Con un simple Arduino nano, unos pulsadores y una tira de LED montamos un circuito de carreras de luz con el que podrás dar rienda suelta a tu lado competitivo.
Introducción
En Niubit estamos pendientes de los proyectos de hardware y software libre de los que podamos extraer contenidos educativos, y si es posible que a la vez resulten asequibles y divertidos para los alumnos. En cuanto conocimos el proyecto Open LED Race tuvimos claro que teníamos que probarlo.
El juego consiste simplemente en "aporrear" un pulsador al estilo de los viejos juegos arcade deportivos o de los micro-ordenadores de los 80, de manera que cuanto más rápido pulsas el mando, más deprisa se mueve tu personaje, en este caso representado simplemente por la iluminación de unos LEDs de distinto color en una tira de LEDs RGB.
Las carreras Open LED Race tienen el encanto de lo simple y resultan altamente competitivas y adictivas. Durante las sesiones de juego con que en ocasiones amenizamos la llegada de los alumnos al principio de una clase, no es extraño que tanto niños como padres terminen enganchados al juego.
En el aula podíamos encontrar todos los elementos necesarios u otros equivalentes, salvo la tira de LED, por lo que adquirimos una para construir el prototipo. Vamos a ver en este artículo algunos detalles del trabajo realizado sobre este sencillo proyecto.
Proyecto original
El proyecto original todavía puede consultarse a través del siguiente enlace: https://create.arduino.cc/projecthub/gbarbarov/open-led-race-a0331a
Más recientemente ha aparecido una página oficial del proyecto con más detalles y recursos: https://openledrace.net/
Sobre la base del primero adquirimos, como decíamos, la tira de LED que nos faltaba, concretamente la del tipo "5m 60 IP67" a través de este enlace. En nuestro caso la tira tenía 4 pines a la entrada y salida de cada LED ya que era del modelo WS2813. Por tanto hubo que conectar a GND también el pin BI además del propio GND. Las conexiones que terminamos haciendo pueden verse en el siguiente esquema:
Como indica la leyenda, la alimentación del Arduino la hicimos derivando al conector miniUSB del mismo los 5V de la fuente de alimentación de la tira de LED, que es de la misma tensión. Hicimos esto ya que la opción de alimentar a través del pin VIN de Arduino requiere que el voltaje mínimo sea de 7V. El esquema original sugiere hacerlo de esta manera, pero en ese caso el Arduino podría haberse comportado de forma inestable. Otra opción era inyectar los 5V en el pin 5V de Arduino, pero según algunas fuentes consultadas no se recomienda si no se está seguro de la calidad de la fuente, ya que en ese caso la corriente no se regula dentro del propio Arduino, como sí ocurre cuando se alimenta a través del puerto miniUSB.
A continuación la lista completa de componentes:
- Tira LEDs WS2813 (Black PCB; 5m 60 IP67): 27,45€
- Shield Arduino Nano (Expansion board): 1,02€
- Fuente (5V 3A; EU): 2,78€
- Condensador (63V 105J): 1,09€
- Condensador (10V 1000UF): 0,83€
- Arcade push button: 1€
- RCA hembra: 1,94€
- Cable RCA (3m): 2,67€
Cargando el código original del proyecto en el Arduino, enseguida pudimos hacer las primeras pruebas. En el video siguiente puede verse cómo el código inicial ya tenía soporte de rampas en el circuito (además se marca la cima de la rampa encendiendo algunos LEDs). También cómo el "coche" de cada jugador se hace un poco más grande cada vez que pasa por meta y que tras 5 vueltas completas se declara un ganador iluminándose toda la pista con el color del mismo:
Mejoras
Lo primero que hicimos fue crear una pequeña carcasa para encerrar el Arduino y proteger todas las conexiones hechas sobre él. También en base a unos diseños que encontramos, hicimos una versión personalizada de los mandos de juego para contener los pulsadores. La primera versión de estas mejoras ya puede verse en el video anterior.
A la vez, empezamos a encontrar variaciones del código que implementaban mejoras en la jugabilidad. Recopilamos algunas de estas versiones en un repositorio propio y con las ideas que incorporaban fuimos componiendo distintas versiones en función del comportamiento que queríamos modelar. Por ejemplo en una ocasión acoplamos la tira de LED al viejo circuito de cochecitos de juguete que puede verse a continuación. Además de modelar la gravedad de las rampas, forzamos el encendido de un par de LEDs en cada tunel para simular la iluminación de los mismos.
La centralita final con las siguientes mejoras:
- 4 puertos para mandos.
- Conector miniUSB accesible desde exterior para cambiar el programa.
- Dos pulsadores para controlar distintos aspectos de la partida.
En resumen, un proyecto sencillo y económico de elaborar que asegura muchas horas de esencial diversión.
