Scor automat pentru un joc Skee-Ball: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Jocurile Skee-Ball de casă pot fi foarte distractive pentru întreaga familie, dar dezavantajul lor a fost întotdeauna lipsa punctajului automat. Am construit anterior o mașină Skee-Ball care canaliza bilele de joc în canale separate pe baza inelului de scor prin care au trecut. Alții au ales și acest design de construcție. Acest lucru i-a permis jucătorului să urmărească manual scorul jocului, adăugând bilele din fiecare canal. Ar fi frumos să vă puteți număra scorul Skee-Ball electronic, astfel încât acest sistem de canale elaborat să poată fi evitat. De asemenea, am vrut să proiectez o cameră de susținere pentru bilele de joc. Când se începe un joc nou, o ușă va cădea, permițând regularea a 9 bile skee pentru a fi jucate.

Nu am vrut ca acest joc să aibă o amprentă mare, așa că ideea mea inițială era să construiesc un joc care să folosească mingi de golf pentru a juca. Cu toate acestea, nu mi-a plăcut modul în care mingile de golf au lansat rampa de joc, așa că am trecut la bilele de lemn de 1-1 / 2”care pot fi achiziționate de la Woodpecker Crafts. Aceasta este adresa web:

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

Dimensiunile finale ale jocului sunt 17 inci lățime pe 79 inci lungime și 53 inci înălțime în cel mai înalt punct (tablou de bord). În acest Instructable mă voi concentra pe explicarea componentelor electronice și a codului necesare pentru implementarea punctării automate pe o mașină Skee-Ball de casă. Anteriorul meu instructabil intitulat „O altă mașină Skee-Ball” oferă instrucțiuni mai detaliate despre tehnicile de prelucrare a lemnului necesare fabricării unei mașini Skee-Ball.

Provizii

Jocul în sine:

· Placaj ½”(ansambluri laterale și placă țintă)

· 2 x 4 știfturi de pin (tăiate la lățimi mai mici pentru cadrul rampei)

· Placaj ramp”(rampă)

· Placaj 1/8”(laturile rampei)

· 1 x 4 pin (laturile ansamblului țintă)

· 2 x 8 cadru de construcție (lansare)

· Țeavă din PVC de 4”diametru (inele de punctare)

· Set de vopsea acrilică (tablou de bord)

· Plexiglas transparent clar de 1/8”(tablou de bord)

· Decalcomanii numerice (inele de notare)

· Blazon din plastic (inel mare de punctare)

· Turnare de margine de țiglă albă de vinil de 4”înălțime (inelul inferior al plăcii țintă)

· Plasă sportivă (cușcă de protecție)

· Dibluri de lemn ¾”(cușcă de protecție

Componente electronice:

· (7) Microcomutatoare arcade pentru monede cu sârmă dreaptă

· Șuruburi mici pentru mașină

· ½”x 8 șuruburi pentru lemn

· (14) Suporturi unghiulare metalice de 1”

· Arduino Mega

· Diferite lumini LED (construite în rezistențe - utilizate pe placa țintă)

· Lumini LED (pentru tablou de bord)

· LED cu 2 segmente cu 2 cifre de 2,3”(E-Bay)

· LED de 1,2 inchi, cu 4 cifre, cu 7 segmente (Adafruit Industries)

· Diverse plăci de lipit

· Rezistențe de 220 ohmi (pentru lumini LED și LED cu 7 segmente înalte)

· Comutator momentan (comutator de resetare)

· Servomotor (ușă verticală pentru eliberarea mingii de joc)

· Diverse cabluri și conectori

Pasul 1: Adunarea țintă a consiliului

Dimensiunea plăcii țintă are o lățime de 16 inci pe o lungime de 24 inci și este fabricată din placaj gros de ½”. Găurile de punctare au fost așezate pe placaj și tăiate cu un ferăstrău cu diametrul de 4”conectat la burghiul meu. Am folosit țevi din PVC de 4”diametru pentru inelele de punctare. Au fost lipite pe loc cu adeziv de construcție pentru a fi centrat peste găurile tăiate.

Inelul mai mare care înconjoară inelele de punctare de 20, 30 și 40 de puncte a fost tăiat din partea superioară a unui vas de rufe. Era centrat și lipit și la locul său. Inelul inferior a fost realizat din margini de vinil și a fost lipit de placa țintă după ce a fost folosit un bit de router de ¼”pentru a forma un canal care să-l accepte (așa că ar ține curba).

A fost construită o carcasă inferioară (cutie) pentru a conține și canaliza mingea aruncată de skee către jgheabul de ieșire. Atât placa țintă, cât și partea inferioară a incintei au fost căptușite cu un material moale pentru a „înmuia” săritura bilelor de lemn solide. Acesta este covorul de yoga folosit:

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

Odată ce ansamblul plăcii țintă a fost finalizat, laturile și partea superioară care înconjoară ansamblul țintă au fost proiectate, decupate și atașate. Ansamblul țintă a fost montat la un unghi de 45 de grade.

Pasul 2: țintește placa electronică

Un microswitch arcade cu un fir lung și drept a fost folosit pentru a detecta mingea skee în timp ce cade printr-un inel de punctare. Trebuia să găsesc un fel de a atașa microîntrerupătorul la partea inferioară a plăcii țintă. O consolă făcută în casă a fost proiectată și fabricată folosind panouri dure de 1/8”gros și suporturi mici cu unghi drept: Vezi mai jos:

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

Comutatorul a trebuit să fie atașat la partea inferioară a fiecărei găuri de punctare pentru a nu interfera cu o minge care cade, dar a trebuit să fie și centrat, astfel încât să nu „rateze” nici o minge care cade. Firul lung a trebuit să fie modelat și centrat, astfel încât să fie „împiedicat” de minge indiferent de locul în care a trecut prin gaura de marcare.

De asemenea, am vrut să adaug lumini pe placa țintă. Luminile mici LED au fost montate pentru a înțelege fiecare gaură de punctare pentru a ilumina deschiderea. Pentru a realiza acest lucru, o gaură a trebuit să fie cufundată chiar în afara marginii găurii de scor. Un burghiu Forstner cu diametrul de 1”a fost folosit pentru a găuri la o adâncime de 3/8 țoli. LED-urile au fost apoi securizate cu o clemă de cablu de 1/4”. Găurile de notare au fost codate în culori prin valori de notare. Inelele de punctare de 10 și 20 de puncte au fost iluminate în roșu, inelele de punctare de 30, 40 și 50 de puncte au fost iluminate în albastru și cele două inele de punctare de 100 de puncte au fost iluminate în verde. După cum vom vedea mai târziu, această schemă de culori se va potrivi cu culorile afișate pe tabloul de bord.

Odată ce toate întrerupătoarele și luminile cu LED-uri au fost montate, acestea au trebuit să fie cablate și lipite pe o placă centralizată perforată, cu un conector standard. Conexiunile de sârmă ar rula în cele din urmă către tabloul de bord montat. Toate firele libere au fost lipite în jos și atașate în siguranță la interiorul plăcii țintă pentru a nu interfera cu mingile de joc în timp ce au căzut prin inelele de punctare și au călătorit la jgheabul de ieșire.

Pasul 3: Asamblarea rampei

Cadrul rampei a fost fabricat din știfturi de construcție care au fost rupte la o dimensiune de 1-1 / 2 "x 2". Cadrul a fost construit cu elemente transversale la o distanță de aproximativ 16 inci. Cadrul avea o ușoară înclinare, astfel încât bilele skee să se rostogolească în mod natural, prin gravitație, în zona lor de susținere.

Integrarea ansamblului rampei este jgheabul de întoarcere a mingii și zona de susținere. Bilele skee jucate se vor acumula în spatele unui mecanism de ușă verticală. Acest mecanism este controlat de un micro servomotor care este conectat la microprocesorul Arduino și este programat să coboare și să elibereze cele 9 bile de joc ori de câte ori este apăsat butonul de resetare.

Micromotoarea a fost montată pe cadru, astfel încât brațul din plastic din plastic să sprijine partea din spate a ușii derulante. Această ușă este atașată la o balama liber mobilă. Odată ce brațul servo este instruit, în cod, să se balanseze în jos cu 90 de grade, înclinarea pistei de bilă și greutatea bilelor de lemn determină ușa să coboare într-o adâncitură de culoare. Bilele se deplasează apoi liber în zona de joc a golfului deschis, unde pot fi recuperate pe rând.

Nu am arătat prea multe detalii, dar părțile laterale ale ansamblului rampei sunt încadrate și acoperite cu placaj subțire de 1/8 inch pentru a da loc mișcării libere a bilelor de joc de dedesubt, așa cum este descris în paragraful anterior. Designul simulează modul în care ar funcționa un joc Skee-Ball de dimensiuni reale, odată ce ați băgat bani pentru a începe jocul.

Ansamblul rampei a fost completat prin frezarea unei piste de bowling din placaj de ¾ inch pentru a se potrivi deasupra cadrului. Știfturile de pin de 2 x 4 inci au fost folosite pentru a fabrica picioare pentru joc, pentru a-l ridica de la sol la înălțimea adecvată pentru joc. Pentru a face jocul mobil, roțile industriale de 2 inch au fost atașate la aceste picioare.

Pasul 4: Lansați fabricarea

Mai întâi am încercat să fac o lansare de bilă non-solidă folosind o tehnică de coastă și cadru. Am folosit benzi subțiri de placaj (1/8 inch) lipite de niște bucăți de cadru de ¾”tăiate în conturul lansării. Am testat această lansare cu bilele de lemn și am constatat că nu funcționează prea bine. Nu s-a simțit solid și nu a lansat bilele de lemn așa cum se spera. Am decis să nu folosesc această lansare.

M-am întors la tehnica de construcție a lansării pe care am folosit-o anterior. Lansarea a fost realizată din bucăți individuale de cherestea de construcție de 2 inci, care a fost lipită împreună pentru a obține lățimea corectă a lansării. Modelul a fost trasat și decupat pe ferăstrăul meu. Toate imperfecțiunile au fost completate cu umplutură automată a corpului. Curbele au fost șlefuite până la forma finală a lansării. Acesta a fost ultimul pas în finalizarea ansamblului rampei.

Pasul 5: Ecran de protecție / cușcă

Ecranul de protecție pe care l-am fabricat a fost un fel de gândire ulterioară. Am crezut că voi avea nevoie de o protecție pentru subsol, cu copiii mei buni jucând jocul. Nu am făcut nicio fotografie cu pașii implicați. Nu am putut găsi un material cu care să lucrez cu succes (țeavă din PVC, țeavă de metal, conductă), așa că am decis să-l fac din lemn. Am folosit placaj ½”gros și dibluri de ¾” pentru a-l face. A fost vopsit în negru și apoi acoperit cu o plasă de tip sport pentru fotbal. Materialul net a fost capsat pe lemn. Această cușcă de protecție a fost apoi fixată la joc.

Pasul 6: Configurare electronică a băncii

Setarea electronică a băncii de traseu este prezentată în următoarele fotografii. Am folosit un monitor LDC de 4 linii pe bancul meu de test pentru a urmări variabilele și a verifica codul Arduino care controlează tabloul de bord funcționează corect. Am folosit acest lucru în locul monitorului serial. Butoanele momentane de tragere au fost folosite pentru a imita comutatoarele arcade cu ușă cu sârmă montate în placa țintă. Am un comutator arcade cu sârmă foarte lung conectat doar pentru a mă asigura că butoanele vor funcționa. Am testat, de asemenea, câteva dintre luminile LED care vor funcționa pe tabloul de bord. Lumina roșie care este iluminată în această fotografie se va aprinde pentru a indica faptul că „mingea roșie” este rulată. În Skee-Ball normal, aceasta este a noua sau ultima minge aruncată și merită dublu punctajul punctului oricărui inel de scor prin care trece. Va exista un LED verde care indică faptul că butonul de resetare a fost apăsat și începe un joc nou. De asemenea, va exista un LED „Game Over” care se va aprinde odată ce toate cele nouă bile au fost rulate.

Vor fi șase LED-uri în partea de sus a tabloului de bord. Cel care este iluminat în orice moment va indica inelul de scor prin care a trecut ultima minge aruncată. Amintiți-vă, culoarea acestor LED-uri va fi codată prin culoare la lumina de culoare care luminează inelele de notare.

În cele din urmă, afișajele cu 7 segmente LED au fost conectate și testate. În primul rând, pe E-Bay a fost achiziționat un LED generic de mari dimensiuni (2,3”), cu o singură cifră, cu o singură cifră. Orice afișaj supradimensionat ar funcționa. Cel pe care l-am folosit a fost un tip catod comun și a fost așezat pe o placă mică, astfel încât rezistențele de 220 ohmi să poată fi lipite pe loc pentru fiecare segment LED individual al afișajului. Un fir din fiecare segment LED a fost terminat pe un conector tată comun cu 7 pini (2,54 mm). Conectorul va facilita conectarea la placa Arduino Mega. Acest afișaj supradimensionat pe 7 segmente va fi montat în mijlocul tabloului de bord și va arăta numărul de mingi rulate în joc.

De asemenea, montat în mijlocul tabloului de bord, deasupra afișajului rulat cu bile, este un afișaj din 4 cifre, cu 7 segmente, care va aduna scorul pe măsură ce fiecare bilă este rulată. Acest LED cu 4 cifre, cu 7 segmente, provine de la Adafruit Industries. Se numește afișaj „1,2” cu 4 cifre și 7 segmente, cu rucsac 12C - roșu”. ID-ul produsului este 1269. Vedeți mai jos:

www.adafruit.com/product/1269

Frumusețea acestui afișaj este că folosește un controler de magistrală I2C pe partea din spate a PCB-ului, astfel încât sunt necesari doar doi pini pentru a-l controla. Acestea sunt pinul SDA (linia de date) și pinul SCL (linia de ceas). De asemenea, veți avea nevoie de o linie de alimentare și de sol la acest afișaj. Dar acesta este doar un total de 4 linii comparativ cu 16 linii necesare fără acest controler de autobuz I2C.

Codul Arduino a fost scris și depanat. Odată ce s-a constatat că totul funcționează pe bancă, a venit timpul să proiectăm și să construim tabloul de bord.

Pasul 7: Proiectarea și asamblarea tabloului de bord

Carcasa de lemn pentru tabloul de bord a fost realizată din placaj finisat de ½”. Va avea aceeași lățime ca și restul jocului terminat (17”). Va avea o adâncime de 7”și o înălțime de 9”. O suprapunere personalizată a antetului din plexiglas va fi fabricată pentru a se potrivi pe partea din față a acestei incinte. Placa principală de montare pentru toate componentele electronice a fost tăiată din placaj de 1/4”. Acesta va fi poziționat chiar în spatele stratului de plexiglas. Luminile și afișajele pe 7 segmente se vor alinia cu ilustrația corespunzătoare de pe suprapunerea Plexiglas. Dimensiunea acestei plăci de montaj a fost tăiată puțin mai puțin decât carcasa din lemn. Placa de montare a fost stabilizată cu o bază de placaj de ¾”atașată în partea de jos. Acest lucru a facilitat montarea componentelor.

Toate luminile cu LED-uri au fost poziționate pe panouri perforate mici, cu rezistențele de 220 ohmi lipite la terminalul pozitiv. Acest lucru a făcut mai ușor atașarea LED-urilor la placa de montare. La început, aveam de gând să aranjez luminile valorii punctelor într-o curbă sau semicerc de-a lungul vârfului tabloului de bord. Cu toate acestea, s-a dovedit a fi prea dificil să spațiez uniform luminile, așa că am decis să aranjez luminile cu valoare punctuală în linie dreaptă deasupra, cu steaua luminată verde în „Joc nou” în mijloc. Așa cum am menționat anterior, afișajul de scor și afișajul numărului de mingi au fost centrate în linia mediană, așa cum erau jocurile arcade Skee-Ball originale. În partea stângă a afișajelor cu 7 segmente am amplasat lumina LED „Game Over” și în partea dreaptă am plasat lumina LED „Ball Red”. Toate aceste componente au fost fixate pe placa de montaj așa cum se vede în fotografie.

Acum, după ce a fost finalizat aspectul tabloului de bord, antetul suprapunerii Plexiglas a trebuit să fie proiectat și vopsit pentru a se potrivi. O parte din design s-a bazat pe fotografii ale vechilor aparate Skee-Ball clasice. Săgețile diagonale galbene au fost o inspirație din aceste jocuri clasice. Au fost adăugate alte pictograme pentru a indica ce a reprezentat fiecare LED iluminat. Designul a fost pictat pe Plexiglas folosind vopsele acrilice de tip artist. Nu prea sunt un artist, dar cred că a ieșit ok. Am urmărit o mulțime de design pe Plexiglas, astfel încât să pot picta corect în design. De asemenea, am folosit câteva markere magice și pixuri, în anumite zone, pentru a termina suprapunerea.

Pasul 8: Finalizarea electronicii

Din partea din spate a jocului puteți vedea cum am conectat toate componentele împreună. Ultimul pas a fost asigurarea tuturor componentelor la pinii de intrare și ieșire de pe Arduino Mega. Această placă de procesor a fost fixată pe baza plăcii de montare (partea dreaptă). Placa perforată care a acceptat conexiunile micro-switch arcade de pe inelele de notare ale plăcii țintă și alte conexiuni a fost, de asemenea, montată pe baza plăcii de montare (partea stângă). Există, de asemenea, o placă perforată fixată pe placa de montaj în sine, care distribuia toată puterea de 5 VDC și alimentările la sol către toate componentele. Aceasta a fost placa principală de distribuție a energiei electrice. Puteți vedea conexiunile de lumină LED și conexiunile de afișare pe 7 segmente care merg la pinii de ieșire corespunzători de pe Arduino Mega. Acest ansamblu de placă de montare a componentelor se potrivește chiar în interiorul cutiei de carcase din lemn a tabloului de bord și se așează în spatele stratului de plexiglas, unde este fixat în poziție.

În cele din urmă, sursa și distribuția de curent alternativ trebuiau conectate. Un transformator de putere cu ieșire DC de 5 volți a fost folosit pentru a alimenta luminile LED care erau fixate sub placa țintă. Aveau nevoie de putere constantă, deoarece erau mereu aprinși când comutatorul de joc era pornit. Un transformator de ieșire DC de 9 volți specializat a fost utilizat pentru a alimenta placa Arduino Mega. Aceste transformatoare au fost ambele alimentate de o linie de curent alternativ de 110 volți. În această linie de alimentare a fost amplasat un comutator AC cu un singur pol și montat pe partea stângă a dulapului pentru a porni și opri jocul.

Pasul 9: Cod Arduino

Ultimul lucru de discutat este codul Arduino care controlează fluxul jocului (tablou de bord). Fișierul cod Arduino este atașat. În cod veți vedea că trebuie să includeți toate bibliotecile necesare. De asemenea, amintiți-vă, am folosit un monitor LCD de 4 linii pentru a verifica și a depana codul meu, astfel încât veți vedea în continuare referințe la acest cod. Poate fi doar ignorat.

În primul rând, micro-comutatoarelor arcade li se atribuie pinii 43-53. Butonul de resetare este atașat la pinul 9. Apoi, funcțiile sunt declarate pentru a afișa cifre în ecranul mare cu 7 segmente, pentru a controla actualizarea scorului jocului și a afișelor cu bile și pentru a controla ce valoare a luminii de scor este afișată pe partea de sus a tabloului de bord.

Funcția setup () pornește mai întâi servomotorul. Apoi, setează modul pin pentru ieșire pentru toate LED-urile care sunt pe tabloul de bord și care alcătuiesc afișajul mare pe 7 segmente. Apoi, modul pin este setat la intrare pentru toate micro-comutatoarele arcade și butonul de resetare. Rezistorul intern de pe placa Arduino este utilizat, astfel încât nu sunt necesare rezistențe separate pentru fiecare comutator. În cele din urmă, afișajele sunt sincronizate la zero pentru începutul jocului.

Codul din funcția loop () este executat de mii de ori pe minut; cu alte cuvinte, continuu. În esență, tot ce face este să verifice dacă și când a fost activat un comutator și apoi execută codul corespunzător pentru acel comutator. Codul va adăuga scorul jocului, va număra numărul de bile aruncate, va activa ultimul LED cu bile de scor și apoi va afișa toate aceste informații pe tabela de marcaj. Există declarații de verificat când s-au rulat 9 bile și jocul s-a terminat sau când s-au rulat 8 bile și următoarea bilă rulată (Bila Roșie) va valora puncte duble. În cele din urmă, dacă butonul de resetare este apăsat, jocul se oprește, totul devine zero (variabile și afișaje) și brațul servomotorului cade în jos, astfel încât bilele de joc sunt eliberate pentru a începe jocul din nou.

Pasul 10: Gânduri finale

Tabloul de bord electronic pare să funcționeze așa cum a fost conceput. Doar într-o ocazie rară, o minge skee nu va activa brațul lung al firului micro-comutatorului, deoarece cade prin inelul de punctare. Am obținut o copie a manualului de instalare pentru o mașină Skee-Ball cu stil arcade reală. Acesta arată că mașina este fabricată cu senzori cu infraroșu (IR) pentru a detecta bilele de joc care cad prin inelele de punctare. Dacă aș fabrica un alt joc Skee-Ball, cred că aș folosi senzori IR de tip break-beam pentru a detecta bilele care cad. Aș folosi un produs de la Adafruit Industries numit „IR Break Beam Sensor - LED de 3 mm” (ID produs 2167)

www.adafruit.com/product/2167

Le-am folosit într-un alt joc pe care l-am proiectat, care a fost publicat pe Instructables intitulat „Scoraj electronic pentru un joc de baseball cu sac de fasole” și au funcționat impecabil.