技术宅自制南瓜俄罗斯方块

万圣节的经典象征南瓜灯配上全球热衷的游戏俄罗斯方块，诞生了一种前所未见的互动装置Pumpktris（南瓜俄罗斯方块）。一位程序员Nathan通过巧妙地将微型电路板嵌入真实南瓜内部，利用南瓜的自然方向控制器，让玩家可以转动南瓜柄来操控方块，体验一种游戏乐趣。这种装置不仅保留了节日的欢庆气氛，还融入了电子游戏的精彩元素，成为了一款兼具趣味性和技术感的节日新宠。玩家只需转动南瓜柄，方块便会随着南瓜的转动而下落和旋转，真正让传统南瓜灯活了起来。

我裁剪了寸的短线和寸的长线。短线用于LED之间的相互连接，长线则负责LED与控制器之间的信号传输。借助专用切割垫，所有线材均可实现快速、精准且便捷的长度测量与裁切。

接下来，我将短线与长线焊接成一条菊花链（所示），再依此方式制作相同长线，即可满足阵所需的全部长线数量。

然后制作定位夹板，与Hackaday常用的工艺不同，我选择了寸厚的泡沫板替代硬质板材。用锥子直接戳孔，比传统的钻头打孔更快更高效。泡沫板的独特之处在于其良好的可塑性：先打出略小的孔，再将LED灯珠压入，利用材料的弹性实现紧密固定，显著提升了安装的稳定性和精度。

在安装LED灯时，首先要准备一个菊花链导线，然后将LED的阳极进行镀锡处理，并剪短引脚，以便于固定。为确保安装的稳定性和可靠性，我在每个焊点处套上约米长的热缩管。由于操作过程中有时会遗漏此步骤，因此需要返工进行补加。特别需要注意的是，在焊接点完全冷却后再进行热缩处理至关重要，因为如果在焊接点未冷却之前套上热缩管，它们可能会提前收缩，导致LED引脚无法紧密固定，影响电气安全。务必确保热缩管能够均匀、牢固地密封焊点，以保证电路的正常运行。

将八颗LED灯（阳极）依次串联后，再将阴极引线连接在一起；操作步骤相同，务必套好热缩管绝缘；连接好后，即可从泡沫夹板上取下。

快看！这是已经完成的LED矩阵。

嘿？缺什么？原有个阵，但玩俄罗斯方块空间不够，于是我又加了个同样大小的阵。

LED 矩阵背板的灵活供电方案Adafruit 的 LED 矩阵背板需要将 LED 矩阵直接焊接到电路板上，但我选择焊接了母针排座（female header），从而实现灵活供电。这种设计允许你为单个 LED 模块独立供电，也能为拼接而成的 大型矩阵统一供电。有观点认为，在驱动线路中添加限流电阻，以防止过流损坏控制芯片，这种建议确实有一定的道理，也符合常规设计规范。然而，经过一段时间的运行，整套系统运行稳定，未出现异常发热、闪烁或器件失效等现象。供电电压严格控制在额定范围内，各模块亮度均匀，刷新率正常，长期通电测试亦未见性能下降。虽然未加额外保护元件，但实际表现暂未暴露风险。

为了将自制的LED矩阵接入I背板，我修剪了部分原型板，焊接了阳极引脚，并将最后一行与最后一列共八根导线（长度约寸）焊接到电路板对应位置。

所有代码均部署至我所使用的Bamboo原型板硬件中。

在俄罗斯方块游戏中，有七种不同形态的四格骨牌，每种骨牌由四个正方形组成。这些骨牌的名称前缀“Tetromino”源自其四个正方形的特性。为了有效管理和旋转骨牌的形状，游戏采用了三维数组，预先存储每种形态在四种标准旋转位置下的方块坐标。这种方法相比在方块下落过程中实时计算旋转位置，更加简洁、稳定且便于调用。例如，T形方块在、、和四种不同朝向下的各点坐标，均被完整记录于数组中，从而提高了游戏运行的效率和稳定性。

程序使用两个关键变量来管理游戏中的方块：一是 activePiece，它指示当前方块在形状库中的位置；二是 rotationIndex，用于表示方块的旋转角度状态。方块由像素点构成，每个像素点相对于方块中心有固定的纵向偏移量（yOffset）和横向偏移量（xOffset）。此外，程序维护一个二维数组，记录方块在游戏区域中的分布和状态，即哪些位置已经被填充，哪些位置还空着。坐标系统以屏幕左下角为起点，y轴向上递增，x轴向右递增，确保方块定位准确，渲染一致。

这个项目需要一个理想的容器，也就是南瓜。它必须足够高，能容纳寸高的LED点阵屏，同时南瓜柄要修长笔直，便于固定和布线。我最初购买了三个南瓜，满怀期待地期待它们都能满足要求。然而，当我回家仔细检验时，才发现它们都未能达到标准。最终，只有一个南瓜符合所有要求，其他两个则成了我的练习工具，用来反复打孔、调整切割角度和打磨手工精度。这个过程充满了挑战，但最终，我成功地制作出了一个完美的容器，为这个项目增添了光彩。

我为南瓜背面切开一大口，切忌从瓜柄处下刀，以保留瓜柄作为游戏控制器。将LED灯从背面放入，比从顶部插入更方便、更稳固。

取一张纸，按8行16列规格绘制LED点阵图，并标注行列位置。

标记完成后，我用13/64英寸钻头进行了钻孔。

圆孔不适合俄罗斯方块游戏，我在每个孔旁用X-Acto刀刻出方形轮廓，以适配方块形状。

我小心翼翼地从南瓜的根部锯开，然后在上面钻出一个直径约为米的圆形洞，然后将其改装成游戏杆，让它成为一把精致的手柄。

在南瓜内部，瓜柄下方需平整修剪出正方形区域，接着将锚钉截短并拧紧，最后用螺丝安装控制杆。

我选择了SparkFun短柄摇杆，先取下原来的红球，然后用自制的南瓜造型替换。在摇杆底部钻孔，将米的螺栓涂上胶水后固定，最后将它旋紧安装到摇杆轴端，既稳固又充满创意趣味。

接着，我将LED灯依次插入南瓜表面的孔洞。在过程中，我注意到一个小问题：从外部看是孔，但实际内部只有。这可能是由于南瓜的纵向长度不足，且呈弧形，导致顶部的两排孔重叠成为一排。为了克服这个问题，我只能将最顶端那一排LED灯手动调整角度，以确保它们能够正确嵌入南瓜，从而保证整体的发光效果均匀且自然。

最后连接好各电路线，电源由8节充电电池提供。

快来体验南瓜主题的俄罗斯方块吧！

然而，我们发现除了在阵屏上偶有显示异常，其他功能均运行平稳。故障可能出在供电不稳定，但很可能是因为局部间歇性短路。尽管大量电路节点嵌在南瓜的果肉中，湿度和导电性容易导致接触问题，导致这个意外。将操作杆安置在南瓜顶部，显示屏位于底部，导致了人机交互的不便。如果重新设计，我会将操纵杆移至另一只独立的南瓜上；或者改为无线遥控的方式；或者巧妙地将外接线缆伪装成蜿蜒的南瓜藤蔓，不仅保留了整体的趣味性，还能提升操控的合理性与视觉的统一感。

我习惯随时记录所有天马行空、转瞬即逝的念头，暂不评判，留待日后回溯梳理。十月初，我偶然想起去年萌生的一个点子将南瓜设计成一款互动式游戏。当时设想是在南瓜的生长阶段，通过模具引导其自然长成经典游戏造型，如T型、L型、方块等。万圣节临近时，这些南瓜将拼搭成立体游戏场景。然而，我意识到此时播种已错过农时，南瓜显然来不及。于是，我的思路一转：既然无法让南瓜变成方块，何不打造一个真正运行俄罗斯方块游戏的南瓜装置？让南瓜本身成为交互载体，既应景又富新意。

我仍有一块LOLShield，一款阵的LED显示板，此前已有开发者在其上成功实现过俄罗斯方块游戏。受到此灵感的启发，我最初设想在南瓜表面钻孔嵌入LED，再配以简易控制器，可以完成万圣节灯饰。然而，我转念一想，这种方案略显单薄：LED体积微小，全部集中在仅寸×寸的狭小区域内，视觉效果局促、缺乏冲击力，整体呈现也过于简陋，难以营造出理想中的节日氛围与科技感。

A方案：选择采用LOLshield主控板，LED灯则通过外部引线与电路板相连，使LED灯更加均匀地分布在南瓜表面，避免了大量外接导线导致的板面密集线束问题。虽然这样可以减少焊接操作的难度，但后期线路整理也会变得更加繁琐。然而，这种方案在保证装配效果和可靠性方面存在明显不足。

我决定自主设计并制作一块LED灯板，同时重新编写控制程序。经过仔细考虑，我从Mouser采购了黄色LED灯珠，并从Adafruit购入两块支持I?C接口的LED矩阵驱动板（即背板模块），每块均配套一个阵LED显示屏。整个方案兼顾灵活性与可扩展性，便于后续调试与功能优化，也为个性化灯光效果的实现打下硬件基础。

俄罗斯方块