Шаховий таймер на базі Raspberry Pi Pico

Цього #MakerMonday ми вирішили трохи змінити традицію і поділитися статтею з попереднього випуску офіційного журналу Raspberry Pi — там було просто надто багато цікавого. До того ж ми дуже любимо шахи. 

Шлях майстра Нірваана Тандона до професії програміста почався рано — дуже рано! Він полюбив електроніку ще у чотири роки, коли отримав свій перший набір Snap Circuits. Нірваан навчився програмувати у шість років, а з Raspberry Pi познайомився роком пізніше, відвідавши разом із родиною захід Coolest Projects. З того часу він реалізував кілька проектів на базі Raspberry Pi. Насправді це навіть не перша поява талановитого 14-річного підлітка в офіційному журналі Raspberry Pi Official Magazine. Його Pico Chess Timer, представлений у випуску №163, призначений для покращення стратегічних ігор з друзями та родиною. «Як ми всі знаємо, — зазначає Нірван, — іноді ігри можуть тривати занадто довго».

Шаховий таймер Pico встановлює гравцям ліміт часу на виконання всіх ходів;  Raspberry Pi Pico W забезпечує відлік часу та перемикає гравців

Виняткова старанність

Нірваан набагато зосередженіший, ніж звичайний підліток. Побоюючись, що не зможе встигати з навчанням, він створив таймер «Помодоро» на базі Raspberry Pi Pico, щоб допомогти собі зосередитися на підготовці до іспитів. Деякі з цих досліджень також пов'язані з Raspberry Pi: він побудував кілька роботів у школі, а також систему розумного освітлення та систему відстеження цін на енергію в режимі реального часу. Зрештою він прагне автоматизувати весь свій будинок і вже створив помічника для гаража з картою, яка показує, де є вільні паркувальні місця.

Таймер для шахів Pico Chess Timer виник на основі ідеї таймера Помодоро, а також гри на реакцію, яку він сам написав. Нірван вже знав, як використовувати бібліотеку Pico Graphics для створення користувацького інтерфейсу, завдяки попереднім проєктам. Він скористався тим самим пакетом Pico Display Pack, але переписав код на MicroPython для управління грою удвох, обравши Raspberry Pi Pico W завдяки його бездротовим можливостям. Його метою було створити таймер, схожий на той, що є на chess.com, який забезпечує відлік часу без аргументів, щоб кожен гравець точно знав, скільки часу у нього є на планування та виконання стратегічного ходу.

Раніше Нірваан створив таймер «Помодоро», щоб не відставати від графіка підготовки до іспитів

Raspberry Pi Pico W виявився ідеальним варіантом, оскільки він споживає мало енергії та може працювати від акумулятора (Нірваан підключив LiPo-акумулятор за допомогою SHIM — цю ідею він запозичив під час складання робота). Крім того, його розмір дорівнює розміру однієї з фігур короля, тому підготовка до гри в шахи не вимагає особливих витрат часу чи зусиль. Нірваан також зазначає, що Raspberry Pi Pico добре працює з MicroPython і підтримує безліч аксесуарів.

Гравці просто натискають кнопку «Старт», щоб розпочати відлік часу. Тривалість ходу можна легко налаштувати за допомогою тих самих крокових налаштувань, які шахісти використовують у системі Фішера. Повторне натискання кнопки переводить хід до іншого гравця. «Raspberry Pi Pico керує всім проектом, запускаючи програму для налаштування часу, відліку часу та відстеження натискань кнопок для переходу ходу». 

Усунення недоліків

Хоча, з огляду на досвід Нірваана, це була досить проста розробка, деякі аспекти вимагали ретельного доопрацювання, зокрема точне перемикання гравців за допомогою кнопок. Він визнав це найскладнішою частиною, оскільки потрібно було уникнути випадкового подвійного спрацьовування. «Мені довелося використовувати цикл, що робить перевірку кожні 0,01с та який оновлює час і перевіряє натискання кнопок, а потім додати до цього циклу 20-мілісекундну затримку». Це вирішило проблему.

Таймер, який використовується під час партії в шахи

Важливим було також правильно налаштувати акумулятор. Нірван вважав дуже зручним припаяти модуль SHIM до Raspberry Pi Pico, щоб мати змогу підключити LiPo-акумулятор. Модуль SHIM мав кнопку увімкнення/вимкнення та роз’єм JST, а також власну схему заряджання. Спочатку він використовував великий акумулятор, який прикріпив знизу, але незабаром зрозумів, що менший акумулятор на 150 мА·год буде більш підходящим і зможе щільно розміститися на платі. А ще краще: «паяння SHIM врівень з нижньою частиною роз'ємів дозволило мені встановити дисплей Pico зверху, створивши компактний пристрій».

Висновок

Впевненість Нірваана у своїх програмістських здібностях та в реалізації оригінальних проєктів справді вражає. Він уже підбив підсумки того, чого навчився під час реалізації проєкту вартістю приблизно 30 фунтів: знання про динамічне позиціонування та додатковий досвід роботи з Pico Graphics стали для Нірваана технічним прогресом, тоді як його прагматична натура допомогла йому зрозуміти, що часто найкраще — це не ускладнювати справи. Він радить іншим майбутнім майстрам: «Експериментуйте, грайтеся та не здавайтеся. Простота — це найкраще: не ускладнюйте речі надміру і не повторюйте код занадто часто».

Нірваан веде постійний рахунок у змаганнях зі своїм молодшим братом, і, маючи на своєму боці різні моделі шахового таймера Pico, цілком може розширити їхнє дружнє братерське суперництво на гру «Скрабл» та інші настільні ігри, а то й на змагання з розв’язування кубика Рубіка на час!

Вийшов 164-й номер офіційного журналу Raspberry Pi Official Magazine!

Ця стаття була опублікована у 163-му номері офіційного журналу Raspberry Pi Official Magazine, з яким можна ознайомитися в Інтернеті.

164 номер можна придбати в Tesco, Sainsbury’s, Asda, WHSmith та інших газетних кіосках, зокрема в магазині Raspberry Pi Store у Кембриджі. Його також можна замовити в нашому інтернет-магазині, який здійснює доставку по всьому світу. Крім того, цифрову версію можна завантажити через наш додаток для Android або iOS.

Ви також можете оформити підписку на друковану версію нашого журналу. Ми не тільки здійснюємо доставку по всьому світу, але й даруємо БЕЗКОШТОВНИЙ Raspberry Pi Pico 2 W усім, хто оформить передплату на шість або дванадцять місяців!