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Lektion 42: Digitaler Würfel

Dieses Programm simuliert einen Würfelwurf mithilfe eines OLED-Displays. Die Simulation wird durch Schütteln des Vibrationssensors ausgelöst, wodurch das Display die Zahlen von 1 bis 6 durchläuft, ähnlich wie beim Würfeln. Das Display stoppt nach einer kurzen Zeit und zeigt eine zufällig ausgewählte Zahl an, die das Würfelergebnis darstellt.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

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

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

Sie können sie auch separat über die untenstehenden Links kaufen.

Component Introduction	Purchase Link
ESP32 & Development Board	BUY
Vibrationssensormodul (SW-420)	KAUFEN
OLED-Displaymodul (SSD1306)	-
Steckbrett	KAUFEN

Verdrahtung

Code

Bemerkung

Um die Bibliothek zu installieren, verwenden Sie den Arduino Library Manager, suchen Sie nach „Adafruit SSD1306“ und „Adafruit GFX“ und installieren Sie sie.

Code-Analyse

Eine umfassende Analyse des Codes:

1. Initialisierung der Variablen:

   vibPin: Digitaler Pin, der mit dem Vibrationssensor verbunden ist.

   const int vibPin = 35;    // The pin where the vib switch is connected
   

2. Volatile Variablen:

   rolling: Ein volatiles Flag, das den Status des Würfelwurfs anzeigt. Es ist volatil, da es sowohl in der Interrupt-Service-Routine als auch im Hauptprogramm verwendet wird.

   volatile bool rolling = false;
   

3. setup():

   Konfiguriert den Eingang des Vibrationssensors. Weist dem Sensor einen Interrupt zu, um die Funktion rollDice bei einer Zustandsänderung auszulösen. Initialisiert das OLED-Display.

   void setup() {
       // Initialize pins
       pinMode(vibPin, INPUT);
   
       // initialize the OLED object
       if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
           Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
           for (;;)
           ;
       }
   
       // Attach an interrupt to the vibPin. When the vib switch is activated, the shakeDetected function will be called
       attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(vibPin), rollDice, CHANGE);
   }
   

4. loop():

   Überprüft kontinuierlich, ob rolling wahr ist, und zeigt während dieses Zustands eine Zufallszahl zwischen 1 und 6 an. Das Rollen endet, wenn der Sensor länger als 500 Millisekunden geschüttelt wurde.

   void loop() {
       // Check if it's rolling
       if (rolling) {
           byte number = random(1, 7);  // Generate a random number between 1 and 6
           displayNumber(number);
           delay(80);  // Delay to make the rolling effect visible
   
           // Stop rolling after 1 second
           if ((millis() - lastShakeTime) > 1000) {
               rolling = false;
           }
       }
   }
   

5. rollDice():

   Die Interrupt-Service-Routine für den Vibrationssensor. Sie initiiert den Würfelwurf, wenn der Sensor geschüttelt wird, indem die aktuelle Zeit aufgezeichnet wird.

   // Interrupt handler for shake detection
   void rollDice() {
       if (digitalRead(vibPin) == LOW) {
           lastShakeTime = millis();  // Record the time of shake
           rolling = true;            // Start rolling
       }
   }
   

6. displayNumber():

   Zeigt eine ausgewählte Zahl auf dem OLED-Bildschirm an.

   // Function to display a number on the 7-segment display
   void displayNumber(byte number) {
       display.clearDisplay();  // Clear the screen
   
       // Display Text
       display.setTextSize(4);       // Set text size
       display.setTextColor(WHITE);  // Set text color
       display.setCursor(54, 20);     // Set cursor position
       display.println(number);
       display.display();  // Display the content on the screen
   
   }