D1-Pong

Jouez au pong en 1D ! Renvoyez-vous la led avant qu'elle n'atteigne l'extrémité du ruban.

Difficulté

Technical Technique

Durée

5 hour(s) heure(s)

Disciplines scientifiques

Arduino

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Introduction

Tutoriel documenté par Henri Giacomel, Antoine zabern et Pauline Bleunven à Nantes en Décembre 2019.

• Matériel et outils
• Fichiers

Breadboard

L'avantage de ce système est d'être totalement réutilisable, car il ne nécessite pas de soudure. Ce dernier point distingue les platines Labdec des stripboards (ou veroboards), des perfboards ou des circuits imprimés qui sont, eux, utilisés pour réaliser des prototypes permanents et que l'on sera donc moins à même de démonter. On peut de plus câbler sur une platine Labdec une grande variété de composants afin de réaliser des circuits électroniques, du plus simple circuit jusqu'au microprocesseur.

Breadboard

Câble USB - micro-USB

Le terme anglais Universal Serial Bus ou USB (en français bus universel en série) est une norme relative à un bus informatique en série qui sert à connecter des périphériques informatiques à un ordinateur ou à tout type d'appareil prévu à cet effet (tablette, smartphone, etc.).

Câble USB - micro-USB

Câble Dupont

Les câbles de connexion servent à créer rapidement des liaisons électriques sur des platines de prototypage sans avoir besoin de faire des soudures.

Câble Dupont

Bouton poussoir

Un bouton (ou bouton poussoir) est un coupe-circuit mécanique (un interrupteur).

Bouton poussoir

Chargeur à port USB

Un chargeur est un appareil permettant de recharger un ou plusieurs accumulateurs électriques, groupés ou non en batterie, en injectant un courant électrique inverse au sens d'utilisation (décharge).

Chargeur à port USB

Fer à souder

Un fer à souder, ou plus précisément un fer à braser, est un outil chauffant permettant de réaliser une opération de brasage. L'usage courant du fer à souder se fait dans le domaine du montage de composants électroniques.

Fer à souder

Cutter

Un cutter (ou couteau à lame rétractable) est un outil qui permet de couper des matériaux fins et peu résistants. Il est en général muni d'une lame mobile qui est masquée lorsque l'objet n'est pas utilisé (pour plus de sécurité).

Cutter

Carton

Le terme carton désigne certains types de papiers généralement caractérisés par une rigidité, une épaisseur et/ou un grammage relativement élevés ; cependant, la distinction peut être faite en fonction des caractéristiques et de l’emploi. Par exemple, certains matériaux cannelés légers sont considérés comme des cartons alors que les feuilles de papier buvard ou certains supports artistiques à fort grammage sont considérés comme des papiers.

Carton

Arduino nano

Arduino est un circuit imprimé qualifié de libre et open-source (les plans sont consultables et tout le monde peut fabriquer une copie exacte de l'Arduino, contrairement à la plupart des objets manufacturés de notre environnement comme les machines à laver, les téléphones, les ordinateurs).

Arduino nano

Ruban de Led - WS2812B

Ruban de LED constitué d’une succession de LED RGB adressables, c’est à dire que l’on peut définir la luminosité et la couleur de chaque LED indépendamment

Ruban de Led - WS2812B

D1-Pong_Pong_V6.ino

D1-Pong_Pong_V5_archive_.ino

D1-Pong_PongV7_2modes_de_jeu.ino

Étape 1 - Réunissez le matériel

Les indispensables matériel :

- Arduino ( Nano, micro, uno...peu importe)

Les branchements se basent sur la disposition du NANO

- Boutons arcades

- Guirlande WS2812 - 5Volt de 40 leds

Il existe plusieurs "densités" de leds ( 144 leds /mètres , 60 leds/m, 30 leds /m => à vous de choisir et de découper votre longueur)

- Un cable USB pour alimenter et programmer l'arduino

- Des petits fils électriques de récupération ( vieille souris, vieux cables usb...)

D'autres options matériels sont possibles aux étapes bonus, à la fin du tutoriel (comme la planche de prototypage ou l'interrupteur )

Les outils :

- Fer à souder et étain

- Pince à dénuder ou ciseaux

- Scotch et colle chaude pour fixation/sécurisation des branchements

Étape 2 - Préparer les boutons

Pour faciliter les futurs branchement, nous soudons sur les embouts du bouton.

Remarque :

• prévoir une longueur de câble suffisante selon la construction

Étape 3 - Préparer les rubans LED

Nous avons besoin d'un ruban de 40 Leds

Pour chacun des trois rubans nous soudons trois câbles (rouge sur 5V/VCC, noir sur la masse/GND, plus une autre couleur pour l'entrée digitale [le programme]), que nous avons précédemment découpés et dénudés, à l'une des extrémités du ruban.

Attention au sens du courant : souder dans le sens de la flèche (voir photo)

Attention, le tout est fragile. Manipulez avec précautions et pensez à sécuriser avec du scotch ( Voir photo)

Étape 4 - Le branchement

Voici le branchement pour que votre pong fonctionne.

La guirlande possède 3 branchements

- GND, soit la masse, le négatif [NOIR]

- DO, soit digital output, soit l'entrée du programme, des données [VERT]

- 5V, soit l'alimentation, soit le pôle positif [ROUGE]

Les Bouton possèdent 2 branchement. Peu importe le coté, mais chaque bouton doit avoir deux branchement :

- GND , soit la terre, le négatif [NOIR]

- DI, soit digital entry, soit l'entrée du programme, des données [JAUNE/VIOLET]

Les couleurs ROUGE / NOIR sont des normes qui nous permettent de nous repérer. De même que les autres couleurs. Votre pong fonctionnera dans tous les cas, mais cela aide énormément de choisir ces couleurs (maintenance, modifications...).

Le tout peut être soudé sur la carte, ou relié avec un planche de prototypage.

Étape 5 - Préparer la boite

Nous avons construit une boite en carton, en prenant en compte la longueur du ruban de led pour la longueur de la boite et la taille des boutons pour son épaisseurs. La breadboard et les câbles sont cachés à l'intérieur de la boîte.

Le support final peut également être construit avec d'autres matériaux.

Étape 6 - Uploader le code

Télécharger :

- Arduino IDE

https://www.arduino.cc/en/main/software

ou

La version en ligne, qui contient toutes les librairies (gratuite)

https://create.arduino.cc/

- Le code dans l'onglet fichier de ce tutoriel ( en haut!)

La version la plus à jour est Pong_V7 qui contient pong et un autre jeu de tir à la corde.

- La librairie FastLED est necessaire et disponible ici

https://github.com/FastLED/FastLED

ou via le gestionnaire de bilibiothèque directement dans le logiciel.

Une fois télécharger et incluse, elle s'ajoute directement au code.

Televerser le code

Brancher le jeu via la carte arduino. Verifier bien dans l'onglet outils, que le port et le type de carte soit bien coché. (Exemple : Arduino nano, Port 001).

Puis uploader le code dans l'arduino ( Flèche →) à cotés de la touche "valider".

...Un virgule en moins, et le code peut ne plus fonctionner. Il faut donc respecter la nomenclature. Une fois le code transférer, il est possible de changer le code autant de fois que souhaité :)

Étape 7 - Exemples de réalisations

Étape 8 - BONUS 1 : Ajout d'une alimentation et d'un haut-parleur

Pour l'alimentation, vous pouvez faire fonctionner la boite en 5V c'est donc assez souple :

• Avec un chargeur de téléphone
• Une batterie "power bank" pour téléphone
• des piles en série (3 piles 1,5 V font parfaitement l'affaire)

Pour le haut parleur, n'importe quel petit haut parleur fera l'affaire.

Étape 9 - BONUS 2 : Modifier le code

Le code est documenté en français. Au début du code vous trouverez plusieurs variables permettant de changer facilement des paramètres du jeu.

Par exemple voici quelques choses que vous pouvez changer:

- LED_PIN: Si vous ne branchez pas la bande de LED sur le pin 8, vous pouvez le changer ici.

- PLAYER1_COLOR: Modifiez cette variable pour changer la couleur de la première personne. Par exemple: ROUGE, VERT, JAUNE ...

- BALL_SPEED: Modifiez cette variable pour accélérer la balle.

Toutes les variables importantes sont commentées donc n'hésitez pas à fouiller.

Une fois vos modifications effectuées, téléversez le code à nouveau.

Comment ça marche ?

Plus d'explications

Optimisation :

- Utiliser d'autres connecteurs

- Sur batterie, sur secteur

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Construire un objet numérique

Lire / comprendre / jouer avec le code

Solliciter l'imaginaire pour transformer cet objet

Pistes pour animer l'expérience

- Histoire du jeu vidéo

- Assemblage du circuit

- Conception d'un objet fini

- Modification du code (couleur, vitesse, son, décompte, ...)

- Modification du contrôle (ex : utiliser des cuillères pour remplacer des interrupteurs)

- Invention de nouveaux modes de jeux (ex coopératif en comptant le nombre d'échanges)

Sources et ressources

https://github.com/bdring/TWANG32 ( exemple de jeu)

https://www.hackster.io/techno_z/led-strip-game-55c980

Dernière modification 9/02/2023 par user:ZAB.

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