Introducere

 

În Culoarea Dominantă, un proiect dinamic cu Arduino, LED-urile, butoanele și afișajul cu patru digiți controlat de circuit integrat TM1637 se îmbină într-un joc care testează atenția și capacitatea de decizie a jucătorului.

Jocul începe cu un LED roșu care pulsează, așteptând confirmarea utilizatorului pentru a porni. O numărătoare inversă animată cu semnale sonore introduce atmosfera, iar jucătorul este lansat într-o serie de niveluri cu ritm tot mai intens.

La fiecare nivel, LED-urile colorate se aprind în succesiuni rapide, iar una dintre culori este aleasă aleator ca dominantă. Aceasta apare mai frecvent în secvență, iar jucătorul trebuie să o identifice și să apese butonul corespunzător într-un interval limitat de timp. Difuzorul însoțește fiecare interacțiune cu efecte sonore specifice: melodii de succes, semnale de eșec sau tonuri de încărcare.

 

Cu un cod bine structurat și o logică intuitivă, Culoarea Dominantă nu este doar un proiect distractiv, ci și o ocazie excelentă de a învăța programarea pe Arduino și utilizarea componentelor electronice în contexte reale. Ideal pentru lecții interactive, workshop-uri STEM sau proiecte personale, jocul oferă o platformă modulară și ușor de personalizat, unde fiecare nivel aduce o provocare nouă și captivantă.

 

Cum se desfășoară efectiv jocul?

 

Jocul Culoarea Dominantă se bazează pe un mecanism progresiv de testare a atenției și a reacției, în care jucătorul trebuie să identifice rapid culoarea predominantă într-o secvență aleatoare de LED-uri colorate.

 

Totul începe cu semnalul vizual și sonor al LED-ului roșu și mesajul „ROSU” afișat pe display-ul TM1637, care indică pregătirea jocului. Prin apăsarea butonului de start, se activează o numărătoare inversă, acompaniată de tonuri sonore crescătoare, ce marchează trecerea în modul de joc.

 

În fiecare nivel, sistemul generează o succesiune de aprinderi rapide ale LED-urilor roșu, galben, verde și albastru, într-o ordine amestecată dar cu o frecvență mai mare pentru o culoare aleasă aleator — culoarea dominantă. Jucătorul trebuie să observe această frecvență și să identifice culoarea care apare cel mai des. Imediat după finalul secvenței, utilizatorul are la dispoziție câteva secunde pentru a apăsa butonul corespunzător culorii pe care o consideră dominantă.

 

Dacă alegerea este corectă, jocul avansează la nivelul următor, marcând succesul printr-un sunet distinctiv. 

 

 

 

REGULAMENT – CULOAREA DOMINANTĂ

 

1. Pornirea jocului

• Jocul începe cu LED-ul roșu care clipește ritmic și mesajul „ROSU” pe display-ul TM1637

• Jucătorul apasă butonul roșu pentru a porni jocul

• Se activează o numărătoare inversă (3–2–1) cu semnale sonore

 

2. Generarea secvenței

• Sistemul aprinde LED-urile colorate (roșu, galben, verde, albastru) într-o ordine aleatoare

• O culoare dominantă este aleasă — aceasta apare de mai multe ori decât celelalte

• Secvența are o număr de elemente variabil în funcție de nivel

3. Răspunsul jucătorului

• Jucătorul trebuie să apese butonul corespunzător culorii dominante

 

4. Verificare și progres

• Răspuns corect: nivelul crește, se cântă o melodie scurtă, și jocul continuă

• Răspuns greșit: sistemul afișează scorul final și revine în starea de start. 

5. Obiectivul jocului

• Dezvoltă atenția

• Antrenează memoria vizuală și decizia sub presiune

• Ideal pentru exerciții educaționale, workshop-uri STEM sau competiții între prieteni

 

 

 

 

Schema electrică

 

La prima vedere, schema electrică poate părea complexă, iar liniile sale par că se încurcă într-o poveste tehnică fără sfârșit. Dar nu lăsa aparențele să te descurajeze. Vom parcurge împreună fiecare etapă — pas cu pas — interpretând schema, descoperind logica din spatele fiecărui simbol și așezând componentele pe breadboard într-un mod clar și intuitiv. Vei vedea cât de repede se transformă confuzia în curiozitate și încredere.

 

 

După cum puteți observa, avem următoarele conexiuni electrice între componentele circuitului nostru:

 

• Terminalul 1 al butonului roșu → Pin D12 Arduino

• Terminalul 2 al butonului roșu → GND Arduino

• Pinul D7 Arduino → Terminalul 1 al rezistorului R1 (asociat LED-ului roșu)

• Terminalul 2 al rezistorului R1 → Terminalul pozitiv (+) al LED-ului roșu

• Terminalul negativ (−) al LED-ului roșu → GND Arduino

• Terminalul 1 al butonului galben → Pin D6 Arduino

• Terminalul 2 al butonului galben → GND Arduino

• Pinul D10 Arduino → Terminalul 1 al rezistorului R2 (asociat LED-ului galben)

• Terminalul 2 al rezistorului R2 → Terminalul pozitiv (+) al LED-ului galben

• Terminalul negativ (−) al LED-ului galben → GND Arduino

• Terminalul 1 al butonului verde → Pin D8 Arduino

• Terminalul 2 al butonului verde → GND Arduino

• Pinul D4 Arduino → Terminalul 1 al rezistorului R3 (asociat LED-ului verde)

• Terminalul 2 al rezistorului R3 → Terminalul pozitiv (+) al LED-ului verde

• Terminalul negativ (−) al LED-ului verde → GND Arduino

• Terminalul 1 al butonului albastru → Pin D9 Arduino

• Terminalul 2 al butonului albastru → GND Arduino

• Pinul D5 Arduino → Terminalul 1 al rezistorului R4 (asociat LED-ului albastru)

• Terminalul 2 al rezistorului R4 → Terminalul pozitiv (+) al LED-ului albastru

• Terminalul negativ (−) al LED-ului albastru → GND Arduino

• Terminalul pozitiv (+) al difuzorului → Pin D12 Arduino

• Terminalul negativ (−) al difuzorului → GND Arduino

• Terminalul 1 al afișajului (CLK) → Pin D3 Arduino

• Terminalul 2 al afișajului (DIO) → Pin D2 Arduino

• Terminalul 3 al afișajului (GND) → GND Arduino

• Terminalul 4 al afișajului (5V) → Pin 5V Arduino

 

 

 

Materiale necesare:

 

• Arduino Uno sau un model echivalent al acestuia

• 4 LED-uri, de preferat de 5mm, care să emită lumină de culori diferite – roșu, galben, verde și albastru

• 4 întrerupătoare cu revenire, normal deschise, care pot fi instalate pe breadboard  

• un afișaj cu șapte segmente, cu 4 digiți, controlat de circuit integrat TM1637

• un difuzor 

• un breadboard de dimensiune mare, 830 puncte 

• fire de legătură

 

 

 

Instalarea componentelor pe breadboard 

 

 

După cum observați, nu avem foarte multe conexiuni electrice de realizat. Trebuie doar să fiți atenți la câteva detalii esențiale pentru montajul corect:

 

• LED-urile au polaritate și trebuie conectate în direcția corectă. Am notat cu A – anod (plus) și K – catod (minus) pentru a vă ghida mai ușor. Dacă sunt montate invers, nu vor lumina.

 

• Întrerupătoarele au patru pini dispuși într-un dreptunghi, nu într-un pătrat perfect. Acest lucru înseamnă că, fără a forța, ele se vor potrivi natural într-o singură direcție pe breadboard.

• Rezistoarele nu au polaritate, deci pot fi instalate în orice sens, fără restricții. Rolul lor este să limiteze curentul și să protejeze componentele, în special LED-urile.
• Difuzorul poate avea fire colorate. Dacă nu este marcat, rețineți că firul roșu indică polul pozitiv și trebuie conectat la pinul D12, iar firul negru la GND (masa).
• În zona de alimentare a breadboardului, pinii laterali sunt conectați grupat câte 25. Pentru a asigura continuitatea tensiunii, este necesară interconectarea între cele două sectoare — adică alimentarea trebuie să fie comună pe toată lungimea plăcii.
• Dacă utilizați pentru prima dată placa Arduino, atunci puteți realiza conexiunile fără griji. În acest caz, placa este liberă de orice program anterior, astfel că nu există riscul unor execuții necontrolate.

 

 

 

Codul sursă

 

Dacă nu ați făcut acest lucru deja, înainte de a compila codul sursă, trebuie să instalați o bibliotecă — aceea care ne permite să interacționăm cu afișajul cu 7 segmente controlat de circuitul integrat TM1637. Această bibliotecă poartă denumirea „TM1637”, creată de Avishay Orpaz, și aceasta înseamnă că, în căsuța care permite căutarea bibliotecilor, veți căuta termenul „TM1637”, veți selecta biblioteca „TM1637 by Avishay Orpaz” și apoi veți apăsa butonul „INSTALL”.

 

Puteți descărca de aici codul sursă. 
 

(Link-ul va deschide un fișier de tip .ino într-o pagină nouă, însă browser-ul îl va interpreta ca pe un fișier text, ceea ce înseamnă că atunci când îl veți salva, apăsând eventual combinat Ctrl+S, selectați la “Save as type” – “All files”, și apoi introduceți după denumirea fișierului textul: .ino, astfel va fi salvat un fișier care poate fi accesat direct de către Arduino IDE. Altfel, selectați tot textul (Ctrl + A), îl copiați (Ctrl + C), deschideți o fereastră nouă în Arduino IDE, unde îl veți lipi (Ctrl + V) și îl puteți rula.)

 

 

Dacă ați realizat montarea componentelor pe breadboard, descărcați codul sursă din link-ul de mai sus și încărcați-l în memoria dispozitivului Arduino, apoi bucurați-vă de joc! 🎮

 

 

Proiectul poate fi dus la următorul nivel prin integrarea componentelor într-o carcasă personalizată. Dacă aveți acces la o imprimantă 3D, puteți crea o cutie atractivă și ergonomică, perfect adaptată designului dorit. În lipsa unei imprimante 3D, se poate opta pentru o cutie din ABS, specifică instalațiilor electrice, care oferă rezistență, siguranță și un aspect profesional. Astfel, proiectul capătă nu doar funcționalitate, ci și o prezentare demnă de admirat. Accesează resursele de aici.

 

 

Ai simțit adrenalina? Încearcă acum Repetă după mine — un test de memorie vizuală și auditivă care îți provoacă gândirea secvențială!