Concept en Hardwareselectie
Inventarisatie van componenten voor een compacte, standalone 2048-gameconsole.
Het selecteren van hardware die een strakke interface kan renderen en een innovatieve touch-besturing mogelijk maakt.
Gekozen voor een compacte Arduino Nano, een ST7789 TFT-scherm (240x240 px) voor scherpe weergave, vier TTP223 capacitieve touch-sensoren voor de vier windrichtingen, een IR-led (zender) en een draagbaar voedingssysteem (3,7V batterij met laadmodule en 5V boost converter).
Simulatie in Wokwi
Opzetten van de virtuele testomgeving en schrijven van de basiscode.
De logica van het spel, de muren en de beweging van de bal testen zonder dat er fysieke hardware aangesloten hoeft te worden.
De eerste opzet van het doolhof werkte in de simulator en de virtuele sensorwaarden stuurden de bal correct aan.
Schema Ontwerp (KiCad)
Het uittekenen van het volledige elektrische circuit in KiCad EDA.
Zorgen voor een correcte en veilige stroomvoorziening via de Li-ion batterij en het correct mappen van de SPI-bus (scherm) en digitale I/O (touch-sensoren).
Een volledig technisch aansluitschema waarin de laadmodule, boost-converter en alle sensorverbindingen optimaal zijn ingedeeld voor de uiteindelijke bouw.
Solderen
Het definitief aan elkaar solderen van de componenten.
Het kwetsbare breadboard-circuit omzetten in een robuuste, trillingsbestendige elektronische schakeling.
Alle componenten zijn stevig vastgesoldeerd op een prototypeprintplaat. Omdat het spel constant beweegt, voorkomt dit dat kabeltjes losraken tijdens het spelen.
3D Product Design
Het digitaal ontwerpen van de behuizing en componenthouders.
Ervoor zorgen dat de touch-sensoren onzichtbaar achter de behuizingswand weggewerkt kunnen worden en dat poorten (USB, aan/uit-knop) een stevige montageplek hebben.
Een op maat gemaakte behuizing voor de 2048-game, inclusief een specifieke houder voor de aan/uit-knop en een module om de USB-poorten netjes te fixeren.
Code Architectuur (Flowcharts)
Om de logica van de software visueel in kaart te brengen, is het programma opgedeeld in de eenmalige setup en de doorlopende hoofdloop. Hieronder staat de exacte werking stap voor stap uitgelegd.
1. Opstarten en Spelloop
Dit eerste deel beschrijft het opstartproces en de kern van het spel. Na de initialisatie en een knoppencontrole krijgt de gebruiker achtereenvolgens een welkom- en informatiescherm te zien. Hierna start het spel 2048, waarin de speler in een loop blijft spelen totdat de vereiste doelscore is bereikt. Zodra dat lukt, verlaat het systeem deze loop en activeert het de infraroodfase.
2. IR-communicatie en Afhandeling
Dit tweede deel regelt de draadloze afhandeling en de eindfase. Het systeem verzendt een IR-signaal en controleert continu of er een antwoord binnenkomt. Wordt er binnen een timeout van 10 seconden een reactie ontvangen, dan verandert de status naar 'Gewonnen' en eindigt het programma. Mocht er na 10 seconden nog steeds geen antwoord zijn, dan herstart het spel en springt de lijn helemaal terug naar de knoppencontrole in de eerste flowchart.