Arduino UNOで作るバイナリスイッチゲーム – 2進数学習デバイス

必要な部品と用品

Arduino UNO (Adafruit METRO 328等、互換ボード可) × 1

トグルスイッチ SPDT パネルマウント × 9

M3 × 8mm ソケットヘッドキャップスクリュー × 15

M3 ナット × 3

Adafruit 標準 LCD 16×2 (白文字/青背景) × 1

40mm スペーサー × 4

シリコンカバー撚り線 30AWG × 1セット（複数色、配線わかりやすく）

スイッチドレスナット 1/4-40 × 9（外観用、任意）

ラグドメタルプッシュボタン白色LEDリング付き 16mm モメンタリ × 1

Autodesk Circuits上で2進数を学ぶために作成したゲームです。

オンラインで遊べる版: https://circuits.io/circuits/2924784-binary-game

ファイルとコード (GitHub): https://github.com/keebie81/BinaryGame

上記部品表を参照。トグルスイッチ9個で8ビット(0-255)または4ビット(0-15)のバイナリ入力を行います。

Fusion 360でケースを設計し、全パーツの配置とフィットを確認。3Dプリントで試作後、レーザーカット用のSVGファイルを作成。Ponokoのテンプレートに従って発注し、約1週間でパーツが到着。底面プレートには遊び方の説明も刻印しました。

トップパネルは比較的簡単に組み上がります。

M3ネジとナット3セットでArduinoボードを底面プレートに固定。レーザーカット時の穴位置ミスはGitHubのテンプレートで修正済みです。

回路図に従って配線。元の設計ではデジタルピン0,1も使用していましたが、スイッチ位置によってコードアップロードに支障が出たため変更しました。

ワイヤーをオスヘッダーピンにハンダ付けし、Arduinoに挿す方式にしたため、将来的にボードを再利用する際も簡単に取り外せます。LCDディスプレイもメスヘッダーで接続しています。

注意: トグルスイッチの配線極性を確認してください。使用スイッチではレバーを下げたときに中央と上端子が導通します。配線を間違えた場合はコード側で修正が必要です。プッシュボタンはノーマルオープン(押すまで開放)で配線してください。

USBケーブルでPC接続、またはモバイルバッテリー(例: Adafruit 1959)で駆動可能。

スイッチのビット値 (左から右):

例: 18なら 0001 0010 (16+2)。255なら 1111 1111 (全ビット合計=255)。

動画はプロジェクトページで公開中。

GitHubで公開: https://github.com/keebie81/BinaryGame

回路図は添付画像を参照してください。

製造プロセス