Binäres Schalter-Spiel – Arduino UNO Projekt zum Binärzahlen-Lernen

Komponenten und Materialien

Komponente	Anzahl	Hinweise
Arduino UNO (z. B. Adafruit METRO 328)	1	Jedes Uno-Board funktioniert
Kippschalter SPDT (Panel Mount)	9	8 für Bits, 1 für Moduswahl
M3 × 8 Zylinderschraube	15
M3 Mutter	3
Adafruit Standard LCD 16×2 (Weiß auf Blau)	1
40 mm Abstandshalter	4
Silikon-ummantelter Litzen-Draht 30 AWG	1	Mehrere Farben für übersichtliche Verkabelung
Schalter-Ziermutter 1/4-40	9	Optional, für Optik
Metall-Drucktaster mit weißem LED-Ring 16 mm	1	Momentan, Normalerweise offen

Über dieses Projekt

Dies ist ein Spiel, das ich auf Autodesk Circuits erstellt habe, um Binärzahlen zu lernen.

Online spielbar: circuits.io
Dateien & Code auf GitHub: github.com/keebie81/BinaryGame

Schritt 1: Benötigte Teile

(Siehe Tabelle oben. Die Fotos im Original zeigen das Gehäusedesign.)

Schritt 2: Design

Das Gehäuse wurde in Fusion 360 entworfen, um alle Teile zu positionieren und Passgenauigkeit zu prüfen. Nach dem 3D-Druck wurden SVG-Dateien für die Laserschneidung der Front- und Bodenplatte erstellt (Vorlagen von Ponoko). Auf der Bodenplatte sind die Spielanweisungen eingraviert.

Schritt 3: Obere Platte montieren

Neun Kippschalter einsetzen und festziehen. M3-Schrauben für das Display einsetzen, Distanzhülsen auf der Rückseite aufsetzen, Schrauben durch Display-Montagelöcher führen. Zuletzt den 16-mm-Drucktaster einbauen.

Schritt 4: Untere Platte montieren

Arduino-Board mit 3 M3-Schrauben und Muttern an der Bodenplatte befestigen. (Hinweis: Bei der ersten Version waren die Bohrungen versetzt – die korrigierten Vorlagen liegen auf GitHub.)

Schritt 5: Verkabelung

Dem Schaltplan folgen. Wichtig: Die Original-Design nutzte Digital-Pins 0 und 1, was beim Hochladen Probleme bereitete, wenn Schalter nicht in der richtigen Stellung waren. Ich lötdete Kabel an Male-Header, die in den Arduino gesteckt werden – so lässt sich das Board später leicht weiterverwenden. Das LCD nutzt Female-Header.

Wichtig: Die Schalterverkabelung prüfen! Bei den verwendeten Schaltern sind bei Hebel nach unten Mittel- und oberer Pin verbunden. War meine Verkabelung falsch, musste der Code angepasst werden. Der hier bereitgestellte Code geht von korrekter Verkabelung aus. Der Metalltaster muss als „Normalerweise offen“ verdrahtet sein.

Schritt 6: Stromversorgung

Per USB-Kabel am PC oder mit einer Powerbank (z. B. Adafruit 1959).

Schritt 7: Spielanleitung

Beim Einschalten zeigt das Display im Easy-Modus eine Zufallszahl 0–15, im Hard-Modus 0–255.

Die 8 Schalter stellen die Binärdarstellung ein: Hebel oben = 1, unten = 0. Drückt man den Taster, wird geprüft. Richtig → Bestätigungston + neue Zahl. Falsch → Summer + „Try again“.

Bit-Werte (links nach rechts): 2⁷(128), 2⁶(64), 2⁵(32), 2⁴(16), 2³(8), 2²(4), 2¹(2), 2⁰(1).

Beispiel: Zahl 18 → Binär 0001 0010 (16 + 2). Zahl 255 → 1111 1111 (alle Bits 1).

Schritt 8: Video

Ein Spielvideo ist im Originalprojekt verlinkt.

Code

Der vollständige Code liegt auf GitHub: github.com/keebie81/BinaryGame

Schaltplan

Schaltplan als Bild im Projektarchiv enthalten.