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4.1.17 SPIEL – Zahlenraten

Einführung

Zahlenraten ist ein unterhaltsames Partyspiel, bei dem Sie und Ihre Freunde abwechselnd eine Zahl (0~99) eingeben. Der Bereich wird mit der Eingabe der Zahl kleiner, bis ein Spieler das Rätsel richtig beantwortet. Dann wird dieser Spieler besiegt und bestraft. Zum Beispiel, wenn die Glückszahl 51 ist, die die Spieler nicht sehen können, und der Spieler ① 50 eingibt, ändert sich der Zahlenbereich zu 50~99; wenn der Spieler ② 70 eingibt, kann der Zahlenbereich 50~70 sein; wenn der Spieler ③ 51 eingibt, ist dieser Spieler der Pechvogel. Hier verwenden wir ein Tastenfeld zur Eingabe von Zahlen und ein LCD zur Ausgabe von Ergebnissen.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir folgende Komponenten.

../_images/list_GAME_Guess_Number.png

Es ist definitiv praktisch, ein komplettes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name

ARTIKEL IN DIESEM KIT

LINK

Raphael Kit

337

Raphael Kit

Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

KOMPONENTENBESCHREIBUNG

KAUF-LINK

GPIO-Erweiterungsplatine

BUY

Steckbrett

BUY

Jumper-Kabel

BUY

Widerstand

BUY

Tastenfeld

-

I2C LCD1602

BUY

Schaltplan

T-Board Name

physical

wiringPi

BCM

GPIO18

Pin 12

1

18

GPIO23

Pin 16

4

23

GPIO24

Pin 18

5

24

GPIO25

Pin 22

6

25

SPIMOSI

Pin 19

12

10

GPIO22

Pin 15

3

22

GPIO27

Pin 13

2

27

GPIO17

Pin 11

0

17

SDA1

Pin 3

SDA1(8)

SDA1(2)

SCL1

Pin 5

SCL1(9)

SDA1(3)
../_images/Schematic_three_one12.png

Experimentelle Verfahren

Schritt 1: Bauen Sie den Schaltkreis.

../_images/image273.png

Schritt 2: I2C einrichten (siehe I2C Konfiguration.)

Schritt 3: Verzeichnis wechseln.

cd ~/raphael-kit/python/

Schritt 4: Ausführen.

sudo python3 4.1.17_GAME_GuessNumber.py

Nach dem Start des Programms wird die Startseite auf dem LCD angezeigt:

Willkommen!
Drücke A zum Starten!

Drücken Sie „A“, und das Spiel beginnt und die Spielseite wird auf dem LCD angezeigt.

Zahl eingeben:
0 ‹Punkt‹ 99

Eine zufällige Zahl „Punkt“ wird erzeugt, aber beim Spielstart nicht auf dem LCD angezeigt. Ihre Aufgabe ist es, diese zu erraten. Die von Ihnen eingegebene Zahl erscheint am Ende der ersten Zeile, bis die endgültige Berechnung abgeschlossen ist. (Drücken Sie „D“, um den Vergleich zu starten. Wenn die eingegebene Zahl größer als 10 ist, beginnt der automatische Vergleich.)

Der Zahlenbereich von „Punkt“ wird in der zweiten Zeile angezeigt. Sie müssen eine Zahl innerhalb dieses Bereichs eingeben. Wenn Sie eine Zahl eingeben, verkleinert sich der Bereich. Wenn Sie zufällig oder unglücklicherweise die Glückszahl erreichen, erscheint die Meldung „Du hast es geschafft!“

Bemerkung

  • Wenn der Fehler FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1' auftritt, müssen Sie I2C Konfiguration konsultieren, um I2C zu aktivieren.

  • Wenn der Fehler ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2' auftritt, führen Sie bitte sudo pip3 install smbus2 aus.

  • Wenn der Fehler OSError: [Errno 121] Remote I/O error erscheint, bedeutet dies, dass das Modul falsch verdrahtet ist oder das Modul defekt ist.

  • Wenn der Code und die Verdrahtung in Ordnung sind, das LCD aber immer noch keinen Inhalt anzeigt, können Sie das Potentiometer auf der Rückseite drehen, um den Kontrast zu erhöhen.

Code

Bemerkung

Sie können den untenstehenden Code Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen. Bevor Sie das tun, müssen Sie zum Quellcode-Pfad wie raphael-kit/python navigieren. Nachdem Sie den Code geändert haben, können Sie ihn direkt ausführen, um das Ergebnis zu sehen.

#!/usr/bin/env python3

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import LCD1602
import random

##################### HERE IS THE KEYPAD LIBRARY TRANSPLANTED FROM Arduino ############
#class Key:Define some of the properties of Key
class Keypad():

   def __init__(self, rowsPins, colsPins, keys):
      self.rowsPins = rowsPins
      self.colsPins = colsPins
      self.keys = keys
      GPIO.setwarnings(False)
      GPIO.setmode(GPIO.BCM)
      GPIO.setup(self.rowsPins, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
      GPIO.setup(self.colsPins, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)

   def read(self):
      pressed_keys = []
      for i, row in enumerate(self.rowsPins):
            GPIO.output(row, GPIO.HIGH)
            for j, col in enumerate(self.colsPins):
               index = i * len(self.colsPins) + j
               if (GPIO.input(col) == 1):
                  pressed_keys.append(self.keys[index])
            GPIO.output(row, GPIO.LOW)
      return pressed_keys

################ EXAMPLE CODE START HERE ################

count = 0
pointValue = 0
upper=99
lower=0

def setup():
   global keypad, last_key_pressed,keys
   rowsPins = [18,23,24,25]
   colsPins = [10,22,27,17]
   keys = ["1","2","3","A",
            "4","5","6","B",
            "7","8","9","C",
            "*","0","#","D"]
   keypad = Keypad(rowsPins, colsPins, keys)
   last_key_pressed = []
   LCD1602.init(0x27, 1)    # init(slave address, background light)
   LCD1602.clear()
   LCD1602.write(0, 0, 'Welcome!')
   LCD1602.write(0, 1, 'Press A to Start!')

def init_new_value():
   global pointValue,upper,count,lower
   pointValue = random.randint(0,99)
   upper = 99
   lower = 0
   count = 0
   print('point is %d' %(pointValue))

def detect_point():
   global count,upper,lower
   if count > pointValue:
      if count < upper:
            upper = count
   elif count < pointValue:
      if count > lower:
            lower = count
   elif count == pointValue:
      count = 0
      return 1
   count = 0
   return 0

def lcd_show_input(result):
   LCD1602.clear()
   if result == 1:
      LCD1602.write(0,1,'You have got it!')
      time.sleep(5)
      init_new_value()
      lcd_show_input(0)
      return
   LCD1602.write(0,0,'Enter number:')
   LCD1602.write(13,0,str(count))
   LCD1602.write(0,1,str(lower))
   LCD1602.write(3,1,' < Point < ')
   LCD1602.write(13,1,str(upper))

def loop():
   global keypad, last_key_pressed,count
   while(True):
      result = 0
      pressed_keys = keypad.read()
      if len(pressed_keys) != 0 and last_key_pressed != pressed_keys:
            if pressed_keys == ["A"]:
               init_new_value()
               lcd_show_input(0)
            elif pressed_keys == ["D"]:
               result = detect_point()
               lcd_show_input(result)
            elif pressed_keys[0] in keys:
               if pressed_keys[0] in list(["A","B","C","D","#","*"]):
                  continue
               count = count * 10
               count += int(pressed_keys[0])
               if count >= 10:
                  result = detect_point()
               lcd_show_input(result)
            print(pressed_keys)
      last_key_pressed = pressed_keys
      time.sleep(0.1)

# Define a destroy function for clean up everything after the script finished
def destroy():
   # Release resource
   GPIO.cleanup()
   LCD1602.clear()

if __name__ == '__main__':     # Program start from here
   try:
      setup()
      while True:
            loop()
   except KeyboardInterrupt:   # When 'Ctrl+C' is pressed, the program destroy() will be executed.
      destroy()

Code-Erklärung

Zu Beginn des Codes finden sich die Funktionsmethoden von keypad und I2C LCD1602. Detailliertere Informationen über diese können in 1.1.7 I2C LCD1602 und 2.1.8 Tastenfeld nachgelesen werden.

Wichtige Stellen im Code sind wie folgt:

def init_new_value():
    global pointValue,upper,count,lower
    pointValue = random.randint(0,99)
    upper = 99
    lower = 0
    count = 0
    print('point is %d' %(pointValue))

Die Funktion generiert die zufällige Zahl „Punkt“ und setzt den Bereichs-Hinweis zurück.

def detect_point():
    global count,upper,lower
    if count > pointValue:
        if count < upper:
            upper = count
    elif count < pointValue:
        if count > lower:
            lower = count
    elif count == pointValue:
        count = 0
        return 1
    count = 0
    return 0

detect_point() vergleicht die eingegebene Zahl (count) mit dem generierten „Punkt“. Wenn das Ergebnis des Vergleichs zeigt, dass sie nicht gleich sind, weist count Werte an upper und lower zu und gibt „0“ zurück. Andernfalls, wenn sie gleich sind, gibt es „1“ zurück.

def lcd_show_input(result):
    LCD1602.clear()
    if result == 1:
        LCD1602.write(0,1,'You have got it!')
        time.sleep(5)
        init_new_value()
        lcd_show_input(0)
        return
    LCD1602.write(0,0,'Enter number:')
    LCD1602.write(13,0,str(count))
    LCD1602.write(0,1,str(lower))
    LCD1602.write(3,1,' < Point < ')
    LCD1602.write(13,1,str(upper))

Die Funktion dient dazu, die Spielseite anzuzeigen.

str(count): Da write() nur den Datentyp string unterstützt, ist str() notwendig, um die Zahl in einen String zu konvertieren.

def loop():
    global keypad, last_key_pressed,count
    while(True):
        result = 0
        pressed_keys = keypad.read()
        if len(pressed_keys) != 0 and last_key_pressed != pressed_keys:
            if pressed_keys == ["A"]:
                init_new_value()
                lcd_show_input(0)
            elif pressed_keys == ["D"]:
                result = detect_point()
                lcd_show_input(result)
            elif pressed_keys[0] in keys:
                if pressed_keys[0] in list(["A","B","C","D","#","*"]):
                    continue
                count = count * 10
                count += int(pressed_keys[0])
                if count >= 10:
                    result = detect_point()
                lcd_show_input(result)
            print(pressed_keys)
        last_key_pressed = pressed_keys
        time.sleep(0.1)

main() beinhaltet den gesamten Prozess des Programms, wie unten gezeigt:

  1. Initialisierung von I2C LCD1602 und Keypad.

  2. Überprüfung, ob eine Taste gedrückt wurde und das Auslesen der Taste.

  3. Wenn die Taste „A“ gedrückt wird, erscheint eine Zufallszahl zwischen 0-99 und das Spiel beginnt.

  4. Wird die Taste „D“ erkannt, tritt das Programm in das Ergebnisurteil ein.

  5. Wenn die Taste 0-9 gedrückt wird, ändert sich der Wert von count; ist count größer als 10, beginnt das Urteil.

  6. Die Änderungen des Spiels und seiner Werte werden auf dem LCD1602 angezeigt.

Phänomen-Bild

../_images/image274.jpeg