Minecraft Creeper Detector: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

От allwinedesignsAllwine Designs Следвайте още от автора:

За: Цял живот съм бил разработчик на софтуер, учил съм компютърни науки с фокус върху 3D графиката в колежа, бил съм изпълнител на ефекти за Dreamworks Animation и съм преподавал технологии на деца и възрастни тук … Повече за allwinedesigns »

Няколко години помагах на Детския музей на Бозман да разработи учебна програма за техния STEAMlab. Винаги съм търсил забавни начини да ангажирам децата с електроника и кодиране. Minecraft е лесен начин да привлечете децата към вратата и има много ресурси за използването му по забавни и образователни начини. Комбинирането на Minecraft и електроника обаче беше сложно. За да помогна за интегрирането на проектите на Arduino с Minecraft, в крайна сметка разработих свой собствен Minecraft мод, наречен SerialCraft. Идеята беше, че можете да свържете всяко устройство, което използва серийна комуникация и да изпраща съобщения до и да получава съобщения от Minecraft, използвайки моя мод. Повечето Arduinos са способни на серийна комуникация през USB, така че е лесно да свържете верига и да изпратите някои данни през серийната връзка. Създадох комплекти контролери, които децата могат да сглобяват и програмират, за да контролират характера си, да задействат и реагират на сигналите на Redstone и да мигат светодиоди, за да ги предупредят за определени събития, като например нисък живот или когато е наблизо пълзящо растение. Този Instructable се фокусира върху функцията за предупреждение за пълзене и прави още една крачка напред, използвайки Adapruit Neopixels и лазерно изрязан акрилен и шперплат. Детекторът за пълзене използва 8 LED NeoPixel пръчка, за да ви даде ценна информация за най -близкия пълзящ. Когато всички светодиоди са изключени, това означава, че няма пълзящи в рамките на 32 блока. Когато всички светодиоди са включени (те също ще мигат), вие сте в радиуса на детонация от 3 блока на пълзящия (радиусът, при който пълзящият механизъм ще спре, запали предпазителя си и ще експлодира). Всичко между тях може да ви даде оценка колко далеч е пълзящото растение от вас. Когато 4 от 8 -те светодиода светят, вие сте на около 16 блока от пълзящо, което е обхватът, при който ако ви видя, той ще атакува. Светодиодите ще започнат да мигат, когато сте в радиуса на взрива на пълзящия (7 блока). Това е и радиусът, от който излезете, пълзящият ще спре предпазителя си и ще продължи да идва след вас. С тези знания би трябвало да можете да избегнете всякакви неочаквани атаки на пълзящи или да преследвате всички близки пълзящи!

В тази инструкция ще разгледаме всичко необходимо, за да създадете свой собствен Creeper Detector и как да инсталирате и използвате мода SerialCraft, който ви позволява да взаимодействате с Minecraft с вашите проекти на Arduino. Ако ви харесва, моля, помислете за гласуване за него в Minecraft Contest и Epilog Challenge. Да започваме!

Стъпка 1: Какво ще ви трябва

Направих всичко възможно, за да се свържа с точните продукти, които използвах, но понякога намирам най -близкото нещо, което мога в Amazon. Понякога е най -добре да вземете няколко неща от местния магазин за електроника или железария, за да избегнете закупуването на по -големи количества онлайн.

- Използвах 8 LED RGBW NeoPixel стик, но изобщо не използвах белия (W) LED, така че 8 LED RGB NeoPixel стик ще се справи. Можете да замените това с всеки RGB или RGBW NeoPixel продукт, но има съображения за мощност, които ще обсъдим в следващата стъпка и промени в кода, които ще посоча, когато стигнем тук. Може да искате да изберете такъв, който не изисква запояване, но ще ви покажа как запоявах проводници върху пръчката.

- Микроконтролер и съответстващият му USB кабел. Използвах RedBoard на SparkFun, който е клонинг на Arduino Uno. Той използва USB конектор Mini B (не съм сигурен защо е толкова скъп в Amazon, можете да го получите директно от SparkFun тук или да отидете за алтернатива на Amazon, като тази). Ще използваме библиотека Arduino, за да опростим кодирането, но тя използва само основна серийна комуникация, така че библиотеката вероятно може да бъде пренесена да работи на всеки микроконтролер, който може да изпълнява USB Serial. Почти всеки Arduino ще го направи. Уверете се, че има USB сериен (повечето го правят, но някои нямат като оригиналния Trinket).

- Проводници, поялник и спойка (съблекални за тел и трета ръка също са полезни). Ще запояваме проводници към NeoPixel стик, така че да може да бъде включен в Arduino. Те може да са излишни, ако изберете продукт NeoPixel, който вече има свързани проводници, или микроконтролер, който се предлага с NeoPixels на борда (като например Circuit Playground Express, за който включих кода в бъдеща стъпка). Форматният фактор на 8 LED стика е това, за което проектирах корпуса на моя Creeper Detector, така че ще трябва да направите модификации или да отидете без корпус, ако изберете друг форм -фактор.

- Материали на корпуса. Използвах 1/8 "матови акрилни, 1/8" прозрачни акрилни и 1/8 "шперплат, които лазерно изрязах, и винтове и гайки на машината M3, за да го държат заедно. Също така използвах някои винтове за дърво #2 x 1/4 ", за да закрепя пръчката NeoPixel към кутията. Корпусът е ненужен, но със сигурност добавя допълнително усещане за пълзене. Моят корпус е проектиран да побира само NeoPixels, но не и микроконтролера. ако искате тя да бъде напълно самостоятелна, ще трябва да направите промени!

- Акаунт в Minecraft, Minecraft Forge 1.7.10 и SerialCraft (модът и библиотеката Arduino). Creeper Detector разчита на мода SerialCraft, който работи само на Minecraft 1.7.10 с Minecraft Forge. Ще обсъдим как да ги изтеглите и как да ги настроите в следващите стъпки.

- IDE на Arduino или акаунт в Arduino Create и добавката Arduino Create (препоръчвам да използвате Arduino Create, тъй като ще можете да отидете директно към моята скица на Arduino Create и да го компилирате и качите от там).

Стъпка 2: Веригата

Схемата е много проста, само 3 проводника, пръчката NeoPixel и Arduino. Всички Adapruit NeoPixels имат собствен контролер, който позволява на един проводник за данни да контролира произволен брой вериги LED. Свързах го към пин 12 на моя Arduino.

Другите два проводника са за захранване и заземяване. За да захранваме NeoPixels, ще ни трябва 5V източник на захранване. Трябва да се уверим, че нашият източник на захранване е в състояние да осигури достатъчно ток. Всеки NeoPixel може да черпи до 60mA (80mA с RGBW светодиоди) при пълна яркост. С 8 светодиода това означава, че нашият максимален ток е 480mA (640mA с RGBW светодиоди). Arduino отнема ~ 40mA само за включване. На пръв поглед изглежда, че ще трябва да използваме външно захранване. USB позволява максимум 500 mA, което бихме могли да надвишим, ако настроим всички наши светодиоди на максимум (480+40 = 520 с RGB светодиоди или 640+40 = 680 с RGBW светодиоди). За щастие никога няма да се наложи да превключваме светодиодите до пълната им яркост (пълната яркост е доста заслепяваща), така че ще бъдем в безопасност, използвайки 5V шината на нашия Arduino, включена през USB. Всъщност, използвайки зеления цвят, който съм избрал, ще използвам само ~ 7-8mA max на светодиод за общо ~ 100mA max ток, доста под 500mA max, наложен от USB.

И така, всичко, което трябва да направим, е да свържете DIN щифта на NeoPixel стик към пин 12 (почти всеки щифт ще работи, но това е този, който използвах), 5V щифта на NeoPixel стик към 5V на Arduino и щифт GND на NeoPixel стик към GND на Arduino. Първо, трябва да запояваме проводниците си към NeoPixel стик.

Отрежете конекторите от единия край на проводниците си и отстранете краищата. Калайдисайте всеки от тях (нанесете спойка към всеки от краищата). След това поставете малко спойка върху всяка от подложките. Внимателно докоснете всяка подложка с поялника, поставете края на съответния проводник към подложката, след това извадете ютията.

Стъпка 3: Кодът

АКТУАЛИЗИРАНЕ (19.02.2018): Пуснах нова скица на Arduino в репо GitHub, която включва всички необходими промени, за да може Creeper Detector да работи на Circuit Playground Express (няма да работи с корпуса, но има всичко светодиодите и някои сензори, вградени в платката, така че не се изисква запояване). Той включва някои допълнителни функции, свързани с бутоните и плъзгащия превключвател!

За пълния код можете да отидете в моя Arduino Create sketch или в хранилището на GitHub. Следвайте инструкциите тук, ако не сте сигурни как да компилирате и качите кода. Ако решите да използвате IDE на Arduino, ще трябва да инсталирате библиотеката Arial на SerialCraft. Следвайте стъпките под „Импортиране на цип“тук, за да направите това. Ако използвате Arduino Create Web Editor, можете да отидете директно към моята скица, след като сте настроени, и можете да избегнете необходимостта от инсталиране на библиотеката SerialCraft.

Ще разгледам какво прави кодът по -долу.

Първите два реда включват библиотеки. Първият, SerialCraft.h, е библиотека, която написах, която позволява лесна комуникация с мода SerialCraft. Ще ви преведа през функциите, които използвам по -долу, но можете да разгледате примери и някаква документация, която се нуждае от малко работа в неговото хранилище на GitHub. Втората библиотека е NeoPixel библиотеката на Adafruit и предоставя API за регулиране на светодиодите на NeoPixel ленти.

#включва

#включва

Редове 4-17 са константи, които могат да се променят в зависимост от вашата настройка. Ако сте използвали лента NeoPixel с различен брой пиксели или ако сте свързали NeoPixels към друг щифт, ще трябва да направите промени в първите две дефиниции, NUMLEDS и PIN. Ще трябва да промените LED_TYPE на типа, който имате, опитайте да промените NEO_GRBW на NEO_RGB или NEO_RGBW, ако имате проблеми. Можете да промените BLOCKS_PER_LED, ако искате да регулирате диапазона, в който можете да откривате пълзящи растения.

// Променете тези променливи, за да съответстват на вашата настройка

// брой светодиоди във вашата лента #define NUMLEDS 8 // закрепете този пин за данни за LED е свързан към #define PIN 12 // брой блокове, които всеки светодиод представлява #define BLOCKS_PER_LED 4 // Типът LED лента, която имате (ако вашите светодиоди не стават зелени, тогава ще трябва да промените реда на GRBW) #define LED_TYPE (NEO_GRBW+NEO_KHZ800) // END променливи

Редове 19-27 определят някои стойности, които ще използваме по-късно. DETONATE_DIST е разстоянието в Minecraft, на което един пълзящ ще спре да се движи, ще запали предпазителя си и ще експлодира. SAFE_DIST е радиусът на взрив на пълзящо растение. Промяната на тези стойности ще повлияе на поведението на светодиодите, но препоръчвам да ги запазите такива, каквито са, тъй като отразяват поведението в Minecraft. MAX_DIST е максималното разстояние, до което ще проследяваме пълзящите, което се основава на броя на светодиодите, които има нашата лента NeoPixel и константата BLOCKS_PER_LED, която дефинирахме по -горе.

// Това са стойности, които ще бъдат използвани в нашите изчисления за яркостта на LED

// дистанционното пълзене ще започне да детонира #define DETONATE_DIST 3 // дистанция, в която сме в безопасност от експлозия на пълзящ механизъм (ще понесете щети, ако сте на това разстояние) #define SAFE_DIST 7 // максимално разстояние, което проследяваме пълзящ #define MAX_DIST (NUMLEDS*BLOCKS_PER_LED)

Редове 29-36 определят някои променливи, които ще използваме в цялата програма. Променливата sc е обект на SerialCraft, който осигурява лесен за използване интерфейс за комуникация с мода SerialCraft Minecraft. Ще видите как го използваме по -долу. dist е променлива, която ще зададем на разстоянието до най -близкия плъзгач, когато получим съобщение за разстоянието на пълзящо от модела SerialCraft. strip е обект Adafruit_NeoPixel, който предоставя методи за управление на ленти NeoPixel.

// Това е обектът SerialCraft за комуникация с мода SerialCraft Minecraft

SerialCraft sc; // разстояние от пълзящ int dist = 100; // Инициализирайте лента от светодиоди, може да се наложи да смените третата лента Adafruit_NeoPixel = Adafruit_NeoPixel (NUMLEDS, PIN, LED_TYPE);

Редове 38-47 са нашата функция за настройка. Всички скриптове на Arduino трябва да имат един. Той се изпълнява веднъж, когато Arduino е включен, така че е чудесно място за инициализиране на променливи. Извикваме метода setup () на нашия обект SerialCraft, за да инициализираме серийния порт към същата скорост на предаване, както е конфигурирано в мода SerialCraft (115200). След това извикваме метода registerCreeperDistanceCallback, за да можем да отговорим на съобщения за пълзящо разстояние, изпратени ни от мода SerialCraft. Периодично ще извикваме метода sc.loop () малко по -надолу. В метода на цикъла той проверява дали сме получили съобщения от мода SerialCraft или е задействал някакви събития, като например натискане на бутон, и извиква съответната функция, която сме регистрирали, за да го обработим. Всичко, което правим, е да търсим най -близкото разстояние на пълзящия, така че това е единствената функция, която регистрираме. Ще видите по -долу, че всичко, което правим в тази функция, е зададена нашата променлива dist, която ще използваме при актуализиране на светодиодите. И накрая, ние инициализираме нашата LED лента и изключваме всички светодиоди, като използваме strip.begin () и strip.show ().

void setup () {// инициализиране на SerialCraft sc.setup (); // регистрираме обратно извикване за разстояние на пълзящо устройство, за да получим разстоянието до най -близкия плъзгач sc.registerCreeperDistanceCallback (пълзящ); // инициализираме LED лентата strip.begin (); strip.show (); }

Редове 49-80 определят цикличната функция. Цикълната функция е мястото, където се случва цялата магия. Цикличната функция се извиква многократно. Всеки път, когато цикличната функция приключи, тя просто започва отново отгоре. В него използваме променливата dist и нашите константи в горната част на файла, за да определим какво е състоянието на всеки светодиод.

В горната част на цикличната функция дефинираме няколко променливи.

// варира от 0, когато> = MAX_DIST далеч от радиуса на детонация на пълзящо устройство до NUMLEDS*BLOCKS_PER_LED, когато е на върха на пълзящия

int blokiFromCreeperToMax = ограничение (MAX_DIST+DETONATE_DIST-dist, 0, MAX_DIST); int curLED = BlocksFromCreeperToMax/BLOCKS_PER_LED; // варира от 0 до NUMLEDS-1 int curLEDLevel = (BlocksFromCreeperToMax%BLOCKS_PER_LED+1); // варира от 1 до BLOCKS_PER_LED

Тъй като осветяваме светодиодите въз основа на това колко близо сме до пълзящо растение, трябва ефективно да обърнем нашата променлива за разстояние. Определяме blockFromCreeperToMax, за да представим броя на блоковете, които пълзящият е от максималното разстояние, което искаме да проследим. Когато сме на върха на пълзящия (или по -скоро, по -малко или равно на DETONATE_DIST далеч от пълзящия), blockFromCreeperToMax ще бъде MAX_DIST. Когато сме отвъд MAX_DIST далеч от пълзящ, blockFromCreeperToMax ще бъде 0. Тази променлива ще бъде полезна, когато запалим нашите светодиоди колкото по -голям е, толкова повече светодиоди светваме.

curLED е най -горният светодиод, който ще светне. На всеки 4 блока, които преместваме към пълзящ механизъм, ще светне допълнителен светодиод (този номер може да бъде променен в горната част на файла с променливата BLOCKS_PER_LED). Регулираме яркостта на най -горния светодиод, за да можем да видим промени в разстоянието до един блок. curLEDLevel е променлива, която ще използваме за изчисляване на тези промени в яркостта. Той варира от 1 до 4 (или каквото и да е определено като BLOCKS_PER_LED).

Ще използваме тези променливи, когато преминаваме през всеки светодиод:

for (uint16_t i = 0; i <strip.numPixels (); i ++) {if (i <= curLED) {// най -ярко, когато е в радиуса на детонация на пълзящ, изключен, когато пълзящият елемент е NUMLEDS*BLOCKS_PER_LED далеч интензитет на плаване = (float) блоковеFromCreeperToMax /MAX_DIST; if (i == curLED) {// последният светодиод свети // прави последния светодиод по -ярък, когато наближаваме следващия LED поплавък lastIntensity = (float) curLEDLevel/BLOCKS_PER_LED; интензивност *= lastIntensity; } if (dist <SAFE_DIST) {интензитет *= (millis ()/75)%2; } интензитет = pow (интензивност, 2.2); // гама крива, прави яркостта на светодиода да изглежда линейна за окото ни, когато стойността на яркостта наистина не е strip.setPixelColor (i, strip. Color (10*интензитет, 70*интензивност, 10*интензивност, 0)); } else {strip.setPixelColor (i, strip. Color (0, 0, 0, 0)); }}

Ако текущият светодиод, който актуализираме, е по -малък или равен на curLED променливата, тогава знаем, че трябва да свети и трябва да изчислим яркостта му. В противен случай го изключете. Използваме променлива за интензитет, която ще има стойност между 0 и 1, за да представлява яркостта на нашия светодиод. Когато задаваме крайния цвят на светодиода, ще умножим интензитета с цвета (10, 70, 10), зелен цвят. Ние използваме променливата BlocksFromCreeperToMax, за да получим процент, разделен на MAX_DIST, така че светодиодите ще бъдат най -ярки, когато сме близо до пълзящо. Ако изчисляваме яркостта на curLED, тогава ние променяме яркостта й за всеки блок от разстоянието, което пълзящото е от вас до настройката BLOCKS_PER_LED. Това е фина промяна, но може да се използва, за да се види дали пълзящият материал се приближава или отдалечава с по -фино зърно от 4 -те блока, необходими за да светне допълнителен светодиод. След това проверяваме дали сме в радиуса на взрива на пълзящия и премигваме, ако сме. Изразът (millis ()/75)%2 многократно ще се оценява на 0 за 75 милисекунди и след това 1 за 75 милисекунди, така че умножаването на интензитета ни с този израз ще доведе до мигане на светодиодите.

Крайната промяна на интензивността (интензитет = pow (интензивност, 2.2)) е корекция, наречена гама корекция. Човешките очи възприемат светлината по нелинеен начин. Можем да видим повече градации на приглушена светлина, отколкото можем да видим на ярка светлина, така че когато намалим яркостта на ярка светлина, ние отстъпваме с повече, отколкото когато светлината е приглушена, за да изглежда така, сякаш слизаме в линейна мода за човешкото око. Страничен ефект от тази промяна е, че в крайна сметка използваме по -малко енергия, тъй като нашите пиксели в крайна сметка имат повече градации в диапазона на затъмняване (по -ниска енергия) от по -яркия (по -висока енергия) диапазон.

Последните два реда от нашата циклична функция актуализират светодиодите до стойностите, които току -що сме задали, и след това извикват всички манипулатори, които трябва да бъдат извикани от SerialCraft (в този случай функцията за разстояние на пълзящо, ако сме получили съобщения за пълзящо разстояние от мода SerialCraft).

strip.show ();

sc.loop ();

Последните редове на нашия скрипт са функцията за пълзене, където съхраняваме разстоянието до най -близкия плъзгач, когато модът SerialCraft ни изпраща съобщение с тази информация.

void creeper (int d) {dist = d; }

Сега просто трябва да компилирате и качите кода!

Стъпка 4: Приложение

Лазерно изрязах всички парчета от моята кутия, която се състои от една матирана акрилна плъзгачка, една прозрачна акрилна плъзгачка, 6 парчета шперплат, с правоъгълен отвор с размерите на акрилните пълзящи и отвори в ъглите за крепежни елементи и 1 парче шперплат за гърба, който има отвори за крепежни елементи и един по -голям отвор за излизане на проводниците. Изключете проводниците от пръчката NeoPixel, за да можем да я монтираме в нашия корпус. Двата PDF файла по -долу могат да се използват за лазерно изрязване на всички парчета, които описах.

Стикът NeoPixel е монтиран към задната част от шперплат с помощта на винтове за дърво №2 и найлонови дистанционни елементи. Акрилните пълзящи са заседнали в две от парчетата шперплат с квадратни отвори. Преди да направите това, не забравяйте да запомните кой цвят тел отива към коя подложка на пръчката.

Акрилните пълзящи са с размер 1 стотна част от инча по -големи от отворите, за да осигурят много плътно прилепване към шперплата. Използвах дръжката на машините за отстраняване на тел, за да окажа фокусиран натиск върху всеки ъгъл и заобиколих целия плъзгач, за да постигна равномерно прилягане. Като алтернатива, акрилният лазерен pdf включва пълзящ лист, гравиран на парче с размера на цялата повърхност на корпуса с отвори за закрепване, така че да можете да избегнете необходимостта от плътно прилепване с по -малкия акрилен пълзящ материал.

Матираният акрил разпределя светлината от отделните светодиоди, а прозрачният акрил показва по -добре гравирането на пълзящото, така че и двете комбинирани изглеждат по -добре за мен, отколкото всеки от тях поотделно. След като плъзгачите са на мястото си, подредете всичките си парчета шперплат заедно и ги затегнете заедно с винтовете и гайките на машината М3. След това свържете отново проводниците към 5V, GND и щифт 12.

Стъпка 5: Minecraft Forge и SerialCraft Mod

Започнете, като създадете акаунт в Minecraft, след това изтеглете и инсталирайте клиента на Minecraft.

Ще ви трябва Minecraft Forge за версия 1.7.10, за да можете да инсталирате мода SerialCraft. Отидете на страницата за изтегляне на 1.7.10 Minecraft Forge. Сайтът на Minecraft Forge има много реклами, които се опитват да ви накарат да щракнете върху грешното нещо и да ви отведат някъде другаде. Следвайте горните изображения, за да сте сигурни, че ще останете на правилния път! Ще искате да щракнете върху бутона Installer под Препоръчителната версия 1.7.10 (или най -новата, наистина не съм сигурен разликата). Ще бъдете отведени до страница с банер в горната част на страницата, който казва: "Съдържанието под тази заглавка е реклама. След обратното броене, щракнете върху бутона Пропуснете вдясно, за да започнете изтеглянето си от Forge." Не забравяйте да изчакате обратното броене и след това щракнете върху бутона Пропуснете, за да започнете изтеглянето.

Щракнете двукратно върху инсталатора, след като приключи изтеглянето. Оставете настройките по подразбиране (Инсталиране на клиент и пътя по подразбиране, който той посочва), след което щракнете върху OK. Той ще инсталира Minecraft Forge. Когато приключи, ще можете да стартирате Minecraft Launcher, но ще има допълнителна опция за избор на 1.7.10 версията на Forge (вижте изображението по -горе).

Сега трябва да инсталираме мода SerialCraft във вашата директория с модове. Изтеглете последната версия на мода SerialCraft тук. Ще ви трябва и библиотеката jssc. Разархивирайте двата файла, което трябва да ви остави два.jar файла. Ще трябва да поставите тези файлове в папката си с модове. В Windows трябва да можете да отидете на Run от менюто "Старт" и да въведете %appdata %\. Minecraft / mods, преди да щракнете върху Run. На Mac можете да навигирате до Начало/Библиотека/Поддръжка на приложения/minecraft/mods. Пуснете двата.jar файла в папката, която току -що отворихте. Сега стартирайте Minecraft и стартирайте версията 1.7.10 Forge. Трябва да можете да кликнете върху Модове и да видите SerialCraft в списъка отляво.

Стъпка 6: Използване на SerialCraft Mod

След като сте инсталирали мода SerialCraft, ще трябва да влезете в свят и да започнете да го използвате. Създайте нов свят или отворете един от запазените си светове (ако искате да играете на мултиплейър карта, ще трябва да се уверите, че сървърът и всички клиенти, които се свързват с него, имат инсталиран мода SerialCraft). Уверете се, че вашият Creeper Detector е свързан към вашия компютър, след това натиснете клавиша K. Той трябва да изведе диалогов прозорец като изображението по -горе (в Windows, вместо /dev/tty.usbserial… трябва да казва нещо като COM1). Ако нищо не се показва, уверете се, че сте свързали детектора за пълзене. Щракнете върху бутона Connect, след това натиснете Escape. Ако вашият код е компилиран и качен правилно, вашият Creeper Detector би трябвало да е готов! Ако Creeper е в рамките на 32 блока, той трябва да светне. Приятно ловуване!

Ако ви е харесал този Instructable, моля, помислете за гласуване за него в Minecraft Contest и Epliog Challenge!

Втора награда в Minecraft Challenge 2018