtet 3-mal in verschiedenen Farben. Auf den kleinen Displays können die Zahlenwerte mit dem Potentiometer zwischen 0 und 255 verändert werden. Die LEDs verändern je nach eingestellter Zahl ihre Farbe und es muss der richtige Wert eingestellt werden, sodass die LED am kleinen Display genau in der gleichen Farbe leuchtet, wie die Haupt-LED
Schwierigkeitslevel: einfach
Anforderungen
| ID | Inhalt | Prio | Ersteller | Datum | Geprüft von | Datum |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Die Displays müssen veschiedene Zeichen zu verschiedenen Zeitpunkten ausgeben können. | hoch | Anivesh Kumar | 10.10.24 | ||
| 2 | Das Zusammenspiel zwischen LED, Display und Potentiometer muss zu jedem Zeitpunkt einwandfrei funktionieren. | hoch | Anivesh Kumar | 10.10.24 | ||
| 3 | Push Button für Neustarten muss funktionsfähig sein. | mittel | Anivesh Kumar | 10.10.24 | ||
| 4 | Push Button muss über ein Interrupt entprellt werden. | niedrig | Anivesh Kumar | 10.10.24 | ||
| 5 | Servo Motor muss nach Spielende den Deckel öffnen. | hoch | Marius Hoffknecht | 10.10.24 | ||
| 6 | RGB-LED muss hell beleuchtet sein. | mittel | Anivesh Kumar | 10.10.24 | ||
| 7 | Das Quiz Box muss in eine Schuhkarton passen. | mittel | Anivesh Kumar | 11.10.24 | ||
| 7 | Das Lösungsbox muss in eine Schuhkarton passen. | mittel | Anivesh Kumar | 11.10.24 |
Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf
Technischer Systementwurf:
Der Arduino Mega wird als Controller verwendet und vom Netzteil mit Spannung versorgt. Hier wird ein 2.4 Zoll TFT Display (D1) verwendet die über den SPI Bus angesteuert, und weitere 2x 0.96 Zoll OLED Displays (D2, D3) die über den I2C bus angesteuert werden. Zudem benötigen die Displays (D1,D2,D3) einen Anschluss an die Versorgungsspannung (VCC) und an Ground (GND). Die Display D1 hat 7 Anschlüsse die an der Arduino Mega verbunden müssen, Anschlüsse: MOSI, MISO, SCK, CS, DC, RST, LED, werden an jeweiligen Pins: 51, 50, 52, 11, 10, 9, 12 angeschlossen. Die RGB-LEDs werden mit einem Vorwiderstand von 200 Ohm direkt an die PWM-Digital-Pins des Arduino Megas 2-7 angeschlossen, RGB LED 1 an Pins: 2,3,4 und RGB LED 2 an Pins: 5,6,7. Die RGB-LED-Platine hat vier Anschlüsse. Zwei davon direkt auf Ground, einer an die Versorgungsspannung und ein Signalpin. Der Signalpin wird an den Digitalpin D3 des Arduino angeschlossen. Die Potentiometer haben drei Anschlüsse. Neben der Versorgungsspannung und Ground, werden die Analogpins am Arduino Mega angeschlossen, d.H Poti 1 an A0, Poti 2 an A1 und Poti 3 an A2. Der Servo Motor wird ebenfalls an die Versorgungsspannung und an Ground angeschlossen. Zudem wird der Signalanschluss an PWM Pin 10 des Arduino Mega verbunden. Der Push-Button wird an Digital Pin D8 des Arduinos angeschlossen und muss vor Benutzung entprellt werden.
Komponentenspezifikation
Umsetzung (HW/SW)
Komponententest
Ergebnis
Zusammenfassung
Lessons Learned
Projektunterlagen
Projektplan
Projektdurchführung
YouTube Video
Weblinks
Literatur
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