維基少年:樹莓派/樹莓派“Simon Says”遊戲

1978 年的原始 Simon 遊戲。

Simon Says（或簡稱為 Simon）是一款電子棋盤遊戲，其目標是記住紅色、黃色、藍色和綠色的順序，然後按順序按下相應的按鈕。

元件

麵包板

迷你麵包板 有頂部和底部部分。每個部分中每列的所有點都連線在一起，因此我們可以進行電氣連線。

您將需要 ×1 麵包板。

發光二極體（LED）

LED（發光二極體） 有一條短腿和一條長腿。如果您用手摸摸邊緣，您還會發現一個平邊。短腿和平邊始終連線到負極（接地）。

您將需要 ×4 LED：×1 紅色，×1 藍色，×1 綠色和 ×1 黃色。

電阻器

電阻器 可以以任何方式連線。我們使用的是 270 歐姆電阻器，但 220-470 歐姆之間的任何電阻器都可以正常工作。

您將需要 ×4 電阻器。

瞬時開關

開關 可以以任何方式連線。按下時，它允許電流透過；鬆開時，電流停止。這種型別的按鈕被稱為“瞬時按下式開關”。

您將需要 ×4 瞬時開關。

跳線

跳線（也稱為杜邦線）將電子元件連線到 GPIO 引腳。您還應該有兩根短跳線和一根長跳線（所有跳線都是“母對母” – 兩端都有孔）。

您將需要 ×16 跳線。

組裝麵包板

樹莓派有兩種標記通用輸入輸出 (GPIO) 引腳的方式

• 板號 – 僅從左下角開始，從 1 開始，一直向上和向右，一直到 40。
• BCM 號碼（Broadcom 號碼） – 是樹莓派處理器檢視引腳連線的方式。

步驟 1： 將 LED 連線到樹莓派的 GPIO 引腳。您可以使用任何組合的 GPIO 引腳，但請注意，LED 必須連線到支援 PWM（脈寬調製）的引腳。

元件	GPIO 引腳
紅色 LED	引腳 17（GPIO 17）
藍色 LED	引腳 27（GPIO 27）
黃色 LED	引腳 22（GPIO 22）
綠色 LED	引腳 23（GPIO 23）

步驟 2： 將按鈕連線到樹莓派的 GPIO 引腳。您可以使用任何組合的 GPIO 引腳，但請注意，按鈕必須連線到支援輸入的引腳。

元件	GPIO 引腳
按鈕	引腳 5（GPIO 5）
按鈕	引腳 6（GPIO 6）
按鈕	引腳 13（GPIO 13）
按鈕	引腳 19（GPIO 19）

編寫 Python 程式

步驟 3： 編寫一個 Python 程式來控制 LED 和按鈕。該程式應該生成一個隨機的 LED 點亮序列，然後等待使用者按順序按下相應的按鈕。如果使用者正確地按下了按鈕，程式應該進入下一級。如果使用者按下了錯誤的按鈕，程式應該結束遊戲。

編寫完 Python 程式後，您可以將其儲存為一個副檔名為 `.py` 的檔案，例如 `simon_says.py`。然後，您可以在終端視窗中輸入以下命令來執行程式

python simon_says.py

遊戲將開始，LED 會以隨機順序點亮。按順序按下相應的按鈕以進入下一級。如果您按下了錯誤的按鈕，遊戲將結束。

您可以透過增加序列的長度並新增不同的動作型別（例如拍手或跺腳）來使遊戲更具挑戰性。您還可以使用蜂鳴器或揚聲器為遊戲新增聲音效果。

檔案

simon-says.py

import RPi.GPIO as GPIO
import random

# Define the GPIO pins for the LEDs and buttons
led_pins = [17, 27, 22, 23]
button_pins = [5, 6, 13, 19]

# Set up the GPIO pins
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
for pin in led_pins:
    GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)
for pin in button_pins:
    GPIO.setup(pin, GPIO.IN)

# Define a function to light up an LED
def light_led(pin):
    GPIO.output(pin, GPIO.HIGH)

# Define a function to turn off an LED
def turn_off_led(pin):
    GPIO.output(pin, GPIO.LOW)

# Define a function to generate a random sequence of LEDs
def generate_random_sequence():
    sequence = []
    for i in range(4):
        sequence.append(random.randint(0, 3))
    return sequence

# Define a function to check if the user pressed the buttons in the correct sequence
def check_user_input(sequence):
    for i in range(len(sequence)):
        if GPIO.input(button_pins[sequence[i]]) == False:
            return False
    return True

# Start the game
sequence = generate_random_sequence()

# Light up the LEDs in the sequence
for i in range(len(sequence)):
    light_led(led_pins[sequence[i]])
    time.sleep(0.5)
    turn_off_led(led_pins[sequence[i]])

# Wait for the user to press the buttons in the sequence
while True:
    if check_user_input(sequence):
        # The user pressed the buttons correctly
        sequence += generate_random_sequence()
    else:
        # The user pressed the wrong button
        print("Game over!")
        break

# Clean up the GPIO pins
GPIO.cleanup()