Arduino와 PCB를 가진 단 하나 버튼 게임기(Single-Button Game Console With Arduino and PCB)

아두이노와 PCB를 사용하여 싱글 버튼 게임 콘솔을 만드는 방법에 대해 소개해드리겠습니다.

프로젝트 개요:
이 프로젝트에서는 아두이노와 PCB를 활용하여 싱글 버튼 게임 콘솔을 제작합니다. 이 콘솔은 하나의 버튼을 사용하여 다양한 게임을 즐길 수 있습니다.

 

필요한 재료:
아두이노 나노 또는 아두이노 호환 보드
PCB 디자인 및 제작 도구 (예: Eagle, KiCad, Altium 등)
버튼 스위치
LED
저항, 콘덴서 등의 부품
점퍼 와이어
USB 케이블

 

회로 구성:
아두이노와 버튼, LED 등의 부품을 연결하는 회로를 구성해야 합니다. PCB 디자인 도구를 사용하여 회로를 설계하고, 필요한 부품을 PCB에 배치합니다. 회로 구성에 대한 자세한 설명은 PCB 디자인 도구의 사용 방법이나 아두이노 회로 연결에 대한 자료를 참고하세요.

 

코드 작성:
아두이노 IDE를 사용하여 게임 로직을 작성합니다. 싱글 버튼으로 다양한 입력을 받고, LED 등의 출력을 제어하는 코드를 작성해야 합니다. 게임 로직은 프로젝트 목적에 맞게 설계되어야 합니다. 예를 들어, 버튼을 누르면 다른 게임이 시작되거나 점수가 증가하는 등의 동작을 구현할 수 있습니다.

 

콘솔 제작:
PCB를 제작하고 필요한 부품들을 잘 배치하여 콘솔을 제작합니다. PCB 디자인 도구를 사용하여 PCB를 제작하고, 필요한 부품들을 PCB에 잘 연결합니다. 콘솔의 외관 디자인은 자유롭게 선택할 수 있으며, 3D 프린팅 등의 기술을 사용하여 외관을 제작할 수도 있습니다.

 

게임 콘솔 테스트:
제작한 콘솔을 테스트하여 게임이 올바르게 동작하는지 확인합니다. 버튼 입력과 LED 출력이 정상적으로 작동하는지 확인하고, 게임 로직이 예상대로 동작하는지 테스트합니다.

 

게임 추가 및 개선:
기본적인 게임이 동작하는 경우, 추가적인 게임을 개발하고 기능을 개선할 수 있습니다. 새로운 게임을 추가하거나 게임 로직을 개선하여 사용자가 더욱 즐길 수 있는 게임 콘솔을 완성합니다.

오늘은 단순함과 혁신의 균형을 이루는 프로젝트인 원버튼 게임 콘솔을 소개하게 되어 기쁩니다. 맞아요, 버튼이 하나뿐인 게임 콘솔입니다. 이 프로젝트는 소형 핸드헬드 게임 장치의 기본 프로토타입 역할을 합니다.

이 기사에서는 자신만의 게임 콘솔을 만드는 방법에 대한 지침을 제공합니다. 우리는 코드에 대해 깊이 파고들지 않을 것입니다. 대신, 우리는 이 프로젝트에 생명을 불어넣는 데 필요한 근본적인 단계에 초점을 맞출 것입니다.

이 프로젝트는 다양한 게임을 실행할 수 있는 다재다능한 프로토타입을 만들고자 하는 열망에서 비롯된 사랑의 노동이었습니다. 코드는 ChatGPT와 같은 도구의 도움으로 편리하게 소싱하거나 생성할 수 있으므로 여기서는 견고한 하드웨어 기반을 구축하는 데 중점을 둡니다. 이 콘솔은 단지 하나의 게임에 관한 것이 아닙니다. 단일 장치에서 다양한 게임 경험의 잠재력을 발휘하는 것입니다.

더욱이, 이 프로젝트는 제가 앞으로 개발할 계획인 일련의 게임 콘솔 프로토타입의 시작입니다. 반복할 때마다 새로운 기능을 탐색하고, 디자인을 개선하고, 사용자 경험을 개선하는 것을 목표로 합니다. DIY 게임 콘솔 영역에서 가능한 것의 경계를 넓힐 것을 약속하는 흥미진진한 여정입니다. 따라서 이것은 일련의 혁신적인 창조물의 첫 번째 단계일 뿐이므로 더 많은 것을 지켜봐 주십시오.

이제 이 콘솔을 구동하는 필수 구성 요소를 살펴보겠습니다. Arduino Nano(또는 이에 상응하는 클론), 세련된 1.3인치 OLED 디스플레이, 마이크로 LiPo 충전기 모듈, 기본 푸시 버튼, 켜기/끄기 스위치 및 3.7V 리튬 배터리를 사용하여 장치에 전원을 공급합니다.

 

공급

다음 소모품 목록은 참고용일 뿐이며 달리 언급되지 않는 한 후원되지 않습니다. 이러한 구성 요소는 다양한 온라인 소매점, 전자 제품 공급 웹 사이트 또는 지역 전자 제품 매장에서 찾을 수 있습니다.

1. 아두이노 나노(또는 클론)
2. 1.3인치 OLED 디스플레이
3. 마이크로 LiPo 충전기 모듈
4. 누름 버튼
5. ON / OFF 스위치
6. 3.7V 리튬 배터리
7. 헤더
8. 맞춤형 PCB(아래 참조)
9. 납땜 스테이션

이러한 구성 요소의 사양과 프로젝트와의 호환성을 확인하고, 리뷰를 읽고, 등급을 확인하여 요구 사항에 적합한 품질의 구성 요소를 얻고 있는지 확인하십시오.

 

이 프로젝트는 NextPCB의 귀중한 도움과 지원 덕분에 결실을 맺었습니다., 다층 PCB 전문 신뢰할 수 있는 제조업체. NextPCB는 15 글로벌 PCB 및 조립 산업에서 다년간의 경험을 자랑합니다., 이와 같은 프로젝트의 신뢰할 수 있는 파트너입니다. 나는 그들의 제품에 익숙하고 그들이 제공하는 품질과 서비스에 지속적으로 만족했기 때문에 이 파트너십을 수락했습니다.

당신은 그들의 고품질 PCB를 탐색할 수 있습니다., 

추가 보너스로 이 링크를 통해 처음 5개 보드에 대한 무료 PCB 어셈블리를 즐기십시오

 

 

1단계: 브레드보드 프로토타입 제작

최종 디자인으로 들어가기 전에 브레드보드 프로토타입부터 시작하겠습니다. 이는 모든 구성 요소의 기능을 확인하고 초기 코드를 테스트하는 중요한 단계입니다.

구성 요소를 모으고 브레드보드에 조심스럽게 배열하여 배선을 깔끔하게 유지하면서 필요한 연결을 만듭니다.

배터리를 모듈에 연결하거나 마이크로 USB 케이블을 연결할 수 있습니다. 해당 핀(BAT 또는 5V)을 사용합니다.

OLED 디스플레이가 올바르게 초기화되고 푸시 버튼이 입력을 등록하는지 확인하십시오.

테스트 코드 업로드: Arduino Nano에 간단한 테스트 코드를 로드하여 예상대로 디스플레이 및 버튼과 통신하는지 확인합니다. 이 단계는 하드웨어 설정이 의도한 대로 작동하는지 확인하는 데 중요합니다.

코드를 공유하고 있지만 원하는대로 자유롭게 변경할 수 있습니다.

이 예비 단계를 수행하면 프로젝트 초기에 잠재적인 문제를 해결하고 최종 설계 단계로 원활하게 전환할 수 있습니다. 브레드보드의 구성 요소와 코드를 검증하고 나면 게임 콘솔용 맞춤형 PCB 설계로 넘어갈 준비가 된 것입니다.

참고 1: 코드는 특정 OLED와 특정 칩에 대해 작성되었습니다. 다른 OLED를 사용하는 경우 업데이트해야 합니다.

참고 2: 이 웹 사이트를 사용하여 이미지를 바이트 배열로 변환하여 새의 모양을 변경하거나 원하는 것을 추가할 수 있습니다

참고 3: 이 웹사이트를 사용하여 자신만의 픽셀 아트를 그릴 수 있습니다

참고 4: 복제본을 사용 중이고 코드를 업로드하는 데 문제가 있는 경우 이 문서를 확인하세요

FlappyBird.ino

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2단계: 프리칭을 사용한 PCB 설계

이제 브레드보드 프로토타입이 원활하게 작동하므로 게임 콘솔용 맞춤형 PCB를 설계하는 다음 단계를 밟을 때입니다. Fritzing은 이 과정을 지원하는 환상적인 도구입니다. 방법은 다음과 같습니다.

1. 오픈 프리칭: Fritzing을 실행하고 게임 콘솔용 새 프로젝트를 만듭니다.
2. 회로도 만들기: 회로도를 만드는 것부터 시작합니다. 이는 PCB 설계를 위한 견고한 기반을 제공합니다.
3. 자동 배관 및 미세 조정: 자동 배관 기능을 사용하여 초기 연결을 설정합니다. 그런 다음 기능과 미학을 위해 배선을 수동으로 조정하고 미세 조정합니다. 전선이 겹치지 않고 연결이 깔끔한지 확인하십시오.
4. 설계 규칙 검사(DRC): 설계 규칙 검사를 실행하여 설계를 검증합니다. 이렇게 하면 잠재적인 문제를 식별하고 수정하는 데 도움이 됩니다.
5. 구성 요소 배치: PCB 레이아웃에 구성 요소를 적절하게 정렬합니다. 편안하게 맞고 치수가 프로젝트의 요구 사항에 맞는지 확인하십시오. 켜기/끄기 버튼을 위한 구멍을 포함하는 것을 잊지 마십시오.
6. 사용자화: 각 구성 요소에 대한 텍스트 레이블과 혼동될 수 있는 핀을 추가합니다. 이 단계는 명확성과 조립 용이성을 위해 매우 중요합니다.
7. 디자인 개인화: 이름이나 원하는 아트워크를 추가하여 콘솔을 독특하게 만드십시오.
8. 반복 및 사용자 지정: 내 디자인을 출발점으로 자유롭게 사용하고 선호도와 프로젝트 비전에 맞게 조정하십시오.

PCB 설계가 준비되면 버튼 하나뿐인 게임 콘솔에 생명을 불어넣는 데 한 걸음 더 다가갈 수 있습니다. 이 맞춤형 PCB는 초기 개념의 무결성을 유지하면서 전문적인 외관을 보장합니다.

game+console.fzz

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3단계: PCB 주문

 

 

이제 PCB 설계가 완성되었으니 이를 물리적 현실로 바꿀 차례입니다. NextPCB에서 맞춤형 PCB를 주문하려면 다음 단계를 따르십시오.:

1. Gerber 파일 내보내기: Fritzing에서 PCB 설계를 위해 Gerber 파일을 내보냅니다. 이 파일에는 PCB 제조에 필요한 정보가 포함되어 있습니다.
2. Zip 폴더 만들기: Gerber 파일을 단일 zip 폴더로 압축하여 더 쉽게 업로드하고 공유할 수 있습니다.
3. NextPCB 웹사이트 방문: 시작하려면 NextPCB 웹사이트로 이동하세요.
4.  
5. 디자인 업로드: 웹사이트의 인터페이스를 사용하여 압축된 Gerber 파일을 업로드합니다. Gerber 파일에서 자동으로 구문 분석되는 매개 변수를 다시 확인하십시오. 자동으로 생성되지만 정확성을 검토하는 것이 중요합니다.
6. 수량 및 솔더 마스크 색상: PCB에 대해 원하는 수량을 입력합니다. 기본 솔더 마스크 색상은 녹색이지만 원하는 색상으로 변경할 수 있는 옵션이 있습니다(비용은 선택에 따라 다를 수 있음).
7. 온라인 Gerber 뷰어 홍보 : 최종 점검으로 웹 사이트에서 매우 멋진 Online GerberViewer Pro를 활용하십시오. "통과", "경고" 및 "위험" 항목이 포함된 보고서를 제공할 수 있는 무료 도구입니다. 설계가 필요한 제조 표준을 충족하는지 확인합니다.
8. 결제 진행: 디자인, 매개변수 및 Online Gerber Viewer 보고서에 만족하면 결제를 진행하여 주문하십시오.
9. 배송 대기: 주문 후 맞춤형 PCB가 도착할 때까지 참을성 있게 기다리십시오.

PCB가 도착하기를 기다리는 동안 내 다른 프로젝트를 확인하지 않으시겠습니까? 새로운 아이디어를 탐색하는 것은 영감을 얻고 다음 창의적 노력을 계획하는 좋은 방법이 될 수 있습니다.

4단계: PCB 조립 및 테스트

맞춤형 PCB를 손에 들고 이제 단일 버튼 게임 콘솔을 조립할 차례입니다. 다음 단계에 따라 프로젝트에 활기를 불어넣으세요.

1. 구성 요소 수집: 맞춤형 PCB, Arduino Nano, OLED 디스플레이, 마이크로 LiPo 충전기 모듈, 푸시 버튼, 켜기/끄기 스위치 및 3.7V 리튬 배터리를 포함하여 준비한 모든 구성 요소를 수집합니다. 납땜 인두와 땜납도 준비되어 있는지 확인하십시오.
2. 구성 요소 배치: 각 구성 요소를 PCB에 하나씩 조심스럽게 배치하고 납땜합니다. 눈에 잘 띄지 않는 구성 요소부터 시작하여 더 큰 구성 요소까지 작업하십시오. 각 구성 요소의 극성과 핀 위치에 세심한 주의를 기울이십시오.
3. 배터리 배치: 배터리는 맨 끝에 두십시오. 양면 테이프나 벨크로와 같은 창의적인 방법을 사용하여 배터리를 PCB 뒷면에 고정할 수 있습니다. 안전하게 배치되어 있지만 교체를 위해 쉽게 접근할 수 있는지 확인하십시오.
4. 최종 연결: 모든 구성 요소가 제자리에 납땜되면 연결을 다시 확인하십시오. 느슨한 솔더 조인트, 브리지 또는 단락이 없는지 확인하십시오.
5. 전원 켜기: 배터리를 커넥터에 조심스럽게 꽂고 전원을 켭니다. 버튼 하나로 게임 콘솔이 OLED 디스플레이에서 생생하게 살아나는 것을 지켜보십시오.
6. 테스트: 누름 버튼과 상호 작용하여 콘솔의 기능을 테스트합니다. 사용자 지정 디자인이 표시되어야 하며 예상대로 입력에 응답해야 합니다.

 

축하합니다! 이제 게임 콘솔을 성공적으로 조립했습니다. 하드웨어가 준비되면 다양한 게임을 추가 및 테스트하거나 디자인을 더욱 향상시키는 데 집중할 수 있습니다. 이 독특하고 개인화된 핸드헬드 콘솔에서 게임 경험을 즐기십시오.

5단계: 다음 단계

본체가 실행되면 다양한 게임을 탐색하고 장치에 로드할 수 있습니다. 이 단계에는 Arduino Nano에 추가 소프트웨어를 설치하고, 단일 버튼 설정에 맞게 게임 컨트롤을 사용자 지정하고, 게임이 하드웨어와 호환되는지 확인하는 작업이 포함될 수 있습니다. 게임 선택을 위한 사용자 인터페이스를 만들 수도 있습니다.

게임 콘솔에 세련되고 전문적인 느낌을 주기 위해 맞춤형 인클로저를 디자인하고 만들 수 있습니다. 이것은 3D 프린팅, 레이저 절단 또는 기존 휴대용 게임 장치 케이스의 용도 변경을 사용하여 수행할 수 있습니다. 인클로저는 본체를 보호할 뿐만 아니라 미학을 향상시킵니다.

6 단계 : 결론

저는 이 프로토타입을 디자인하고 제작하는 것이 즐거웠습니다.

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