Minecraft Raspberry Pi Edition көмегімен кемпірқосақ интерактивті көпірін жасаңыз: 11 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Кеше мен 8 жасар жиенімді бұрын берген Raspberry Pi-мен Minecraft ойнап жатқанын көрдім, содан кейін мен Minecraft-pi светодиодты блоктарының жобасын жасау үшін кодты қолдану туралы түсінік алдым. Minecraft Pi - бұл Raspberry Pi микрокомпьютерінен бастаудың тамаша тәсілі, Minecraft Pi - бұл Minecraft -тың арнайы жасалған нұсқасы, ол ойын тәжірибесі мен реквизиттерін реттеу үшін өлтіретін қарапайым Python API көмегімен ойынмен өзара әрекеттесуге мүмкіндік береді!

Майнкрафт әлемінде Raspberry Pi көмегімен жасауға болатын көптеген жобалар бар, бірақ біз үшін бұл жеткіліксіз болды, біз бір уақытта қиын және жыпылықтайтын нәрсені іздедік. Бұл жобада біз Minecraft -тың бірнеше блоктарына жүгінеміз, блоктың идентификаторын анықтаймыз және интерактивті қадамдар ойынын жасау үшін RGB светодиодты жарықтандыратын түске сүйене отырып, біз кірген блоктың түсін анықтаймыз!

Мен әсерге жету үшін екі әдісті қолданамын, біріншісі аксессуарларды қолдану, олар өте ретсіз болуы мүмкін…; екіншісі - CrowPi2 (көптеген сенсорлары бар компьютерді үйрену, қазіргі уақытта Kickstarter: CrowPi2)

бастайық және осындай керемет жобаны қалай мұрағаттау керектігін көрейік!

Жабдықтар

CrowPi2 қазір тікелей эфирде, CrowPi2 жобасы шамамен 250 мың доллар жинады.

Сілтемені басыңыз:

1 -әдіс Қосалқы құралдарды қолдану

1 -қадам: материалдар

● 1 x Raspberry Pi 4 үлгісі B

● Суреті бар 1 x TF картасы

● 1 x Raspberry Pi қуат көзі

● 1 x 10,1 дюймдік монитор

● Мониторға арналған 1 x қуат көзі

● 1 x HDMI кабелі

● 1 x Пернетақта мен тінтуір

● 1 x RGB светодиод (Жалпы катод)

● 4 x секіргіш (әйелден әйелге дейін)

2 -қадам: Қосылу диаграммасы

RGB түсті жарықдиодты шамда қызыл, жасыл және көк жарық болып табылатын үш шам бар. Бұл үш шамды әр түрлі қарқындылықтағы жарық шығару үшін басқарыңыз, ал араласқан кезде олар әр түрлі түсті сәуле шығара алады. Жарықдиодты шамдағы төрт түйреуіштер сәйкесінше GND, R, G және B болып табылады. Мен қолданған RGB светодиоды - бұл жалпы катод, ал Raspberry Pi -ге қосылу келесідей:

RaspberryPi 4B (функция атауында) RGB жарықдиодты шамы

GPIO0 1 ҚЫЗЫЛ

GPIO1 3 ЖАСЫЛ

GPIO2 4 КӨК

GND 2 GND

Екінші сурет - бұл аппараттық байланыс

3 -қадам: SPI үшін конфигурациялау

Біз RGB басқару үшін SPI пайдалануымыз керек болғандықтан, алдымен SPI интерфейсін қосу керек, ол әдепкі бойынша өшірілген. SPI интерфейсін қосу үшін төмендегі қадамдарды орындауға болады:

Біріншіден, сіз бірінші суретте көрсетілгендей Pi start MenupreferencesRaspberry Pi конфигурациясына өту арқылы Desktop GUI пайдалана аласыз.

Екіншіден, «Интерфейстерге» өтіңіз және SPI қосыңыз және OK түймесін басыңыз (екінші сурет).

Соңында, өзгерістер күшіне енуі үшін Pi -ді қайта іске қосыңыз. Пи Бастау мәзірі Параметрлерді өшіру түймесін басыңыз. Бізге қайта іске қосу қажет болғандықтан, қайта жүктеу түймесін басыңыз.

4 -қадам: Кодекс

Біз питон кодын жазудан бастаймыз, алдымен кодты Minecraft әлемімен біріктіру үшін бізге қажет бірнеше кітапхананы импорттаудан бастаймыз. Содан кейін біз уақыт кітапханасын, атап айтқанда ұйқы деп аталатын функцияны импорттаймыз. Ұйқы функциясы функцияны орындамас бұрын белгілі бір аралықты күтуге мүмкіндік береді. Ақырында, біз RPi. GPIO кітапханасын импорттаймыз, бұл бізге Raspberry Pi -де GPIO -ны басқаруға мүмкіндік береді.

mcpi.minecraft импортынан Minecraft GPIO ретінде RPi. GPIO ұйқы импорттауынан импортталады

Міне, біз кітапханаларды импорттауды аяқтадық, енді оларды пайдалану уақыты келді! Біріншіден, Minecraft кітапханасын пайдалану, біз питон сценарийін Minecraft әлеміне қосқымыз келеді, мұны MCPI кітапханасының init () функциясын шақыру арқылы жасай аламыз, содан кейін GPIO режимін орнатып, ескертуді өшіреміз.

mc = Minecraft.create () GPIO.setmode (GPIO. BCM) GPIO.setwarnings (0)

Енді біз RGB түстерін өзгерту үшін кемпірқосақтың түстерін он алтылықта анықтаймыз.

АҚ = 0xFFFFFF ҚЫЗЫЛ = 0xFF0000 САРҒЫЗ = 0xFF7F00 САРЫ = 0xFFFF00 ЖАСЫЛ = 0x00FF00 ЦЯН = 0x00FFFF КӨК = 0x0000FF КӨКТІ = 0xFF00FF МАГЕНТА = 0xFF00

Әрі қарай, жүннен жасалған блоктың түсін жазу үшін кейбір айнымалыларды анықтау керек, ол Minecraft блоктар тізімінде анықталған.

W_WHITE = 0 W_RED = 14 W_ORANGE = 1 W_YELLOW = 4 W_GREEN = 5 W_CYAN = 9 W_BLUE = 11 W_PURPLE = 10 W_MAGENTA = 2

Minecraft -та жүннен жасалған блоктың идентификаторы - 35. Енді біз RGB сымы үшін істікшені конфигурациялауымыз керек.

red_pin = 17 green_pin = 18 blue_pin = 27

GPIO.setup (red_pin, GPIO. OUT, initial = 1) GPIO.setup (green_pin, GPIO. OUT, initial = 1) GPIO.setup (blue_pin, GPIO. OUT, initial = 1)

Содан кейін, әрбір түйреуіш үшін PWM орнатыңыз, PWM мәнінің диапазоны 0-100 аралығында екенін ескеріңіз. Мұнда біз RGB түсі алдымен ақ түске (100, 100, 100) орнаттық.

қызыл = GPIO. PWM (red_pin, 100)

жасыл = GPIO. PWM (green_pin, 100) көк = GPIO. PWM (blue_pin, 100) red.start (100) green.start (100) blue.start (100)

Төменде екі функцияны құру қажет, олардың көмегімен түсті декодтау және RGB қосылған жарықтандыру үшін қолдануға болады! Назар аударыңыз, map2housand () функциясы 255-тен 100-ге дейінгі мәндерді салыстыру болып табылады, жоғарыда айтқанымыздай, PWM мәні 0-100 болуы керек.

def map2hüz (мән): int қайтару (мән * 100/255)

def set_color (color_code): # декодтау қызыл_мәні = color_code >> 16 & 0xFF green_value = color_code >> 8 & 0xFF blue_value = color_code >> 0 & 0xFF

# Карта мәндері қызыл_мән = карта2жүз (қызыл_мән) жасыл_мән = карта2жүз (жасыл_мән) көк_мән = карта2жүз (көк_мән)

# Жарық! қызыл. ChangeDutyCycle (red_value) жасыл. ChangeDutyCycle (green_value) көк. ChangeDutyCycle (blue_value)

Жарайсың! Біздің негізгі бағдарламаны іске қосатын уақыт келді, күтіңіз, негізгі бағдарламаның алдында жүн блогының түс кодын жазу үшін басқа айнымалыны анықтау қажет:

last_data = 0 көріңіз: x, y, z = mc.player.getPos () mc.setBlocks (x, y, z, x+1, y, z+2, 35, 14) mc.setBlocks (x+2, y+1, z, x+3, y+1, z+2, 35, 11) mc.setBlocks (x+4, y+2, z, x+5, y+2, z+2, 35, 2) mc.setBlocks (x+6, y+3, z, x+7, y+3, z+2, 35, 5) mc.setBlocks (x+8, y+4, z, x+9, y+4, z+2, 35, 4) mc.setBlocks (x+10, y+5, z, x+11, y+5, z+2, 35, 10) mc.setBlocks (x+12, y+6, z, x+13, y+6, z+2, 35, 1) mc.setBlocks (x+14, y+5, z, x+15, y+5, z+2, 35, 10) mc.setBlocks (x+16, y+4, z, x+17, y+4, z+2, 35, 4) mc.setBlocks (x+18, y+3, z, x+19, y+3, z+2, 35, 5) mc.setBlocks (x+20, y+2, z, x+21, y+2, z+2, 35, 2) mc.setBlocks (x+22, y+1, z, x+23, y+1, z+2, 35, 11) mc.setBlocks (x+24, y, z, x+25, y, z+2, 35, 14) True кезінде: x, y, z = mc.player.getPos () # ойыншының орны (x, y, z) блок = mc.getBlockWithData (x, y-1, z) # block ID #print (block) if block.id == WOOL және last_data! = Block.data: if block.data == W_RED: басып шығару («Қызыл!») Set_color (ҚЫЗЫЛ), егер block.data == W_ORANGE: басып шығару («Қызғылт!») Set_color (ORANGE) егер block.data == W_ САРЫ: басып шығару («Сары!») Set_color (САРЫ) егер block.data == W_GREEN: print («Жасыл!») Set_color (GREEN) if block.data == W_CYAN: басып шығару («Көгілдір!») Set_color (CYAN)) if block.data == W_BLUE: басып шығару («Көк!») set_color (КӨК) егер block.data == W_PURPLE: басып шығару («Күлгін!») set_color (КҮЙІК) егер block.data == W_MAGENTA: басып шығару (« Magenta! «) Set_color (MAGENTA) if block.data == W_WHITE: print (» White! «) Set_color (WHITE) last_data = block.data ұйқы (0.05), KeyboardInterrupt қоспағанда: GPIO.cleanup () өту

Негізгі бағдарлама жоғарыда көрсетілгендей, алдымен түрлі -түсті жүн блоктарын жасау үшін кейбір командаларды қолдану керек, содан кейін біз блоктардың идентификаторы мен оның түс кодын алу үшін ойыншының орнын білуіміз керек. Блок туралы ақпаратты алғаннан кейін, біз ойнатқыштың астындағы блоктың жүннен жасалған блок екенін және оның түс кодының бар -жоғын анықтау үшін мәлімдемені қолданамыз. Егер иә болса, жүннен жасалған блок қандай түсті екенін бағалаңыз және set_color () функциясына қоңырау шалыңыз.

Сонымен қатар, GPIO түйреуіштерінің шығуын тазарту үшін бағдарламадан шыққымыз келген кезде пайдаланушының үзілуін қоспағанда, try/except операторын қосамыз.

Толық код қоса берілген.

Жақсы, аксессуарлар көп және тым күрделі емес пе? Алаңдамаңыз, жобаға қол жеткізудің екінші әдісін қарастырайық, ол сізді икемді әрі ыңғайлы етеді, ол біздің CrowPi2 -ді қолданады!

5 -қадам: Нәтиже

Ойынды ашып, сценарийді іске қосыңыз, нәтижені жоғарыдағы бейнеден көресіз

Содан кейін біз CrowPi2 көмегімен Rainbow интерактивті көпірін саламыз

6-қадам: CrowPi2-материалдарын пайдалану

● 1 x CrowPi2

7-қадам: CrowPi2- қосылым диаграммасын қолдану

Қажеті жоқ. CrowPi2 -де көптеген пайдалы сенсорлар мен компоненттер бар (20 -дан астам), барлығы бір ғана таңқурай пи ноутбук пен STEM білім беру платформасында, ол бізге бірнеше жобаны еш қиындықсыз орындауға мүмкіндік береді! Бұл жағдайда біз CrowPi2 -де тартымды және түрлі -түсті модульді қолданамыз, ол 8x8 RGB матрицалық модуль болып табылады, ол бізге бір мезгілде 64 RGB светодиодты басқаруға мүмкіндік береді!

8-қадам: CrowPi2 пайдалану- SPI үшін конфигурациялау

Қажеті жоқ. CrowPi2 оқу жүйесі бар кіріктірілген кескінмен бірге келеді! Барлығы дайындалған, яғни сіз тікелей бағдарламалай аласыз және үйрене аласыз. Сонымен қатар, біздің CrowPi2 көмегімен бұл оңай және STEAM платформасы ретінде тақтаға енуге дайын.

9-қадам: CrowPi2 пайдалану- Код

Енді біздің бағдарламаны бастайтын уақыт келді! Біріншіден, Minecraft Pi Python кітапханасы болып табылатын MCPI кітапханасы сияқты бірнеше кітапханаларды импорттаңыз, бұл бізге Minecraft әлемімен бірігу үшін өте қарапайым API пайдалануға мүмкіндік береді; уақыт кітапханасы, бұл бізге функцияны орындамас бұрын белгілі бір уақытты күтуге ұйқы функциясын береді; Raspi Pi GPIO түйреуіштерін басқаруға мүмкіндік беретін RPi. GPIO кітапханасы.

mcpi.minecraft импортынан Minecraft GPIO ретінде RPi. GPIO ұйқы импорттауынан импортталады

Ақырында, біз rpi_ws281x деп аталатын кітапхананы импорттаймыз, бұл RGB матрицалық кітапханасы, кітапхана ішінде біз LED жолағы объектісін орнату үшін PixelStrip және RGB түс объектісін жарықтандыруды реттеу үшін Түс сияқты көптеген функцияларды қолданамыз. біздің RGB светодиодтары

rpi_ws281x импорттауынан PixelStrip, Color

Міне, біз кітапханаларды импорттауды аяқтадық, енді оларды пайдалану уақыты келді! Сонымен қатар, бірінші нәрсе - Minecraft кітапханасын пайдалану, біз өзіміздің питон сценарийімізді Minecraft әлеміне қосқымыз келеді, мұны MCPI кітапханасының иницитивті функциясын шақыру арқылы жасай аламыз:

mc = Minecraft.create ()

Енді біз minecrat әлемінде операциялар жасағымыз келген сайын, біз mc объектісін пайдалана аламыз.

Келесі қадам - біз RGB светодиодтарын басқару үшін қолданылатын RGB светодиодты матрицалық сыныпты анықтау, біз класты жарық диодтары, түйреуіштер, жарықтылық сияқты негізгі конфигурациямен инициализациялаймыз.

Біз таза деп аталатын функцияны жасаймыз, ол берілген түспен аз «тазартады», сонымен қатар RGB жарықдиодты объектті инициализациялайтын іске қосу функциясы, біз оны бірінші рет қолданғымыз келеді.

RGB_Matrix класы:

def _init _ (өзін):

# Жарықдиодты жолақтың конфигурациясы:

self. LED_COUNT = 64 # Жарықдиодты пикселдердің саны.

self. LED_PIN = 12 # GPIO түйреуіші пиксельдерге қосылған (18 PWM пайдаланады!).

self. LED_FREQ_HZ = 800000 # жарықдиодты сигнал жиілігі герцпен (әдетте 800 кГц)

self. LED_DMA = 10 # сигналды генерациялау үшін қолданылатын DMA арнасы (10 көріңіз)

self. LED_BRIGHTNESS = 10 # Қараңғыда 0 -ге, жарықта 255 -ке қойыңыз

self. LED_INVERT = Жалған # Сигналды бұру үшін шын

self. LED_CHANNEL = 0 # 13, 19, 41, 45 немесе 53 GPIO үшін '1' күйіне орнатылды

# Жарықдиодты әр түрлі жолмен жандандыратын функцияларды анықтаңыз. def clean (өзіндік, жолақ, түс):

# барлық жарықдиодты бірден сүртіңіз

i үшін диапазонда (strip.numPixels ()):

strip.setPixelColor (i, түс)

strip.show ()

def run (өзінше):

# Сәйкес конфигурациямен NeoPixel нысанын жасаңыз.

жолақ = PixelStrip (self. LED_COUNT, self. LED_PIN, self. LED_FREQ_HZ, self. LED_DMA, self. LED_INVERT, өзін -өзі. LED_BRIGHTNESS, self. LED_CHANNEL)

тырысу:

қайтару жолағы

KeyboardInterrupt қоспағанда:

# үзіліс алдында матрицалық жарықдиодты тазалаңыз

өздігінен таза (жолақ)

Жоғарыда айтылғандарды орындағаннан кейін, біз осы сыныптарды шақыратын және кодымызда қолдануға болатын объектілерді құратын уақыт келді, алдымен біз бұрын жасаған сыныпты қолдана алатын RGB LED матрицалық объектісін құрайық:

matrixObject = RGB_Matrix ()

Енді осы нысанды RGB матрицасындағы жеке светодиоды басқару үшін қолданылатын белсенді жарықдиодты жолақ объектісін құру үшін қолданайық:

жолақ = matrixObject.run ()

Ақырында, бұл жолақты іске қосу үшін бізге соңғы функцияны орындау қажет:

strip.begin ()

Minecraft API -де көптеген блоктар бар, олардың әрқайсысының жеке идентификаторы бар. Біздің мысалда біз бірнеше Minecraft блоктарын алып, оларға қай түс сәйкес келетінін білуге тырыстық.

RGB қызыл, жасыл және көк дегенді білдіреді, сондықтан бізге әрқайсысы үшін 0 -ден 255 -ке дейінгі 3 түрлі мән қажет болады, түстер HEX немесе RGB форматында болуы мүмкін, біз мысалда RGB форматын қолданамыз.

Minecraft Pi әлемінде әдеттегі блок идентификаторлары мен арнайы жүн блоктары бар идентификаторлар бар, арнайы жүн идентификатор нөмірі 35 -ке кіреді, бірақ әр түрлі идентификаторларға дейінгі қосалқы нөмірлері бар … Біз бұл мәселені қарапайым блоктар үшін 2 бөлек тізім жасау арқылы шешеміз. және арнайы жүн блоктарына арналған бір тізім:

Бірінші тізім қалыпты блоктарға арналған, мысалы 0 әуе блогын білдіреді, біз оған 0, 0, 0 түсін орнатамыз, ол бос немесе толық ақ болады, ойыншы секіретін немесе ұшатын кезде RGB өшеді, 1 бұл RGB түсі 128, 128, 128 және басқалары бар басқа блок …

#Радуга түстері

кемпірқосақ_түстері = {

«0»: Түс (0, 0, 0), «1»: Түс (128, 128, 128), «2»: Түс (0, 255, 0), «3»: Түс (160, 82, 45), «4»: Түс (128, 128, 128), «22»: Түс (0, 0, 255)

}

Біз жүнді блоктарда дәл осылай жасаймыз, бірақ барлық блоктардың идентификаторы 35 екенін есте ұстаған жөн, бұл тізімде біз жүннен жасалған блоктың ішкі түрін анықтаймыз. Жүннің әр түрлі түрлерінің түстері әр түрлі, бірақ олардың барлығы жүннен жасалған блоктар.

jun_colors = {

«6»: Түс (255, 105, 180), «5»: Түс (0, 255, 0), «4»: Түс (255, 255, 0), «14»: Түс (255, 0, 0), «2»: Түс (255, 0, 255)

}

Енді біз негізгі бағдарламаны, сыныптар мен функцияларды анықтауды аяқтаған кезде, CrowPi2 RGB жарықдиодты борт сенсорымен біріктірудің уақыты келді.

Негізгі бағдарлама біз бұрын анықтаған параметрлерді қабылдайды және аппараттық құралға әсер етеді.

Біз әр блоктағы Minecraft Pi ішіндегі қадамдарымызға сүйене отырып, оларды жарықтандыру үшін CrowPi2 RGB жарықдиодты қолданамыз, бастайық!

Біз жасай алатын бірінші нәрсе - командалармен бірнеше жүн блоктарын құру және уақытша цикл жасау, біз ойын ойнағанша бағдарламаның жұмыс істеуін қамтамасыз ету.

Біз ойнатқыштан кейбір деректерді алуымыз керек, алдымен ойыншы позициясын алу үшін player.getPos () пәрменін қолданамыз, содан кейін біз қазір тұрған блокты алу үшін getBlockWithData () қолданамыз (y координаты -1 ойыншының астындағы білдіреді)

x, y, z = mc.player.getPos ()

mc.setBlocks (x, y, z, x+1, y, z+2, 35, 14)

mc.setBlocks (x+2, y+1, z, x+3, y+1, z+2, 35, 11)

mc.setBlocks (x+4, y+2, z, x+5, y+2, z+2, 35, 2)

mc.setBlocks (x+6, y+3, z, x+7, y+3, z+2, 35, 5)

mc.setBlocks (x+8, y+4, z, x+9, y+4, z+2, 35, 4)

mc.setBlocks (x+10, y+5, z, x+11, y+5, z+2, 35, 10)

mc.setBlocks (x+12, y+6, z, x+13, y+6, z+2, 35, 1)

mc.setBlocks (x+14, y+5, z, x+15, y+5, z+2, 35, 10)

mc.setBlocks (x+16, y+4, z, x+17, y+4, z+2, 35, 4)

mc.setBlocks (x+18, y+3, z, x+19, y+3, z+2, 35, 5)

mc.setBlocks (x+20, y+2, z, x+21, y+2, z+2, 35, 2)

mc.setBlocks (x+22, y+1, z, x+23, y+1, z+2, 35, 11)

mc.setBlocks (x+24, y, z, x+25, y, z+2, 35, 14)

шындық кезінде:

x, y, z = mc.player.getPos () # ойыншының орны (x, y, z)

blockType, деректер = mc.getBlockWithData (x, y-1, z) # блок идентификаторы

басып шығару (blockType)

Содан кейін біз блоктың жүннен жасалған блок екенін тексереміз, ID нөмірі 35, егер солай болса, біз сөздіктің идентификаторына негізделген блоктың түсі бар jun_colors -ге сілтеме жасаймыз және сәйкесінше дұрыс түске жарық түсіреміз.

егер blockType == 35:

# арнайы жүн түстері

matrixObject.clean (жолақ, жүн_түстері [str (деректер)])

Егер бұл жүннен жасалған блок болмаса, біз ерекшеліктерден аулақ болу үшін блоктың қазіргі уақытта Rainbow_colors сөздігінде бар -жоғын тексереміз, егер солай болса, біз түс алуды және RGB өзгертуді жалғастырамыз.

if strblock_colors ішіндегі str (blockType):

басып шығару (кемпірқосақ_түстері [str (blockType)]))

matrixObject.clean (жолақ, кемпірқосақ_түстері [str (blockType)])

ұйықтау (0,5)

Сіз көбірек түстер мен блоктарды қолдау үшін Rainbow_color -ге көбірек блоктар қосуға тырысуға болады!

Керемет! Аксессуарларды қолдана отырып жобалар жасау қиын, бірақ CrowPi2 интегралды схемасын қолдану арқылы жұмыс әлдеқайда жеңілдейді! Сонымен қатар, CrowPi2 -де 20 -дан астам сенсорлар мен компоненттер бар, бұл сіздің тамаша жобаларыңызға және тіпті AI жобаларына қол жеткізуге мүмкіндік береді!

Төменде толық код:

10-қадам: CrowPi2 пайдалану-нәтиже

Ойынды ашып, сценарийді іске қосыңыз, нәтижені жоғарыдағы бейнеден көресіз:

11-қадам: CrowPi2 пайдалану- әрі қарай жүру

Енді біз CrowPi2 көмегімен Minecraft ойынындағы түрлі -түсті жобамызды аяқтадық. Ойынмен ойнау үшін CrowPi2 -дегі басқа сенсорлар мен компоненттерді қолдануға тырыспаңыз, мысалы ойыншының қозғалысын бақылау үшін джойстик, әр түрлі NFC карталарына негізделген блоктар құру үшін RFID және т. CrowPi2 көмегімен керемет жобалар!

Енді CrowPi2 Kickstarter -де, сіз сонымен қатар тартымды бағаны пайдалана аласыз.

Kickstarter бетінің сілтемесін CrowPi2 тіркеңіз