A Quarantine Escape (the Boredom) Box: 7 Stappe (met prente)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Hierdie projek was my persoonlike Arduino -kwarantynprojek. Ek het die eerste paar weke gereeld in kwarantyn daaraan gewerk, maar ek het probleme ondervind met die gebruik van servomotore wat ek nie maklik kon oplos nie, en ek het dit vir 'n paar weke opsy gesit. Maar nou dat ons staat weer begin oopgaan, besluit ek: Moenie meer uitstel nie; dit is tyd dat ek dit klaarmaak!

Ek is bedags 'n rekenaarprogrammeerder en databasiskonsultant, maar ek het 'n fassinasie met ontsnappingsruimtes en raaisels. Alhoewel ek geen belangstelling het om Arduino -projekte te bou wat voldoen aan behoeftes wat reeds kommersieel aangespreek is nie (waarom sou ek 'n naglig vir ligsensors bou as ek een vir 'n paar dollar in die winkel kan koop?), Toe ek besluit om my eie te bou Einde verlede jaar tuisgemaakte ontsnappingskamer vir vriende, leer ek hoe om 'n Arduino in pasgemaakte ontsnappingsraaisels te gebruik, word ek skielik iets waarin ek belangstel. was dikwels 'n uitdaging! Dankie tog vir die oorvloed Arduino -voorbeelde en dokumentasie op die internet!

So ongeveer 'n week voordat Suid -Carolina opgesluit was. Ek het in my plaaslike Goodwill -winkel in die gange geloop, en ek het op 'n voorwerp van houtkiste afgekom met rakke en 'n deur en 'n paar hake. Dit was nie onmiddellik vir my duidelik waarvoor die boks bedoel was nie, maar ek het gedink dat met 'n Arduino daarin 'n goeie rekwisiet kan wees in die tuisgemaakte ontsnapkamer wat ek in die nabye toekoms vir 'n paar vriende beplan het. Maar nadat ek dit by die huis gekry het, het ek dit uiteindelik herken vir wat dit was: 'n groot laai- / pos- / sleutelstasie. Binne 'n week na die inkopietog is ons aangesê om 'tuis te bly', en ek kyk weer na die boks. Ek het gedink dat dit miskien meer kan word as wat ek oorspronklik gedink het. Ek het met al die kante en afsonderlike kompartemente gedink dat dit miskien in 'n meervoudige raaiselkissie omskep kon word wat met vriende of kinders gedeel kon word tydens kwarantyn in plaas van 'n werklike, noue ontkomingskamer. Aangesien die boks self basies spaanplaat met 'n mooi afwerking is, wou ek iets ontwerp wat minimale veranderinge aan die boks vereis, sodat dit nie aanraak of verf nodig het om gate of skrape te bedek nie. Daarom het ek my raaisels nodig gehad om te werk met die bestaande argitektuur van die boks se sye. Ek wou ook genoeg raaisels ontwerp om te voel dat elke kant van die boks in ten minste een legkaart betrokke is. Dus het ek 'n paar dae daarna gekyk en 'n dinkskrum gemaak … In elke afdeling hieronder deel ek my aanvanklike gedagtes, planne en uiteindelike oplossings vir die verskillende kante van die boks. Die laaste afdeling gee 'n opsomming van die begin tot einde speelvolgorde en gee my Arduino -kode. Uiteindelik kon ek 8 verskillende raaisels in die boks druk, wat volgens my 'n goeie nommer was vir 'n klein boks.

Hopelik, as dit die tipe ding is waarin u belangstel, kan my aantekeninge en foto's u 'n paar idees gee vir die ontwerp van u eie.

Voorrade

Verskeie Arduino -komponente, insluitend:

ELEGOO MEGA 2560 R3 Board (off-brand Arduino Mega)

6 Volt Solonoïde Grendel

2 of 3 nie-sluitende saalsensors

3 10 mm UV LED gloeilampe

2 rooi lasers

VISDOLL WS2801 Pixel LED-snaarligte (individueel aanspreekbaar)

3 drukknopskakelaars (12/17mm waterdigte sluitlose skakelaars)

HiLetgo mp3 -speler Mini (DFPlayer)

Goedkoop spreker

6 Fotoresistors / ligafhanklike weerstande 5 mm

Tolako 5 Volt -aflosmodule

AuBreey digitale lasgewigsensor 5 kg

Anker PowerCore -laaier (vir ligte en arduino)

9 Volt battery (om solonoïde aan te dryf)

Draad (soos benodig)

Adapters (indien nodig)

Jumper Wires (indien nodig)

PCB borde (indien nodig)

Verskeie weerstande (indien nodig)

Ander voorrade:

Klein kombinasieslotte

Klein rits sakke (wat met slot hierbo gesluit kan word)

Plastiekfilm van verskillende kleure of donkerhede

Klein tandheelkundige tipe, teleskopiese en draaiende spieëls

Wassers en neute

UV (onsigbare ink) pen

Klein teken of karakter wat gebruik word om 'n magneet vas te hou (ek het 'n leë houer gebruik wat soos 'n jakkals gevorm is)

Tou

Skaars aardmagnete

Papier

Stof afval

Houtskrape

Stap 1: Die hake se kant van die boks

My boks bevat 'n sy met twee hake. Ek kon dit heeltemal verwyder het, maar soos genoem, was die boks self spaanplaat, en ek het probeer om dit so littekensvry as moontlik te hou. Waarvoor kan die hake aan die kant gebruik word? Die voor die hand liggende antwoord was om iets aan hulle te hang. Maar hoe kan iets wat daaraan hang, in 'n raaisel verander word? Ek het besluit dat dit 'n gewigspuzzel kan wees. Oorspronklik was ek van plan om elke haak op 'n individuele skaal vas te maak, maar nadat ek gewig- en reksensors ondersoek het, het ek besef dat ek waarskynlik nie plek het vir twee sensors in die boks nie, en die gebruik van een sou die programmering en elektriese werk baie makliker maak. Dus, alhoewel ek geweet het dat slegs een van die hake eintlik sou werk, wou ek nie hê dat die speler dit self moet besef nie. Ek was van plan om verskeie items van verskillende gewigte te maak. Die speler moet logika of raaiwerk gebruik om uit te vind hoe om hierdie items eweredig tussen die twee hake te verdeel. Dit sou lekker gewees het om oulike, maar gewigtige klein metaalkarakters of items op 'n halssnoer te hê, maar ek het 'n goedkoop roete gegaan en vir verskeie wassers en moere op tou genader. Elke toulus hardeware word gemerk met 'n gewig in gram. Die speler moet die hardeware in twee eweredige stelle verdeel en elke stel aan 'n aparte haak hang om die raaisel op te los. Die gewigsensor wat ek gebruik het, is 'n 5 kg HX711 lasselgewig sensor. Die gewigspanne is waarskynlik te groot vir die taak, maar dit werk goed genoeg as dit gekalibreer word. Dit het my 'n rukkie geneem om uit te vind hoe om die gewigsensor in die boks te plaas, sodat een haak aan die sensor kan trek en gewig kan registreer. Uiteindelik het ek met die afgebeelde konfigurasie vorendag gekom. Die statiese kant van die sensor is verbind met 'n blok wat aan die binnekant van die boks vasgeskroef is. Die ander kant van die sensor het 'n kleiner blok aan die bokant, waaraan die haak aan die buitekant van die boks vasgeskroef word (dwarsdeur die boks). Hiervoor is 'n langer skroef nodig en die gat waarin die haak aanvanklik styf vasgeskroef is, van buite baie groter om die haak se skroef 'n bietjie te gee, sodat die gewigsensor spanning daarop kan bespeur.

Van buite lyk die haak normaal, maar dit beweeg genoeg om druk op die gewigsensor aan die binnekant te plaas en 'n akkurate lesing te gee (as dit gekalibreer is).

Stap 2: Die lang poskant van die boks

Aan die kant van die boks met 'n lang posvak, het ek deur 'n aantal idees gegaan. Uiteindelik het ek besluit ek wil lasers iewers op die boks gebruik, en dit is waar hulle uiteindelik geplaas is. Aangesien die lang kompartement ingebou is, kon ek twee lasers aan die bokant en twee fotoresistors aan die linkerkant byvoeg. Die speler moet bepaal dat hy 'n manier (met spieëls) moet vind om 'n laser gelyktydig op elke sensor te rig. Behalwe om net twee handspieëls aan spelers te gee, wou ek hê dat spelers 'n manier kon vind om spieëls individueel te plaas, wat nie nodig gehad het om albei hande te gebruik om die spieëls vas te hou nie. Ek het 'n lang tyd lank gedink wat dit kan doen om dit te doen. Uiteindelik het ek besef dat draaiende tandspieëls moontlik sou doen wat ek wou. Ek het gedink as hul skagte stilgehou kan word, kan hul teleskopiese en draai -funksies gebruik word om die laserstrale onafhanklik op die sensor te rig.

Ek het 'n stuk hout geboor met 'n boor wat skaars oor die deursnee van die spieëlas was, in 'n stuk hout wat ek onder in die sak vasgemaak het. So word die spieëls regop ondersteun terwyl die speler sy koppe verstel om die lasers te mik.

Die klein teleskopiese spieëls het ook die voordeel dat dit kort genoeg is om horisontaal onder die bokant van die sak te pas, en dit is nie onmiddellik duidelik dat daar spieëls aan die kant is nie.

Stap 3: Die voorkant van die boks

Op die voorkant van die boks was twee skuins rakke. Ek het geweet dat ek die twee rakke vir verskillende raaisels wou gebruik.

Ek het besluit dat die een legkaart 'n swart lig sal gebruik om onsigbare UV -ink te verlig, en die ander legkaart sal verskeie ligsensors (fotoresistors) in 'n ry gebruik. Nadat ek geëksperimenteer het met 'n enkele UV -gloeilamp wat aan die einde van 'n onsigbare inkpen gekom het, het ek die ligstraal onbevredigend gevind. In plaas daarvan bestel ek groter gloeilampe (10 mm) en gebruik drie daarvan om die boonste rak waarop ek 'n tradisionele tangram -raaisel ontwerp met UV -ink geteken het, te verlig. Ek het elke lig afsonderlik aan 'n Arduino -uitvoerpen met 'n 100K -weerstand gekoppel (in serie bedraad sou meer as die 5 volt wat ek aan my Arduino moes voorsien) benodig. 'N Hallsensor (wat die teenwoordigheid van 'n sterk magneet aanvoel) is onbekend aan die speler, aan 'n weerstand gekoppel en op 'n spesifieke plek agter die agterpaneel warm vasgeplak. As die swart ligte verlig word, moet die speler hout -tangram -stukke gebruik waarmee hy die tangram -ontwerp voltooi het. Die vierkantige tangram -stuk bevat 'n ingeboude seldsame aardmagneet, en as dit op die regte plek (bo -op) geplaas word, is die raaisel voltooi. Uiteindelik was ek tevrede met hoe hierdie legkaart uitgedraai het. Vir die onderste rak het ek die idee gehad om 'n legkaart te skep wat van 'n speler vereis om 'n paar leidrade te lees en vier karakters in die regte volgorde van links na regs te plaas. Ek het gedink ek kan karakters skep (uitgesny met my Silhouette Cameo) met deursigtige filmvensters in verskillende skakerings.

Omdat ek nie te veel van fotoresistors geweet het nie, het ek gedink dat as die karakters in die regte volgorde geplaas word, hul films die ligmetings op elk van die ligsensors betroubaar sou beïnvloed. Ek het verskillende plastiekfilms in verskillende kleure gevind, en ek het dit getoets om vas te stel watter vier filmkleure die meeste van mekaar verskil. Maar hierdie idee werk beter in teorie as in werklikheid.

Ligsensors is uiteindelik nie so betroubaar nie, en ek het gevind dat die geringste verskil in geïnstalleerde hoeke ook die lesing wat elke sensor gee, baie beïnvloed het, selfs al was die lig wat op hulle skyn, presies dieselfde. Dit gesê, ek was vasbeslote om dit te laat werk, en ek het 'n manier gevind om die karakters en hul films oor die sensors te bestel wat 1) nooit die raaisel per ongeluk kon oplos nie en 2) betroubaar in 'n kamer opgelos kon word elke keer met genoeg lig. Hierdie ligsensors word presies op dieselfde manier bedraad as die sensors wat gebruik word met die lasers aan die lang poskant (met 'n weerstand wat die nie-positiewe een been van 'n negatiewe en invoerpen afsny). Daar is baie dokumentasie oor hoe u hierdie dinge kan aanstuur.

Omdat ek nie geweet het hoeveel lig daar sou wees wanneer spelers hierdie legkaart probeer nie, kyk ek net of daar spesifieke waardes of verskille tussen metings is, of my ligste film 'n hoër lesing het as die volgende ligste film, en dat film het 'n hoër lesing as die volgende, ens.

My bestel leidrade, met Covid-19 verwysings vir die plesier, is op die foto. 'N Ander ding wat ek aanvanklik uitgesien het om met hierdie boks te doen, was om 'n paar versteekte kompartemente bokant die rakke te hê wat outomaties sou oopmaak wanneer 'n speler 'n raaisel oplos om vir hom die volgende legkaart te voorsien. Daar is 'n aansienlike hoeveelheid ruimte bo elke rak om dit te doen. Ek het dus twee skarnierpanele geïnstalleer en probeer om klein servomotors te gebruik om die panele oop te druk, maar ek is nie 'n meganiese ingenieur nie, en ek kon dit net nie goed laat werk nie. Ek het die projek vir 'n paar weke in frustrasie opsy gesit.

Na 'n paar weke het ek besluit om hierdie projek tot 'n einde te bring; dit is die beste om die idee om deure te skuif, te skrap. Om die probleem op te los om voorraad aan die speler te kry, het ek 'n baie eenvoudige oplossing gekry wat in The Top of the Box Step hieronder beskryf word.

Stap 4: Die bokant van die boks

Die bokant van die boks het 'n deksel wat oopmaak. Oorspronklik was ek van plan om die deksel te sluit en die deksel eers oop te maak en oop te maak as 'n raaisel suksesvol voltooi is. Maar nadat my geheime kompartemente outomaties oopgemaak het, was dit te moeilik vir my om binne 'n redelike tyd te implementeer, en ek het besef dat ek 'n eenvoudiger oplossing nodig het. Ek het besluit om die bokant oop te hou en dit net te gebruik om die "voorrade" op te slaan waarmee die speler toegeken sou word wanneer hy elke legkaart voltooi. Maar hoe kon ek die spelers beperk tot slegs die voorrade wat hulle moes ontvang toe hulle elke legkaart voltooi het? My eenvoudige antwoord was om klein sakkies met hangslotte te hê. Elke keer as 'n speler 'n raaisel met 'n beloning oplos, word die kombinasie van die ooreenstemmende slot aangekondig en kan die speler die slotte toets om uit te vind watter sak hy kan oopmaak.

Dit was 'n maklike oplossing, en dit het die meganika van die boks aansienlik vereenvoudig sonder om die raaiseloplossing te veel in gevaar te stel. En dit het my in staat gestel om die boks uiteindelik klaar te kry!

Stap 5: Die agterkant van die boks

Ek het nog altyd gedink dat die agterdeur van die boks die "prys" sal hou vir die oplossing van al die raaisels van die boks. Soos dit blyk, is daar egter soveel drade en laaiers en ander elektriese komponente dat daar nie veel ruimte is vir veel meer nie. Vir die raaisel aan hierdie kant, het ek aanvanklik gedink ek wil 'n laaghoutraster hê wat aan die agterkant van die deur pas, waardeur 'n teken met 'n magneet in die basis 'n doolhof kan maak, maar ek het geen manier gehad nie Ek het besluit dat 'n doolhof op 'n stuk papier of stof net so goed kan werk, al lyk dit nie so cool nie. Uiteindelik het ek nie eers 'n werklike doolhof gemaak nie. Ek het pas 'n eenvoudige pad gemaak met yster-op-vinyl op 'n stuk linne. Die stof word met magnete aan die deur geheg (in die agterkant van die deur vasgemaak). Die speler beweeg sy teken (met 'n magneet in die basis) van "begin" na "einde" en aktiveer in die proses 'n saalsensor om die raaisel suksesvol te voltooi en die solenoïdeslot op die deur te ontsluit. (Om dit 'n bietjie moeiliker te maak om te "bedrieg" by [of direk na die einde toe], sou ek 'n tweede saalsensor iewers op die roete byvoeg, maar aangesien die pad in elk geval so eenvoudig is, het dit na 'n oormaat gelyk.) My "token" is net 'n ou houer met lipbalsem wat 'n seldsame aardmagneet in sy basis pas.

Die solenoïde word aangedryf deur 'n 9 volt battery en met 'n 5 volt relais aan die Arduino gekoppel.

Alhoewel die raaisel eenvoudig is, is die uitdaging vir sommige spelers hopelik dat dit nie onmiddellik duidelik is wat met die stof, token en magnete gedoen moet word as dit in die voorraadtas gevind word nie.

Stap 6: Ligte, knoppies en geluide

Ek het geweet ek wil hê die raaisel moet ligte en geluide hê. Ek het ook gedink dat as ek knoppies het, ek baie meer buigsaamheid het met die raaisels wat ek kan skep. Ek besluit om die knoppies en ligte aan die bokant van die boks by te voeg om dit so netjies moontlik te hou. Ek het 4 gate aan elke kant geboor. Die gebruikte ligte is 9 individueel aanspreekbare, veelkleurige LED's op 'n enkele string. Hulle benodig ekstra batterykrag van buite die Arduino, maar dit is maklik om te programmeer. Dit was my eerste eksperiment met Arduino -knoppies. Die knoppies benodig weerstande wat ook daarop aangebring is. Daar is baie dokumentasie rakende knoppies. Die klank is verskaf deur 'n DFPlayer mp3 -speler wat gekoppel is aan 'n goedkoop enkele luidspreker wat ek uit 'n goedkoop luidspreker gehaal het. Ek het probleme ondervind met die verwysing na die lêers met name of selfs getalle (sien kode), maar uiteindelik was dit nie te moeilik om uit te vind hoe om dit te laat werk nie. Met drie ligte en 1 knoppie aan elke drie kante (links, regs en voor), het ek probeer om idees vir raaisels op te stel. Uiteindelik het ek besluit op 'n kleurraaisel, 'n knipperende ligraaisel en 'n luisterverhaalraaisel. Vir die kleurraaisel is die twee buiteligte aan elke kant ingestel op primêre kleure. Die innerlike lig is aanvanklik af. Die speler druk op die knoppie om aan te skakel en die lig se kleur na die korrekte sekondêre kleur te verander. As die twee buitekant byvoorbeeld rooi en blou is, moet die innerlike lig op pers gestel word. Vir die knipperende raaisel laat ek die twee buiteligte aan elke kant van die boks die aantal kere wat ooreenstem met hul posisie, flikker. Van links na regs, 1, 3, 4, 6, 7, 9. Die middellig aan elke kant moet met sy posisie gesinkroniseer word deur die knoppie so gereeld in te druk. Uiteindelik word die raaisel gewen deur die lig op posisie 1 wat een keer knip, die lig op posisie 2 twee keer, tot by die lig op posisie 9 wat 9 keer flikker. Vir die luisterraaisel word 'n opgetekende verhaal voorgelees. Die verhaal bevat die woorde LINKS en REGS verskeie kere. Die linker- en regterknoppies moet in dieselfde volgorde as die storie gedruk word om die legkaart te voltooi. Boonop word die ligte en klank gebruik om aan te dui dat die speler sekere raaisels suksesvol voltooi het, om die kombinasies aan die toevoersakke te gee en om te laat weet dat hy die hele boks opgelos het.

Stap 7: Die speelvolgorde en kode

Die kassie speel opeenvolgend. Die agt raaisels moet in orde opgelos word. En alhoewel daar baie moontlikhede is om die raaisels te bestel, is dit waarmee ek klaargemaak het: Die raaiselkis begin deur die speler (of die boksgids, AKA me) om die linker- en regterknoppie tegelyk te druk. Die kleurraaiselligte word verlig en die speler moet bepaal dat hy die middelligte aan elke drie kante moet plaas met die regte sekondêre kleur (oranje, groen, pers).

Nadat die kleure korrek ingestel is, word die lasers oor die posvak aangeskakel, en die speler moet die buite-sigbare spieëls vind en dit gebruik om die laserstrale op die lasersensors te rig.

Daarna begin die knipperende ligte -legkaart. Die speler druk die knoppie sodat die middelste lig aan elke kant die korrekte aantal kere flikker, en na voltooiing, 1) word 'n nommer voorgelees vir die kombinasie van een van die toevoersakke en 2) die UV -ligte word verlig.

Die eerste sak bevat die hout tangram stukke. Die speler sien die UV-verligte buitelyn van die tangramraaisel en voltooi die vorm met die houtstukke. As die boonste stuk geplaas is, word die raaisel opgelos, en 'n boodskap speel om die speler te druk om op die voorste knoppie te druk om voort te gaan.

As die speler op die voorste knoppie druk, begin die legkaart die LINKS-REGS-verhaal. Hy kan die verhaal weer speel deur weer op die voorste knoppie te druk. Uiteindelik besef hy dat hy die linker- of regterknoppies moet druk elke keer as die verhaal een van die rigtings sê.

As hy die LINKS-REGS knoppie volgorde korrek voltooi het, word 'n ander boodskap aangekondig met die kombinasie van 'n ander toevoersak. Hierdie keer bevat die sak die geweegde toulusse. Die nommers op die lusse gee die speler wenke dat hy dit in gelyke hope moet verdeel. As dieselfde gewig op elke haak geplaas word (eintlik is dit net die regte haak wat meet), word 'n ander kombinasie aangekondig.

Hierdie keer bevat die voorraadtas die karakters met gekleurde film en die leidrade om die speler te leer hoe om die karakters te bestel. Die speler plaas hulle in die korrekte volgorde, en uiteindelik word die aankondiging gemaak vir die laaste kombinasie van die voorraadtas.

Die laaste sak bevat die linne met begin-> eindlyn, 5 klein magnete en 'n teken met 'n magneet in die basis. Die speler skuif die teken van begin tot einde, en die agterdeur word uiteindelik oopgesluit en ligte en geluide kondig aan dat die speler die groot wenner is.

Met soveel insetsensors en uitsette, het ek meer penne nodig gehad as wat die Arduino Uno of Nano kon voorsien. Uiteindelik het ek 'n Mega buite die handelsmerk gebruik. Ek gebruik 'n kombinasie van 1) soldeer direk aan sensors en positiewe en negatiewe drade en 2) springpenne wat direk in die Mega gestoot word. Ek het nie veral gehou van hoe die truipennetjies in die Mega voel nie (so los), en ek het 'n bietjie warm gom gebruik om hulle 'n bietjie meer ondersteuning te gee. En vir eers werk dit, en ek sien uit daarna om meer mense te laat speel!

Laat weet my as u spesifieke vrae het oor voorrade of metodes wat ek gebruik het om hierdie boks in te vul, en ek sal my bes doen om dit te beantwoord.

As u van die idee hou om 'n Arduino te gebruik om raaisels van die Escape Room -tipe te skep, beveel ek aan dat u inteken op Playful Technology op YouTube. Die gasheer, Alastair, is my Arduino -held!

As u dit enigsins interessant of nuttig gevind het, stem dan vir my in die Finish it already -wedstryd. Dankie vir die lees!