Scorare automată pentru jocul de golf Executive Par 3: 12 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Recent, am postat un Instructable despre construirea unui joc distractiv de punere, care este portabil și poate fi jucat atât în interior, cât și în exterior. Se numește „Executive Par 3 Golf Game”. Am proiectat o carte de scor replică pentru a înregistra fiecare scor jucător pentru 9 „găuri”. Ca și în golful real, cel mai mic scor câștigă.

Am ajuns să mă gândesc; dacă aș putea urmări automat scorurile?

Pasul 1: Numărarea electronică a mingii de golf

A trebuit să găsesc o modalitate de a număra o minge de golf rulată când a căzut printr-o gaură de punctaj. Amintiți-vă, fiecare gaură are o valoare de punctaj diferită, gaura „As” având cea mai mică valoare a punctului. Am folosit senzori cu infraroșu (IR) cu raze de rupere la jocurile anterioare și m-am gândit că îi voi încorpora și în acest joc. Am folosit un produs de la Adafruit Industries numit „IR Break Beam Sensor - LED-uri de 3 mm”. ID-ul produsului este 2167:

www.adafruit.com/product/2167

Sunt vândute în perechi (emițător și receptor) și oferă o modalitate simplă de a detecta mișcarea. Acestea funcționează cu o distanță de până la 10 inci și pot fi alimentate de sursa de alimentare Arduino 5V. Puteți să le utilizați cu rezistența de tragere încorporată Arduino, deci nu este necesară o rezistență separată. Emițătorul trimite un fascicul IR și receptorul, direct vizavi de acesta, este sensibil la această lumină IR. Dacă ceva solid trece prin grindă (cum ar fi o minge de golf), grinda se rupe, iar receptorul poate fi programat pentru a vă anunța.

Pasul 2: Instalarea senzorilor pe placa țintă

Placa țintă de plasare nu a fost atașată la dulapul din jur. A stat doar pe distanțieri de 2 ½”, așa că am putut să-l îndepărtez și să-l întorc pentru a monta senzorii. Aveam nevoie să montez senzorii IR pe partea inferioară a plăcii de joc din placaj, astfel încât să nu interfereze cu căderea liberă a mingilor de golf. O gaură de 1”diametru a fost forată pe laturile opuse ale fiecărei găuri de punctare la o adâncime de 3/8 țoli. Receptorul IR și emițătorul au fost plasate chiar în interiorul marginii găurii, astfel încât bilele să nu le lovească. Au fost montate permanent cu un șurub de lemn mic și cu un anumit adeziv epoxidic, astfel încât au fost aliniate perfect unul față de celălalt.

Pasul 3: Cablarea senzorilor pe placa țintă

Odată ce senzorii IR au fost montați, au trebuit să fie conectați împreună pentru conexiunea de masă comună și conexiunile de 5V. Fiecare fir de ieșire (alb) trebuia extins până la marginea plăcii țintă. Un conector femelă cu 6 fire a fost atașat la fiecare fir pentru a extinde carcasa din spate a ansamblului plăcii țintă. Toate cablurile au fost fixate și fixate în siguranță pe interiorul tabloului de joc, astfel încât să nu interfereze cu returnarea unei mingi de golf odată ce trece printr-o gaură de punctare.

Pasul 4: Construirea carcasei tabloului de bord

Un pic de prelucrare a lemnului era încă necesar în acest instructabil. O carcasă de tablou dreptunghiular din lemn a fost fabricată din placaj gros de ½”. Dimensiunile carcasei sunt 15 5/8”lățime x 9 ¼” înălțime x 4”adâncime. Puteți vedea în fotografii succesiunea construirii acestui caz. O canelură largă de ¼”a fost plasată pe interiorul fiecărei părți a carcasei la aproximativ ¾” din aceeași margine exterioară. Acest șanț va fi folosit pentru a ține graficul tabloului de bord plasat între două foi de plexiglas gros de 0,2 inci. Ultima parte a carcasei care trebuie tăiată este placa de montare a componentelor electronice. Această placă a fost tăiată din placaj gros de 1/8”și atașată la o bucată de pin de ¾” la unghi drept pentru a servi drept bază. De asemenea, va servi ca mijloc de atașament la cazul în sine. Placa a trebuit să fie crestată pentru a se încadra între bucățelele mici de sprijin.

Un buton de pornire / oprire ar fi montat și pe carcasa tabloului de bord. Acesta va fi montat pe exteriorul carcasei într-o poziție încastrată pentru a-l proteja de lovirea accidentală. Comutatorul de pornire / oprire va fi conectat în linie cu o sursă de baterie de 9 volți DC care alimentează placa Arduino Uno și toate celelalte componente electronice ale tabloului de bord.

Pasul 5: Proiectarea tabloului de bord

În loc să încerc să creez eu însumi un tablou de bord, am decis să proiectez unul în PowerPoint și să decupez ferestrele pentru diferitele afișaje de scor. Am vrut ca tabloul de bord să ofere feedback jucătorilor și să afișeze cât mai multe informații posibil. Sunt incluse:

1. O lumină de culoare diferită pentru scorul ultimei mingi de golf pus.

2. Un afișaj care arată ce gaură jucați (1-9).

3. O lumină care se aprinde dacă este apăsat butonul cu 2 jucători.

4. Se aprinde o lumină pentru un joc nou (butonul Reset a fost apăsat)

5. Două afișaje pentru scorul fiecărui jucător.

Graficul final este prezentat în fișierul atașat. Dreptunghiurile negre vor fi decupate pentru afișajele de notare.

Pasul 6: Butoane de intrare joc (comutatoare) și carcasă

Au fost necesare câteva butoane pentru a controla fluxul jocului de punere. Cele trei butoane de intrare necesare au fost:

1. Resetare sau joc nou (verde)

2. Joc 1 vs 2 jucători (alb)

3. Bogey dublu (Out-of-Bounds - Roșu) - unde nu ar putea fi utilizat niciun senzor IR. Un scor de 5 ar fi adăugat la scorul jucătorilor.

Am folosit o carcasă electronică standard din plastic pentru a monta cele 3 butoane arcade. Cazul a fost obținut de la Amazon. Măsoară 7 ½”lățime x 4 ¼” înălțime x 2 3/8”adâncime. Fiecare buton arcade cu micro-comutatorul său atașat va acționa ca un comutator momentan. Găurile standard cu diametrul de 1-1 / 8”au fost tăiate în lateralul carcasei și distanțate uniform. Butoanele au fost montate și un cablaj mic a fost fabricat cu cele 3 linii de ieșire ale microîntrerupătoarelor și o linie de masă comună lipită pe o placă mică cu un conector de cap masculin de 2,54 mm.

Pasul 7: Componente ale tabloului de bord

Componentele tabloului de bord ar consta în:

A. Două LED-uri cu 4 cifre și 7 segmente pentru scorul fiecărui jucător și un LED cu 7 segmente cu o singură cifră ar fi utilizate pentru a urmări „gaura” pe care o joacă. LED-urile cu 4 cifre și 7 segmente sunt de la Adafruit Industries. Acestea sunt numite afișaj „1,2” cu 4 cifre și 7 segmente cu rucsac 12C - roșu”. Aveți nevoie de două dintre acestea, iar ID-ul produsului este 1269. Vedeți mai jos:

www.adafruit.com/product/1269

B. LED-ul supradimensionat (1,3”) cu o singură cifră din 7 segmente a fost o achiziție generică de la eBay. Orice afișaj supradimensionat va funcționa și trebuie să fie conectat corect pentru un catod comun sau LED cu 7 segmente bazat pe anod comun. Pentru a simplifica montarea afișajului, acesta a fost mai întâi lipit pe o placă suficient de mare, astfel încât rezistențele de 220 ohmi să poată fi lipite pe toate cablurile individuale ale segmentelor LED. Cablul comun al catodului și cele 7 LED-uri au fost conectate la un conector cap de pin masculin de 2,54 mm pentru conectarea ușoară la placa Arduino.

C. Luminile cu LED-uri de 3 vdc de culoare diferită vor fi amplasate pe tabloul de bord pentru a se aprinde până la gaura de punctaj corespunzătoare prin care tocmai a trecut mingea de golf. De asemenea, am folosit lumini cu LED-uri pentru a indica când este pornit un joc nou și când a fost apăsat butonul cu 2 jucători. Culorile sunt:

Alb = As

Albastru = Birdie

Galben = Par

Roșu = Bogey

Verde = Resetare / Joc nou

Alb (în partea de jos) = 1 vs. 2 jucători

D. O placă Arduino Atmega2560 a fost utilizată pentru a controla diferitele componente. Aveam nevoie de mai mulți pini de intrare / ieșire decât o placă standard Arduino.

E. Un bloc de distribuție sudat a fost folosit pentru liniile I2C care rulează pe toate afișajele (4 cifre, LED cu 7 segmente și monitor LCD).

F. Un bloc de distribuție a energiei electrice a fost achiziționat de la Amazon. Acesta a fost utilizat pentru a distribui toate liniile de sol de 5V și cele comune la fiecare componentă. Vezi mai jos:

www.amazon.com/gp/product/B081XTSDGV/ref=p…

G. Ultima componentă necesară a fost o baterie de 9 volți cu un cablu de alimentare.

H. Conectorii de sârmă diferiți trebuie să conecteze diferitele componente împreună

Pasul 8: Configurarea Arduino Bench

Setarea bancului este prezentată în imaginile corespunzătoare. Butoanele de tragere au fost folosite pe bancă pentru a imita senzorii IR cu fascicul de rupere. Folosesc un monitor LCD cu 4 linii pe bancul meu de testare pentru a urmări variabilele și pentru a mă asigura că codul care controlează tabloul de bord funcționează corect. Îmi place să folosesc acest lucru în locul monitorului serial.

Afișajele cu 7 segmente LED sunt afișate pe bancă, atât afișajele scorului jucătorului 1, cât și jucătorului 2 au funcționat corect. După câteva modificări ale codului Arduino, am reușit să obțin afișajul „gaură” dintr-o singură cifră să funcționeze corect. Butoanele de joc simulate cu 2 jucători, jocul nou și butoanele instantanee duble-bogey și ultimele lumini LED marcate cu mingea de golf au fost plasate pe panou. Toți au fost testați și li s-a arătat că funcționează corect.

De asemenea, este afișat graficul de atribuire a pinilor Arduino.

Pasul 9: Cod Arduino

Codul Arduino pentru a controla fluxul jocului și pentru a aduna corect scorurile este atașat.

Prima parte a codului include unele dintre bibliotecile necesare de care aveți nevoie. De asemenea, definește pinii Arduino pentru senzorii IR și butoanele de control al jocului, declară toate variabilele și definește două funcții definite de utilizator. O funcție, sevenSegWrite (cifră), controlează numărul afișat pe afișajul supradimensionat, cu o singură cifră, cu 7 segmente („Hole” pe care îl jucați) și cealaltă funcție, controlscoreled (int), controlează LED-ul afișat (pornit)) în tabloul de bord.

În funcția setup () am definit toți pinii OUTPUT și INPUT. Notă, este utilizat rezistorul PULLUP intern care folosește un rezistor intern de 20K ohm tras la 5 volți. Acest lucru face ca intrarea să citească HIGH când comutatorul este deschis și LOW când este închis. Nu este nevoie de rezistență accesorie. De asemenea, am inițiat toate variabilele și afișajele cu 7 segmente de cifre și am aprins lumina LED verde a „jocului nou”.

Funcția loop () începe prin citirea constantă a tuturor pinilor INPUT. Apoi se execută o instrucțiune specifică „if” în funcție de pinul de intrare care citește LOW (butonul a fost apăsat sau fasciculul senzorului IR a fost rupt). Ultima declarație „dacă” definește sfârșitul jocului. După ce s-au jucat 9 „găuri”, funcția loop () se oprește și jocul s-a terminat.

Pasul 10: Montarea componentelor

În primul rând, găurile și decupajele trebuiau plasate în placa de montaj corespunzătoare locației pe care o ocupă fiecare componentă pe tabloul de bord. Găurile au fost găurite cu un diametru de 5 mm pentru a corespunde LED-urilor. Găurile dreptunghiulare au fost tăiate cu un ferăstrău pentru a corespunde dimensiunilor diferitelor afișaje cu 7 segmente.

Fiecare lumină LED a fost lipită pe o placă mică cu un rezistor conectat la terminalul pozitiv. Pentru terminalele pozitive și negative s-au utilizat conectori standard cu cap de pin masculin de 2,54 mm. Placa de prindere a făcut mai ușor fixarea LED-ului pe placa de montare subțire din placaj. Fiecare ansamblu de lumină LED a fost montat în poziția corectă pe placa de montaj. Pentru fixarea acestora au fost folosite șuruburi mici din oțel cu cap Phillip, cu diametru M1,7.

Apoi, fiecare afișaj cu 7 segmente a trebuit să fie fixat pe placa de montaj. Găurile de montare la cele 4 colțuri ale PCB-urilor afișajului au fost utilizate cu aceleași șuruburi de montare mici.

Mega placa Arduino, blocul de distribuție a energiei și blocul de distribuție I2C au fost fixate pe baza plăcii de montare cu șuruburi și distanțieri mici pentru lemn. Alte două panouri mici au fost fixate pe baza din partea dreaptă la un unghi de 90 de grade. Acestea sunt pinii de intrare pentru senzorii IR care trebuie conectați din ansamblul țintă și butoanele arcade din caseta de control a jocului care vor fi poziționate de jucătorul (jucătorii).

O baterie de 9 volți și cablajul său au fost fixate în interiorul plăcii de montare. Partea pozitivă a cablului va fi îmbinată cu butonul de pornire / oprire de pe carcasa tabloului de bord din lemn.

În cele din urmă, toate componentele au fost conectate, urmând schema de cabluri perfecționată pe configurarea bancului.

Pasul 11: Puneți totul împreună

Ultimul pas a fost să atașați tabloul de bord la jocul de golf Executive Par 3 existent în așa fel încât să nu interfereze cu jocul. De asemenea, orice sistem de atașare a tabloului de bord ar putea fi detașat, astfel încât să poată fi împachetat și să nu împiedice portabilitatea jocului. În mod similar, trebuia să fac o poziție pentru caseta de butoane, astfel încât să nu se așeze pe pământ și să stea mai aproape de locul în care jucătorii puneau.

Vă rugăm să vă uitați la fotografiile atașate. Au fost folosite dibluri de 7/8”diametru pentru a ridica carcasa tabloului de bord și carcasa butonului la nivelul corect. Trei dibluri au fost tăiate la 24”lungime. O bază de placaj cu o gaură de 7/8”găurită în mijloc a fost fabricată pentru a accepta una dintre dibluri. O bucată de lemn corespunzătoare de pin a fost atașată la spatele carcasei din plastic. De asemenea, avea o gaură de 7/8”găurită în fund pentru a accepta celălalt capăt al diblului. Acum suportul pentru butoane a fost complet. Nu se folosește lipici. Standul este suficient de robust pentru a putea fi folosit în timpul jocului, dar poate fi defalcat cu ușurință pentru transport.

Tabloul de bord a fost atașat la ansamblul plăcii țintă folosind același concept. O suprafață a unei bucăți lungi de 15 de tablă de pin a fost tăiată la un unghi de 60 de grade pentru a corespunde unghiului de 30 de grade al ansamblului țintă atunci când este configurat pentru a juca. Aceasta plasează partea de sus a acestui tablou orizontal. Două găuri de 7/8”au fost găurite la o distanță de 11” pentru a accepta diblurile lungi de 24”și apoi piesa a fost înșurubată pe spatele ansamblului țintă. Apoi, o bucată de resturi de ¾”cred că pinul a fost înșurubat în partea de jos a carcasei tabloului de bord cu găuri potrivite cu diametrul de 7/8” găurite la 11”distanță. Cele două dibluri au fost plasate prin plasă în afara limitelor și împinse în poziție atât pe ansamblul plăcii țintă, cât și pe partea de jos a carcasei tabloului de bord.

Un cablu cu 4 fire cu conectorii masculi corespunzători a fost rulat din spatele tabloului de bord până la carcasa butonului. Un al doilea cablu cu 6 fire, cu conectorii feminini și masculi corespunzători, a fost rulat din partea din spate a ansamblului țintă (senzori IR) până la locația corespunzătoare din spatele tabloului de bord. Acum, configurarea electronică a fost completă pentru punctarea automată în timp ce jucați o versiune cu un jucător sau cu doi jucători a Executive Par 3 Golf G ame.

Pasul 12: Postscript

Pe măsură ce testam jocul, am observat că o minge de golf care cădea printr-o gaură de punctaj nu era întotdeauna numărată. M-am întrebat dacă senzorii IR funcționează corect sau dacă va trebui să instalez mai mulți senzori. Apoi mi-a venit în minte că în partea dreaptă și stângă a găurii cu diametrul de 3 ½”mingea de golf nu era„ văzută”de senzorii IR amplasați chiar în mijlocul găurii de punctare (fasciculul IR nu era fiind rupt). Am găsit că diametrul unei mingi de golf de reglementare este de 1,68 inci. În termeni matematici, jumătate dintr-o gaură de 3 ½”diametru ar avea 1,75 țoli. Deci, cred că este posibil ca mingea de golf să cadă prin gaură din partea extremă stângă și dreaptă și să nu rupă fasciculul IR.

Retrospectiv, ar fi trebuit să tai găurile de punctare la un diametru de 3”. Dar pentru acest joc, cel mai simplu mod de a remedia acest lucru a fost să răsturnați placa țintă și să instalați niște margini de pardoseală din vinil în exces pe partea stângă și dreaptă a fiecărei găuri. Am așezat vinilul flexibil astfel încât să se suprapună peste gaură cu ½”sau cam așa ceva. Când întoarceți ținta înapoi, veți vedea că materialul este sub marginea găurii și nu interferează cu mingea de golf care cade liber prin gaură.

Acest lucru a rezolvat problema, iar jocul a funcționat perfect. În jocul din aceste câteva săptămâni, nu am observat nicio situație când mingile de golf nu au fost numărate corect în scorul jucătorului.