Outomatiese telling vir 'n klein Skee-Ball-spel: 10 stappe (met foto's)

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

Tuisgemaakte Skee-Ball-speletjies kan groot pret vir die hele gesin wees, maar hul nadeel was altyd die gebrek aan outomatiese telling. Ek het voorheen 'n Skee-Ball-masjien gebou wat die spelballe in afsonderlike kanale gegooi het, gebaseer op die telling wat hulle deurgegaan het. Ander het ook hierdie konstruksie -ontwerp gekies. Dit het die speler in staat gestel om hul spel telling handmatig te volg deur die balle in elke kanaal op te tel. Dit sal lekker wees om u Skee-Ball-telling elektronies te kan tel, sodat hierdie uitgebreide kanaalstelsel vermy kan word. Ek wou ook 'n houkamer vir die balle ontwerp. As 'n nuwe spel begin, val 'n deur neer, sodat die regulasie 9 skee balle gespeel kan word.

Ek wou nie hê dat hierdie spel 'n groot voetspoor moes hê nie, so my oorspronklike idee was om 'n spel te bou wat gholfballe gebruik om te speel. Ek hou egter nie van die manier waarop gholfballe van die spelhelling af gelanseer word nie, en ek het oorgeskakel na 1-1/2”houtballe wat by Woodpecker Crafts gekoop kan word. Dit is die webadres:

woodpeckerscrafts.com/1-1-2-round-wood-bal…

Die finale afmetings van die spel is 17 cm breed, 79 cm lank, 53 cm lank op sy hoogste punt (telbord). In hierdie instruksies sal ek konsentreer op die verduideliking van die elektroniese komponente en kode wat nodig is om outomatiese telling op 'n tuisgemaakte Skee-Ball-masjien te implementeer. My vorige instruksies getiteld "Another Skee-Ball Machine" gee meer gedetailleerde instruksies oor die houtbewerkingstegnieke wat nodig is om 'n Skee-Ball-masjien te vervaardig.

Voorrade

Spel self:

· ½”laaghout (sye en teikenbord)

· 2 x 4 dennestutte (in kleiner breedtes vir opritraam gesny)

· ¾”laaghout (oprit)

· 1/8”laaghout (opritkant)

· 1 x 4 denne (kante van die teiken)

· 2 x 8 konstruksierame (bekendstelling)

· PVC -pyp met 'n deursnee van 4”(ringe)

· Akrielverfstel (telbord)

· 1/8 duim dik plexiglas (telbord)

· Syfers (ringe)

· Plastiek emmer bokant (groot ring)

· 4”hoë wit viniel teël rand gietvorm (onderste ring van teikenbord)

· Sportnet (beskermende hok)

· ¾”houtpennetjies (beskermende hok

Elektroniese komponente:

· (7) Arcade -muntskakelaars met reguit draad

· Klein masjien skroewe

· ½”x 8 houtskroewe

· (14) 1”metaal reghoekige hakies

· Arduino Mega

· Verskeie LED -ligte (ingeboude weerstande - gebruik op teikenbord)

· LED -ligte (vir telbord)

· 2,3”enkelsyfer 7-segment LED (E-Bay)

· 1.2”lang, 4-syfer-7-segment LED (Adafruit Industries)

· Verskeie soldeerborde

· 220 ohm weerstande (vir LED-ligte en hoë 7-segment LED)

· Tydelike skakelaar (reset -skakelaar)

· Servomotor (deur wat oopmaak vir die loslaat van die bal)

· Diverse bedrading en verbindings

Stap 1: Doelraadvergadering

Die grootte van die teikenbord is 16 cm breed by 24 cm lank en vervaardig uit ½ dik laaghout. Die gate is op die laaghout gelê en gesny met 'n gatsaag met 'n deursnee van 4 duim wat aan my boor gekoppel is. Ek het 'n PVC -pyp met 'n deursnee van 4 duim gebruik vir die ringe. Hulle is op hul plek vasgeplak met konstruksiegom wat oor die gesnyde gate gesentreer moet word.

Die groter ring wat die 20-, 30- en 40-punt-ringe omring, is aan die bokant van 'n wasgoedemmer gesny. Dit is ook gesentreer en vasgeplak. Die onderste ring is gemaak van vinielrand en is aan die teikenbord vasgeplak nadat 'n ¼”-boretjie gebruik is om 'n kanaal te vorm om dit te aanvaar (dit sal die kromme hou).

'N Onderste omhulsel (boks) is gebou om die gegooi skee -bal te bevat en na die uitgangskanaal te kanaliseer. Beide die teikenbord en die onderkant van die omhulsel was bedek met 'n sagte matmateriaal om die bons van die soliede houtballe te "doodmaak". Dit is die joga mat wat gebruik word:

www.amazon.com/gp/product/B01IZDFWPG/ref=p…

Nadat die teikenbord gemonteer is, is die sye en bokant wat die teikenstel omring, ontwerp, uitgesny en vasgemaak. Die teikenstel is teen 'n hoek van 45 grade gemonteer.

Stap 2: Target Board Electronics

'N Mikroskakelaar met 'n lang reguit draad is gebruik om die skee -bal op te spoor terwyl dit deur 'n puntring val. Ek moes 'n manier vind om die mikroskakelaar aan die onderkant van die teikenbord vas te maak. 'N Tuisgemaakte hakie is ontwerp en vervaardig met 1/8 dik hardebord en klein reghoekige hakies: Sien hieronder:

www.amazon.com/gp/product/B01IZDFWPG/ref=p…

Die skakelaar moes aan die onderkant van elke gaatjie vasgemaak word om nie 'n valbal te belemmer nie, maar dit moes ook gesentreer word sodat dit nie 'n bal misloop nie. Die lang draad moes gevorm en gesentreer word sodat dit deur die bal 'gestruikel' word, ongeag waar dit deur die gaatjie gaan.

Ek wou ook ligte by die teikenbord voeg. Klein LED -ligte is gemonteer om elke opening te verstaan om die opening te verlig. Om dit te bewerkstellig, moes 'n gat net buite die rand van die doelgat versink word. 'N Forstner -boor met 'n deursnee van 1 duim is gebruik om tot 'n diepte van 3/8 duim te boor. Die LED's is daarna vasgemaak met 'n 1/4 kabelklem. Die gaatjies is met die kleur gekodeer deur die waardes. Die 10- en 20-punt-ringe is rooi verlig, die 30-, 40- en 50-punt-ringe is in blou verlig en die twee 100-punte-ringe is in groen verlig. Soos ons later sal sien, pas hierdie kleurskema by die kleure wat op die telbord verskyn.

Sodra alle skakelaars en LED -ligte aangebring is, moes hulle bedraad en gesoldeer word aan 'n gesentraliseerde geperforeerde wafelbord met 'n standaardaansluiting. Die draadverbindings loop uiteindelik na die gemonteerde telbord. Alle los drade is vasgemaak en stewig vasgemaak aan die binnekant van die teikenbord om nie die spelballe in te meng nie, terwyl hulle deur die ringe val en na die uitgangsgoot beweeg.

Stap 3: Ramp -samestelling

Die opritraam is gemaak van konstruksiestutte wat tot 'n afmeting van 1-1/2 "x 2" geruk is. Die raam is gebou met dwarslede ongeveer 16 sentimeter uitmekaar. Die raam het 'n effense skuins kant gehad sodat die skeeballe natuurlik, deur swaartekrag, na hul houarea rol.

Die balterugvoer en die houarea is integraal in die oprit. Die gespeelde balle sal ophoop agter 'n deurmeganisme. Hierdie meganisme word beheer deur 'n mikro -servomotor wat aan die Arduino -mikroverwerker gekoppel is en wat geprogrammeer is om die 9 spelballe neer te sit en los te laat wanneer die resetknoppie ingedruk word.

Die mikroservomotor is aan die raam gemonteer, sodat die plastiek-servo-arm aan die agterkant van die opklapdeur vasstaan. Hierdie deur is vasgemaak aan 'n vry beweegbare skarnier. Sodra die servo -arm in kode opdrag gegee word om 90 grade af te swaai, veroorsaak die skuins van die balbaan en die gewig van die houtballe dat die deur in 'n spoeluitsparing val. Die balle beweeg dan vrylik na die oop speelveld waar hulle een vir een opgehaal kan word.

Ek het nie veel detail getoon nie, maar die kante van die oprit is omhul en bedek met dun 1/8 duim laaghout om ruimte te gee vir die vrye beweging van die balle daaronder, soos beskryf in die vorige paragraaf. Die ontwerp simuleer hoe 'n regte Skee-Ball-speletjie in 'n arcade-grootte sou werk sodra u geld ingesit het om die spel te begin.

Die oprit is voltooi deur 'n ¾ duim kolfblad -rolbalbaan te maal om bo -op die raam te pas. Pynappels van 2 x 4 duim is gebruik om bene vir die spel te vervaardig om dit van die grond af te lig tot die regte hoogte om die spel te speel. Om die spel mobiel te maak, is 2 duim industriële wiele aan hierdie bene vasgemaak.

Stap 4: Begin vervaardiging

Ek het eers probeer om 'n nie-soliede bal te maak met behulp van 'n rib en raam tegniek. Ek gebruik dun laaghoutstroke (1/8 duim) vasgeplak op 'n paar ¾”raamstukke wat in die buitelyn van die bekendstelling gesny is. Ek het hierdie bekendstelling met die houtballe getoets en gevind dat dit nie baie goed werk nie. Dit het nie stewig gevoel nie en het nie die houtballe gelanseer soos verwag nie. Ek het besluit om nie hierdie bekendstelling te gebruik nie.

Ek het teruggegaan na die bekendstellingstegniek wat ek voorheen gebruik het. Die lansering is gemaak van individuele stukke konstruksiehout van 2 duim dik wat aan mekaar vasgeplak is om die korrekte breedte van die lanseer te kry. Die patroon is opgespoor en uitgesny op my bandzaag. Alle onvolmaakthede is ingevul met 'n motorvulling. Die krommes is tot die finale vorm van die bekendstelling geskuur. Dit was die laaste stap in die voltooiing van die oprit.

Stap 5: Beskermende skerm/hok

Die beskermende skerm wat ek vervaardig het, was 'n soort van nagedagte. Ek het gedink dat ek 'n bietjie beskerming vir die kelder nodig sou hê terwyl my kleinkinders die speletjie speel. Ek het geen foto's geneem van die betrokke stappe nie. Ek kon nie 'n materiaal vind waarmee ek suksesvol kon werk nie (PVC -pyp, metaalpyp, buis), en ek het besluit om dit van hout te maak. Ek het ½ "dik laaghout en ¾" pluge gebruik om dit te maak. Dit is swart geverf en daarna bedek met 'n voetbalnet. Die netmateriaal is aan die hout vasgemaak. Hierdie beskermende hok is daarna aan die spel vasgemaak.

Stap 6: Opstel van elektroniese bankies

Die elektroniese opstel van die roete word op die volgende foto's getoon. Ek het 'n 4-lyn LDC-monitor op my toetsbank gebruik om veranderlikes op te spoor en te verifieer dat die Arduino-kode wat die telbord reguleer, korrek werk. Ek het dit gebruik in plaas van die seriële monitor. Oprolbare kort knoppies is gebruik om die langdraad-muntstuk-arcade-skakelaars wat in die teikenbord gemonteer is, na te boots. Ek het 'n ekstra lang draad -arcade -skakelaar aangeskakel net om myself te verseker dat die knoppies sal werk. Ek het ook 'n paar LED -ligte getoets wat op die telbord sal funksioneer. Die rooi lig wat op hierdie foto verlig word, sal aandui dat die 'Rooi bal' gerol word. In normale Skee-Ball is dit die negende of laaste bal wat gerol is en die dubbele punt werd is van watter telling ook al dit deurloop. Daar sal 'n groen LED wees wat aandui dat die reset -knoppie gedruk is en 'n nuwe speletjie begin. Daar sal ook 'n "Game Over" LED wees wat sal brand sodra al nege balle gerol is.

Daar sal ses LED's bo -aan die telbord wees. Die een wat te eniger tyd verlig word, sal die puntetelling aandui waarin die laaste bal gerol het. Onthou, die kleur van hierdie LED's sal gekodeer word na die kleurlig wat die tellingringe verlig.

Uiteindelik is die 7-segment LED-skerms bedraad en getoets. Eerstens is 'n groot generiese oormaat (2,3”) enkelsyfer 7-segment LED op E-Bay gekoop. Enige groot skerm sal werk. Die een wat ek gebruik het, was 'n gewone katodetipe en is op 'n klein broodbord geplaas sodat die weerstand van 220 ohm vir elke individuele LED-segment van die skerm vasgesoldeer kon word. 'N Draad van elke LED-segment is op 'n gewone 7-pins (2,54 mm) aansluiting eindig. Die aansluiting sal dit makliker maak om aan te sluit op die Arduino Mega -bord. Hierdie groot 7-segment-skerm sal in die middel van die telbord gemonteer word en die aantal balle wat in die spel gerol word, wys.

In die middel van die telbord, bo die bal met 'n rolbal, word 'n vier-syfer-7-segment-skerm vertoon wat die telling sal tel as elke bal gerol word. Hierdie 4-syfer-7-segment LED is van Adafruit Industries. Dit word 'n '1.2' 4-syfer-7-segment-skerm met 12C-rugsak-rooi 'genoem. Die produk -ID is 1269. Sien hieronder:

www.adafruit.com/product/1269

Die mooi van hierdie skerm is dat dit 'n I2C -busbeheerder aan die agterkant van die PCB gebruik, sodat slegs twee penne nodig is om dit te beheer. Dit is die SDA (data line) pin en die SCL (klok line) pin. U benodig ook 'n krag- en grondlyn vir hierdie skerm. Maar dit is slegs 'n totaal van 4 lyne in vergelyking met 16 lyne wat nodig is sonder hierdie I2C -busbeheerder.

Die Arduino -kode is geskryf en ontfout. Toe alles op die bank werk, was dit tyd om die telbord te ontwerp en te bou.

Stap 7: Ontwerp en samestelling van telbord

Die houtomhulsel vir die telbord is gemaak van ½”afgewerkte laaghout. Dit sal dieselfde breedte hê as die res van die voltooide spel (17”). Dit sal 'n diepte van 7 "en 'n hoogte van 9" hê. 'N Pasgemaakte geverfde plexiglas -kopstuk word op die voorkant van hierdie omhulsel vervaardig. Die belangrikste monteerbord vir al die elektroniese komponente is uit 1/4 "laaghout gesny. Dit sal reg agter die plexiglas -oorleg geplaas word. Die ligte en 7-segment-uitstallings pas by die ooreenstemmende kunswerke op die plexiglas-oorlaag. Die afmeting vir hierdie monteerbord is effens minder gesny as die houtomhulsel. Die monteerbord is gestabiliseer met 'n ¾”laaghoutbasis aan die onderkant. Dit het dit makliker gemaak om die komponente te monteer.

Al die LED-ligte is op klein geperforeerde broodborde geplaas met die weerstand van 220 ohm aan die positiewe terminaal gesoldeer. Dit het dit makliker gemaak om die LED's aan die monteerbord vas te maak. Eers sou ek die puntwaarde ligte in 'n kromme of halfsirkel langs die bokant van die telbord rangskik. Dit was egter te moeilik om die ligte eweredig te verdeel, en ek het besluit om die puntwaarde -ligte in 'n reguit lyn aan die bokant te rangskik met die "New Game" groenlig in die middel. Soos voorheen genoem, was die tellingvertoning en die balvertoning in die middellyn gesentreer, soos die oorspronklike Skee-Ball-arcade games. Aan die linkerkant van die 7-segment-skerms het ek die "Game Over" LED-lig geplaas en aan die regterkant die "Red Ball" LED-lig. Al hierdie komponente is op die monteerbord vasgemaak soos op die foto.

Noudat die telborduitleg gefinaliseer is, moes die plexiglas -oorlaagkop ontwerp en geverf word om by te pas. 'N Deel van die ontwerp was gebaseer op foto's van ou klassieke arcade Skee-Ball-masjiene. Die geel diagonale pyle was 'n inspirasie vir hierdie klassieke speletjies. Ander ikone is bygevoeg om aan te dui wat elke verligte LED voorstel. Die ontwerp is op die pleksiglas geverf met behulp van akrielverf van kunstenaars. Ek is nie 'n kunstenaar nie, maar ek dink dit het goed gegaan. Ek het baie van die ontwerp op die pleksiglas opgespoor, sodat ek die ontwerp korrek kon skilder. Ek het ook 'n paar magiese merkers en verfpenne op sekere gebiede gebruik om die oorlaag af te handel.

Stap 8: Voltooi die elektronika

Aan die agterkant van die spel kan u sien hoe ek al die komponente aanmekaar gekoppel het. Die laaste stap was om al die komponente aan die invoer- en uitvoerpenne op die Arduino Mega vas te maak. Hierdie verwerkersbord is vasgemaak op die monteerbordbasis (regterkant). Die geperforeerde broodbord wat die arcade-mikroskakelaarverbindings van die doelbord-ringe en ander verbindings aanvaar het, is ook op die monteerbordbasis (linkerkant) gemonteer. Daar is ook 'n geperforeerde broodbord vasgemaak op die monteerbord self wat al die 5 VDC krag- en grondtoevoer na al die komponente versprei het. Dit was die belangrikste kragverspreidingsraad. U kan die LED-ligaansluitings en 7-segment-skermverbindings na die ooreenstemmende uitvoerpenne op die Arduino Mega sien. Hierdie hele monteerbordkomponent pas net in die houtkas van die telbord en sit agter die plexiglas -oortreksel waar dit vasgemaak is.

Uiteindelik moes die wisselstroomvoorsiening en -verspreiding aangesluit word. 'N Kragtransformator met 'n 5-volt DC-uitset is gebruik om die LED-ligte wat onder die teikenbord vasgemaak is, aan te dryf. Hulle benodig konstante krag omdat hulle altyd aan was as die spelskakelaar aan was. 'N Gespesialiseerde 9-volt DC-uitgangstransformator is gebruik om die Arduino Mega-bord aan te dryf. Hierdie transformators is beide aangedryf deur 'n gewone 110-volt wisselstroomlyn. 'N Enkelpolige AC-skakelaar is in hierdie kraglyn geplaas en aan die linkerkant van die kas gemonteer om die spel aan en af te skakel.

Stap 9: Arduino -kode

Die laaste ding om te bespreek is die Arduino -kode wat die vloei van die spel (telbord) beheer. Die Arduino -kode lêer is aangeheg. In die kode sal u sien dat u alle benodigde biblioteke moet insluit. Onthou ook dat ek 'n 4-reël LCD-monitor gebruik het om my kode na te gaan en te ontfout, sodat u steeds verwysings na hierdie kode kan sien. Dit kan net geïgnoreer word.

Eerstens word aan die arcade-mikroskakelaars penne 43-53 toegeken. Die reset-knoppie word aan pen 9 geheg. Vervolgens word funksies verklaar om syfers in die groot enkele 7-segment skerm te vertoon, om die opdatering van die spel telling en balle gerolde skerms te beheer, en om te beheer watter telling lig waarde oor die hele bo -op die telbord.

Die setup () -funksie begin eers die servomotor. Vervolgens stel dit die pin-modus in vir alle LED's wat op die telbord verskyn en wat die groot skerm van 7 segmente uitmaak. Dan is die penmodus ingestel op invoer vir al die arcade-mikroskakelaars en die reset-knoppie. Die interne weerstand op die Arduino -bord word gebruik, sodat afsonderlike weerstande vir elke skakelaar nie nodig is nie. Uiteindelik word die skerms tot nul gesinkroniseer vir die begin van die spel.

Die kode in die loop () -funksie word duisende kere per minuut uitgevoer; met ander woorde, deurlopend. In werklikheid is dit net om te kyk of en wanneer 'n skakelaar geaktiveer is, en dan die ooreenstemmende kode vir die skakelaar uit te voer. Die kode voeg die spel telling by, tel die aantal balle wat gerol word, aktiveer die laaste bal van die bal en gee dan al hierdie inligting op die telbord. Daar is verklarings om na te gaan of 9 balle gerol is en die wedstryd verby is, of as 8 balle gerol is en die volgende bal (rooi bal) dubbelpunte werd is. Uiteindelik, as die reset -knoppie ingedruk word, stop die spel, word alles terug op nul (veranderlikes en vertonings) en val die servomotorarm neer, sodat die spelballe loskom om weer te begin speel.

Stap 10: Laaste gedagtes

Dit lyk asof die elektroniese telbord soos ontwerp is. Slegs in 'n seldsame geval sal 'n skee-bal nie die langdraadarm van die mikroskakelaar aktiveer terwyl dit deur die kerfring val nie. Ek het 'n afskrif van 'n opstelhandleiding gekry vir 'n werklike Skee-Ball-masjien in volle grootte in die arcade-styl. Dit wys dat die masjien met infrarooi (IR) sensors gemaak is om spelballe op te spoor wat deur die ringe val. As ek nog 'n Skee-Ball-speletjie sou vervaardig, dink ek dat ek IR-breekstraalsensors sou gebruik om die vallende balle op te spoor. Ek sou 'n produk van Adafruit Industries gebruik, genaamd 'IR Break Beam Sensor - 3 mm LED's' (produk -ID 2167)

www.adafruit.com/product/2167

Ek het dit gebruik in 'n ander speletjie wat ek ontwerp het, gepubliseer op Instructables getiteld "Electronic Scoring for a Bean Bag Baseball Game" en dit het foutloos gewerk.