探索Roshamglo徽章套件：硬件设计与使用指南

引言

在电子科技的世界里，有趣又实用的硬件项目总是能吸引工程师们的目光。今天要介绍的SparkFun Roshamglo徽章套件（KIT - 14130）就是这样一个独特的项目。它不仅能让你通过红外（IR）通信与对手玩石头剪刀布游戏，还能记录你的游戏得分，并上传到计分板站，看看你在活动中与其他人的表现对比。

文件下载：KIT-14130.pdf

所需材料

要完成这个项目，你需要准备以下材料：

• 无铅焊料（15克管装，TOL - 09163）：这是基本的无铅（Pb - free）焊料管。
• Hakko FX888D焊接站（TOL - 11704）：Hakko有着超过50年生产高品质焊接设备的历史。

如果你对以下概念不太熟悉，建议在继续之前查看相关教程：

• IR通信：了解常见的IR通信工作原理，以及如何设置简单的IR发射器和接收器。
• 什么是Arduino：认识这个广受欢迎的开源电子原型平台。
• 如何进行通孔焊接：掌握通孔焊接的相关知识。
• 如何使用虚拟USB安装ATtiny引导加载程序：可以直接通过USB将Arduino草图上传到ATtiny84，而无需使用编程设备。

硬件概述

主要组件

Roshamglo使用了以下组件：

• ATtiny84：这是Roshamglo的核心，是一款轻量级的Arduino兼容微控制器。它具有8kB的闪存（安装引导加载程序后约6kB）、512B的SRAM用于存储程序变量、512B的EEPROM，最多有12个IO引脚（Roshamglo引出了其中9个），还有一个10位的模数转换器，可在8个引脚上使用。
• IR LED和IR接收器（内置38kHz解调器）：用于红外通信。
• USB编程接口：方便进行程序上传。
• 可编程的红色和绿色LED：用于显示不同的状态。
• 电源开关：控制设备的电源。
• 5向开关：用于输入操作。
• 复位开关：可对设备进行复位。
• 6x AAA PTH电池夹和3x AAA电池：为设备提供电源。

引脚功能

Pin	Analog or Digital	Additional Uses	Roshamglo Uses
0	Both	Analog Reference	5 - way switch down
1	Both	--	5 - way switch right
2	Both	--	5 - way switch up
3		--
	Both		IR Receiver
4	Both	SCK, SCL	5 - way switch left
5	Both	MISO, PWM	IR LED
6	Both	MOSI, SDA, PWM	5 - way switch center
7	Both	PWM	Green LED
8	Digital	PWM	Red LED

需要注意的是，数字引脚9和10被引导加载程序用于USB编程。而且，每个引脚都被引出到电路板边缘，方便进行定制。除了5向开关使用的引脚外，其他引脚都配有跳线，可使用美工刀轻松切断。5向开关的引脚使用了ATtiny的内部上拉电阻，只要开关未闭合，引脚可以按你所需的方式进行配置，而无需切断走线。

另外，ATtiny84没有硬件UART，这意味着它不能直接进行串口通信。引导加载程序仅支持USB编程，若要进行串口调试，需要USB电缆、USB转串口适配器和软件串口库。

硬件组装

使用Roshamglo，只需焊接电池夹即可。插入电池夹时，将电路板翻转到有电池图片的一侧，把电池夹推入孔中，确保末端的金属片背离电路板中心。要保证电池夹不相互接触，使其平贴在电路板上，避免短路。安装好夹子后，将电路板翻转过来，焊接电路板顶部的所有接头。

安装电池时，要确保电池的插入方向与每对电池夹之间的丝印图像一致。安装好电池后，将电路板左侧的开关拨到“ON”，红色电源LED应该亮起。

如何使用Roshamglo

开启设备

首先确保电路板已开启，将电源开关拨到“ON”，红色LED应亮起。

游戏玩法

游戏玩法非常简单，5向开关旁边有三个对应石头、纸和剪刀的图像。要出石头，将开关向左推至石头图像处；出纸和剪刀的操作类似。每次移动开关，当IR LED发送信号时，绿色LED会快速闪烁。LED开始闪烁后，将USB接口指向对手的控制器。

如果误按了按钮，可以向任何方向按开关取消此次操作。选择好你的招式后，绿色LED会闪烁几秒。双方收到对手的招式后，中心LED会显示以下结果之一：

• 实心红色：输
• 实心绿色：赢
• 红绿交替：平局
• 闪烁红色：可能是与同一对手玩的次数过多（每个控制器有唯一ID，15轮后与同一对手的设备将无法正常工作），或者控制器保存的分数已满，可前往计分板站清除分数。
• 渐暗：超时，尝试靠近对手并将USB接口对准对方的USB接口。

查看和上传分数

通过按下5向开关的中心开关（将开关直接向下推至电路板顶部）可以查看分数。每次绿色LED亮起代表一分，分数保存在8位寄存器中，最大可保存255分。将分数上传到计分板站可以清除当前保存的分数。如果LED为红色，说明当前保存的分数为0。

相关资源

项目还提供了以下资源：

• Eagle原理图
• Eagle设计文件
• Roshamglo源代码
• Roshamglo GitHub仓库

此外，还有一些相关教程可供参考，如如何定制和编程Roshamglo徽章、如何充分利用IR控制套件中的IR接收器和发射器等，能为你的下一个项目提供灵感。

作为电子工程师，你是否对这个项目感兴趣呢？你认为还有哪些可以改进的地方，让这个设备变得更加有趣和实用呢？