基于ATtiny85的微型游戏机

我们都有过这样的经历。当你从工作中得到应得的休息，或者放下你正在阅读的书，你伸手去拿手机，以为你只是想玩一个快速的游戏来放松一下。但在你意识到之前，你已经花了三个小时沉浸在TikTok上关于长得像名人的猫的视频中，或者无休止地浏览Instagram上的视频，从烹饪技巧到阴谋论，比如为什么热狗是10个一包，而面包是8个一包。

现代智能手机虽然功能强大，但它已成为一把双刃剑。本来应该是放松的时刻，却变成了没完没了的通知循环、社交媒体的兔子洞，以及我们称之为“厄运滚动”的特殊形式的数字流沙。有时候，你只是想玩俄罗斯方块，而不想让你的手机被工作邮件、新闻提醒或凌晨2点发来表情包的朋友嗡嗡作响。

这就是专用游戏设备的魅力所在。还记得打开Game Boy或在旧诺基亚上快速玩一轮Snake游戏时的那种纯粹的快乐吗?这些简单而专注的游戏体验很神奇，没有通知，没有社交媒体诱惑，只有你和游戏。

这种对简单游戏的怀旧渴望，加上对逃离现代生活数字混乱的渴望，激发了我创造一些特别的东西：一个小巧的口袋大小的游戏机，在完全脱离网络世界的同时，带回了经典游戏的精髓。

视觉上

我想创造一种设备，它可以：

•适合舒适地放在你的口袋里，可以连接到一个钥匙夹。

•玩俄罗斯方块、青蛙过河和贪吃蛇等经典游戏

•是否拥有令人满意的物理按键复古游戏体验

•完全离线，不受干扰

•展示极简电子产品的力量

•作为一个完美的对话开始和DIY创造力的证明

我们在建造什么?

这个项目以ATtiny85微控制器为中心——一个很小但功能强大的芯片，它证明了你不需要巨大的处理能力来创造引人入胜的游戏体验。我们的主机功能：

核心组件:

•Atiny85微控制器(我们的操作大脑)

•SSD1306 OLED显示屏(高清128x64像素游戏画布)

•三个触觉按钮(用于导航和游戏)

•主动蜂鸣器(为那些令人满意的哔哔声和呜呜声)

•小电池组(用于便携式游戏)

•定制3D打印外壳(在Autodesk Fusion 360中设计)

技术规格:

•显示屏：0.96英寸OLED (128x64分辨率)

•电源：3.7V锂电池

•尺寸：约45毫米x 35毫米x 20毫米(口袋友好!)

•游戏：《俄罗斯方块》、《贪吃蛇》、《青蛙过河》等经典游戏

•电池寿命：4-6天的连续游戏

为什么这很重要

在我们这个高度互联的世界里，创造和使用一款只擅长一件事的设备会让人产生深深的满足感：不受干扰地娱乐你。这不仅仅是关于创造一个游戏主机;这是关于:

•数字极简主义在行动：证明有时少即是多

•Rekindling Childhood Wonder：带回简单游戏的纯粹乐趣

•通过制作学习：通过动手创作了解电子和编程

•可持续游戏：一款可以运行数年而无需更新软件或计划淘汰的设备

•对话开始：没有什么比拿出你自己做的设备更好的了

未来之旅

在本文中，我们将介绍构建过程的每一步，从选择组件和编写代码到设计案例并将所有内容组装成一个精美的、专业的设备。无论您是想要了解微控制器的初学者还是想要尝试新事物的经验丰富的制造商，这个项目都提供了挑战和奖励的完美平衡。

我们将讨论:

•硬件设置：接线图和组件选择

•编程：使用Arduino IDE为ATtiny85编写游戏(带有免费下载的游戏包)

•3D设计：在Autodesk Fusion中创建自定义案例

•组装：把所有的东西放在一起

•故障诊断：常见问题和解决方案

•未来升级：扩展主机的想法

在本构建结束时，您将不仅拥有一个功能齐全的游戏机，而且对嵌入式系统，游戏编程和3D设计有了更深入的了解。更重要的是，你创造的东西会带来真正的快乐，无论是制作还是使用。

所以让我们深入研究并创造一些东西，以证明最好的游戏体验并不总是来自最大的屏幕或最强大的处理器。有时，它们来自于用自己的双手创造一些很棒的东西的满足感。

准备好逃离末日卷轴了吗?让我们开始构建吧!

硬件设置

部件清单

在开始之前，让我们收集此构建所需的所有组件：

基本组件:

•1x ATtiny85微控制器(推荐DigiSpark兼容板)

•1x SSD1306 OLED显示屏(0.96",128x64, I2C)

•3x触觉按钮(6mm x 6mm)

•1个无源蜂鸣器(5V兼容)

•1x 3.7V锂电池(500-1000mAh)或3xAAA电池座

•1x滑动开关(电源)

•用于原型设计的跳线和面包板

•Perfboard或定制PCB用于最终组装

•3D打印线材(推荐使用PLA)

所需工具:

•烙铁和焊料

•剥线钳

•3D打印机

•安装Arduino IDE的计算机

•编程用USB线

接线图

这个项目的美妙之处在于它的简单。ATtiny85只有5个I/O引脚，所以我们需要对我们的连接进行战略规划

引脚:

•引脚0 (PB0)：按钮1(左/旋转)

•引脚1 (PB1)：蜂鸣器

•引脚2 (PB2)：按钮2(右/下)

•引脚3 (PB3): SDA (OLED的I2C数据)

•引脚4 (PB4): SCL(用于OLED的I2C时钟)

•引脚5 (PB5)：按钮3(选择/暂停)

连接细节:

•OLED显示器：VCC接3.3V， GND接地，SDA接PB3， SCL接PB4

•按钮：每个按钮连接在其指定引脚和地之间(带有外部下拉电阻)

•蜂鸣器：正极接PB2，负极接地

•电源：电池正极到VCC，负极通过电源开关到地

电源管理

ATtiny85非常节能，非常适合电池供电的项目。通过在代码中实现适当的睡眠模式，您可以实现4-6小时的活跃游戏或几天待机状态。

游戏编程

设置Arduino IDE

•首先，您需要设置Arduino IDE以使用ATtiny85：

•通过单板管理器安装atiny单板包

•从工具菜单中选择“ATtiny25/45/85”

•选择你的程序员(USB ASP或Arduino作为ISP)

•将时钟设置为8MHz(内部)

重要注意事项：按照本说明书学习如何使用Arduino Uno编程ATTINY85

游戏架构

警告：不要上传此代码，它只是一个片段，仅用于演示，将游戏上传到您的控制台，下载并提取此ATTINY games Zip文件并上传您感兴趣的游戏。

这个代码和所有可用的游戏都是由最初的创造者安迪·杰克逊带来的，感谢他使这一切成为可能，现在我们可以在它的基础上建立并带来惊人的创作。

每个游戏都遵循针对atiny85有限内存优化的类似结构：

可用的游戏

这款游戏机配有几款经典游戏，每款游戏都针对小屏幕和有限的控制进行了优化：

1. 俄罗斯方块：经典的方块堆叠游戏，控制方式简单

•左键：向左移动/旋转

•右键：向右移动/放下

•选择按钮：暂停/重启

2. 蛇：引导你的蛇吃食物并成长

•方向控制使用两个按钮

•简单但令人上瘾的游戏玩法

3. 蛙人：过马路，避开障碍物

•左/右运动

•时序为基础的挑战

4. Pong：经典的划桨游戏

•对抗AI的单人模式

•简单但令人满意

5. 太空入侵者：抵御外星人入侵

•极简射击游戏

•进步的困难

•免费下载游戏

上面提到的所有游戏都包含在此项目附带的可下载ZIP文件中。解压文件，打开。在Arduino IDE中为您想要的游戏制作ino文件，并将其上传到您的ATtiny85。每个游戏都有充分的评论和准备自定义!

3D设计和案例创建

Fusion 360中的设计

案例设计平衡美学，功能和可印刷性。主要的设计考虑包括：

人体工程学:

•圆形边缘舒适的抓地力

•按钮位置优化拇指访问

•纤细的外形，适合你的口袋

功能:

•插槽的3个按钮

•为OLED显示清除窗口

•作为密匙环的附件

设计过程

•测量阶段：仔细测量所有组件

•素描创作：从正面和侧面轮廓的2D草图开始

•3D建模：挤压和修改，以创建基本的外壳

•组件放置：创建精确的切口和安装点

•测试：打印原型以测试其适用性和触感

•细化：基于物理测试进行迭代

外壳由两个主要部分组成：前壳和后壳(容纳电池和电子设备)。

专业3D打印与JUSTWAY

虽然在Fusion 360中设计外壳令人兴奋，但并不是每个人都能使用3D打印机。这就是专业3D打印服务变得无价之宝的地方。在这个项目中，我使用JUSTWAY提供高质量的3D打印服务——他们一直是我把数字设计变成现实的首选解决方案。

装配过程

步骤1：电子组装

•按照接线图将元件焊接到perfboard上

•用万用表测试所有连接

步骤2：最后组装

常见问题处理

显示不工作：

•检查I2C连接(SDA/SCL)

•验证显示地址(通常是0x3C)

•确保有足够的电力供应

按钮不响应：

•确认上拉电阻在代码中启用

•检查焊料连接

•测试按钮连续性

蜂鸣器没有声音：

•验证蜂鸣器极性

•检查PWM引脚分配

•测试简单的语气代码

电池寿命短：

•在代码中实现睡眠模式

•检查电流是否过大

•考虑更大的电池容量

未来的升级和修改

这种设计的美妙之处在于它的可扩展性。考虑一下这些升级：

•彩色显示器：升级到彩色OLED，以增强视觉效果

•更多的按钮：增加方向键，更好的游戏控制

•声音升级：用小喇叭代替蜂鸣器

•无线：为多人游戏添加蓝牙

•充电电路：集成USB-C充电

•游戏卡带：设计可移动内存模块

结论

制作这款小型游戏机是一段令人难以置信的旅程，它结合了怀旧、创造力和技术技能。在这个被智能手机和没完没了的通知所主宰的世界里，创造一款能够完美完成一件事的设备会让人感到非常满足：提供纯粹、无干扰的游戏乐趣。

接下来是什么?

我热衷于探索微型游戏机的世界，并在极简硬件的情况下突破极限。这个ATtiny85控制台只是一个开始，我目前正在进行定制PCB设计，这将使组装更加容易，并为功能和外形因素开辟新的可能性。

如果你对未来的小型游戏主机项目感兴趣，无论你是硬件设计师、程序员、3D建模师，还是只是有好想法的人，我都很乐意听到你的声音!请通过评论或直接与我联系。我们可以一起创造出更棒的袖珍游戏体验。

期待

下一个迭代已经在开发中，采用定制的PCB，将允许更多的游戏，更长的电池寿命，甚至更紧凑的外形因素。我们的目标是创造一系列小型主机，每个都针对不同类型的游戏和体验进行优化。

无论您是构建这个确切的版本还是将其用作您自己的创作灵感，请记住，最好的技术通常是最简单的。有时候，最强大的游戏体验并不是来自最新的显卡或最大的屏幕，而是来自于用自己的双手创造一些很棒的东西的满足感。

本文编译自hackster.io