Automatikus pontozás egy kis Skee-Ball játékhoz: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

A házi készítésű Skee-Ball játékok nagyszerű szórakozást jelenthetnek az egész családnak, de hátrányuk mindig az automatikus pontozás hiánya volt. Korábban konstruáltam egy Skee-Ball gépet, amely a játéklabdákat külön csatornákba rendezte az általuk elért pontszerző gyűrű alapján. Mások is ezt az építési konstrukciót választották. Ez lehetővé tette a játékos számára, hogy manuálisan kövesse nyomon játékeredményeit az egyes csatornák golyóinak összeadásával. Jó lenne elektronikusan számolni a Skee-Ball pontszámot, hogy elkerülhető legyen ez a bonyolult csatornarendszer. Szerettem volna egy tartókamrát is kialakítani a játéklabdákhoz. Amikor új játékot indítanak, egy ajtó leereszkedik, lehetővé téve a szabályozás 9 skee labda lejátszását.

Nem akartam, hogy ennek a játéknak nagy lábnyoma legyen, ezért az eredeti ötletem az volt, hogy olyan játékot készítsek, amelyben golflabdákat használnak. Azonban nem tetszett, ahogy a golflabdák elindultak a játék rámpáról, ezért áttértem a Woodpecker Crafts-től megvásárolható 1-1/2”-os fagolyókra. Ez a webcím:

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

A játék végső mérete 17 hüvelyk széles, 79 hüvelyk hosszú és 53 hüvelyk magas a legmagasabb pontján (eredménytábla). Ebben az utasításban arra koncentrálok, hogy elmagyarázzam az elektronikus alkatrészeket és kódokat, amelyek szükségesek az automatikus pontozás megvalósításához egy házi készítésű Skee-Ball gépen. Korábbi utasításom „Egy másik Skee-Ball Machine” címmel részletesebb utasításokat ad a Skee-Ball gép gyártásához szükséges fafeldolgozási technikákról.

Kellékek

Maga a játék:

· ½”rétegelt lemez (oldalsó és céltábla szerelvény)

· 2 x 4 fenyőcsap (kisebb szélességre vágva a rámpa kerethez)

· ¾”rétegelt lemez (rámpa)

· 1/8”rétegelt lemez (rámpa oldalak)

· 1 x 4 fenyő (a célszerelvény oldalai)

· 2 x 8 konstrukciós keret (indítás)

· 4”átmérőjű PVC cső (pontozó gyűrűk)

· Akril festékkészlet (eredményjelző)

· 1/8 hüvelyk átlátszó plexi (eredményjelző)

· Számos matrica (pontozó gyűrű)

· Műanyag vödör felső (nagy pontozó gyűrű)

· 4 hüvelykes magas fehér vinil csempe peremléc (a céllap alsó gyűrűje)

· Sportháló (védőketrec)

· ¾”-os fa tiplik (védőketrec

Elektromos alkatrészek:

· (7) Arcade érmés ajtó mikrokapcsoló egyenes huzallal

· Kis gépcsavarok

· ½”x 8 facsavar

· (14) 1”-os fém derékszögű konzolok

· Arduino Mega

· Különböző LED -es lámpák (beépített ellenállások - a céllapon használják)

· LED -es fények (az eredményjelző táblához)

· 2,3”egy számjegyű 7 szegmenses LED (E-Bay)

· 1,2 hüvelyk magas, 4 számjegyű, 7 szegmenses LED (Adafruit Industries)

· Különböző forrasztólapok

· 220 ohmos ellenállások (LED-es lámpákhoz és magas, 7 szegmenses LED-ekhez)

· Pillanatkapcsoló (reset kapcsoló)

· Szervómotor (lenyíló ajtó a játéklabda kioldásához)

· Egyéb vezetékek és csatlakozók

1. lépés: Célbizottság összeállítása

A céltábla mérete 16 hüvelyk széles és 24 hüvelyk hosszú, és ½ vastag rétegelt lemezből készül. A pontozó lyukakat a rétegelt lemezre helyezték, és a fúrómhoz csatlakoztatott 4”átmérőjű lyukfűrésszel vágták le. 4”átmérőjű PVC csövet használtam a pontozó gyűrűkhöz. Építési ragasztóval ragasztották a helyükre, hogy a vágott lyukak fölé kerüljenek.

A 20, 30 és 40 pontos pontozó gyűrűket körülvevő nagyobb gyűrűt egy mosóedény tetejéről vágták le. Középre volt helyezve és a helyére is ragasztva. Az alsó gyűrű vinil szegélyből készült, és a céltáblához ragasztották, miután ¼”marószúróval csatorna alakult ki annak elfogadására (tehát megtartaná a görbét).

Alsó szekrényt (doboz) építettek, hogy a dobott skee labdát a kimeneti csúszdához tartsák és irányítsák. Mind a céltáblát, mind a burkolat alját puha szőnyeg anyaggal bélelték ki, hogy „tompítsák” a tömör fagolyók pattogását. Ez a jógaszőnyeg:

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

A céllap összeállításának befejezése után megtervezték, kivágták és rögzítették a célszerelvényt körülvevő oldalakat és tetejét. A célszerelvényt 45 fokos szögben szerelték fel.

2. lépés: Céllap Elektronika

Arcade mikrokapcsolóval, hosszú, egyenes vezetékkel észlelték a skee labdát, amint az átesik a pontozó gyűrűn. Meg kellett találnom a mikrokapcsolónak a céltábla alsó oldalához való rögzítésének módját. Egy házilag készített konzolt 1/8”vastag farostlemezből és kis derékszögű konzolokból terveztek és gyártottak: Lásd alább:

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

A kapcsolót minden egyes lyuk alsó oldalához kellett rögzíteni, hogy ne zavarja a lehulló labdát, de középre is kellett helyezni, hogy ne hagyja ki az áteső golyókat. A hosszú drótot úgy kellett formázni és középre helyezni, hogy a labda „megbotlasz” attól függetlenül, hogy hol haladt át a pontozási lyukon.

Szerettem volna fényeket is hozzáadni a céltáblához. A nyílást megvilágító kis LED -es lámpákat szereltek fel az egyes pontozási lyukakhoz. Ennek eléréséhez egy lyukat közvetlenül a pontozási lyuk peremén kívül kell mélyíteni. 1”átmérőjű Forstner fúrót használtak a 3/8 hüvelyk mélységű fúráshoz. A LED -eket ezután 1/4”-os kábelcsíptetővel rögzítették. A pontozási lyukakat pontozási értékekkel színkódolták. A 10 és 20 pontos pontozó gyűrűk piros színnel, a 30, 40 és 50 pontos pontozó gyűrűk kék színnel, a két 100 pontos pontozó gyűrű pedig zöld színnel világítottak. Mint később látni fogjuk, ez a színséma illeszkedik az eredményjelző táblán megjelenő színekhez.

Miután minden kapcsolót és LED -es lámpát felszereltek, be kellett őket kötni és forrasztani egy központosított perforált ostyalapra, szabványos csatlakozóval. A huzalcsatlakozások végül a szerelt eredményjelző táblához vezetnének. Minden laza vezetéket lecsaptak, és biztonságosan rögzítettek a céltábla belső oldalához, hogy ne zavarják a játékgolyókat, amikor azok a pontozó gyűrűkön keresztül estek a kijárathoz.

3. lépés: A rámpa összeszerelése

A rámpa keretet 1-1/2 "x 2" méretűre szakadt építőcsapokból készítették. A keret kereszttagokkal épült, körülbelül 16 hüvelyk távolságra egymástól. A keret enyhén ferde volt, így a gömbgolyók a gravitáció hatására természetesen gördültek a tartási területükre.

A rámpa szerelvény szerves részét képezi a golyó -visszavezető csúszda és a tartórész. A kijátszott Skee labdák egy lenyíló ajtómechanizmus mögött halmozódnak fel. Ezt a mechanizmust egy mikroszervo motor vezérli, amely az Arduino mikroprocesszorhoz van kötve, és úgy van programozva, hogy a visszaállítás gomb megnyomásakor leengedje és felszabadítsa a 9 játékgolyót.

A mikroszervó motort a keretre szerelték, így a műanyag szervókar a legördülő ajtó hátulját támasztja alá. Ez az ajtó szabadon mozgatható csuklópánthoz van rögzítve. Miután a szervókar kódot kapott, hogy 90 fokkal lefelé forduljon, a labdapálya ferdesége és a fagolyók súlya miatt az ajtó egy süllyesztett mélyedésbe esik. A labdák ezután szabadon mozognak a nyílt öböl játékterületére, ahol egyenként visszavonhatók.

Nem sok részletet mutattam be, de a rámpaszerelvény oldalai keretesek és vékony 1/8 hüvelykes rétegelt lemezzel vannak borítva, hogy helyet biztosítsanak az alatta lévő játékgolyók szabad mozgásának, ahogy az előző bekezdésben leírtuk. A dizájn szimulálja, hogyan működne egy igazi arcade méretű Skee-Ball játék, ha pénzt tesz bele a játék elindításához.

A rámpa összeszerelését úgy fejezték be, hogy egy ¾ hüvelykes szekrény minőségű rétegelt lemez bowlingpályát martak a keret tetejére. Fenyő 2 x 4 hüvelykes csapokat használtak a lábak gyártásához a játékhoz, hogy felemeljék a talajtól a megfelelő magassághoz a játékhoz. Ahhoz, hogy a játék mobil legyen, 2 hüvelykes ipari kerekeket rögzítettek ezekhez a lábakhoz.

4. lépés: Indítsa el a gyártást

Először borda- és kerettechnikával próbáltam nem szilárd labdaindítást végezni. Vékony rétegelt lemezcsíkokat (1/8 hüvelyk) használtam, amelyeket néhány ¾”-os keretdarabra ragasztottam, az indítás körvonalában. Kipróbáltam ezt a dobást a fagolyókkal, és azt tapasztaltam, hogy nem működik túl jól. Nem érezte szilárdnak magát, és nem a remélt módon indította el a fagolyókat. Úgy döntöttem, hogy nem használom ezt az indítást.

Visszatértem a korábban használt indítási konstrukciós technikához. A kilövés 2 hüvelyk vastag építőipari fűrészáru egyes darabjaiból készült, amelyeket összeragasztottak, hogy elérjék a dobás megfelelő szélességét. A mintát nyomon követték és kivágták a szalagfűrészemen. Az összes hiányosságot automatikus karosszéria töltőanyaggal töltötték ki. A görbéket az indítás végső formájára csiszolták. Ez volt az utolsó lépés a rámpaszerelés befejezésében.

5. lépés: Védőképernyő/ketrec

Az általam készített védőernyő egyfajta utógondolat volt. Azt hittem, szükségem lesz némi védelemre az alagsorban, amikor unokáim játszanak. Nem készítettem fényképeket a lépésekről. Nem találtam olyan anyagot, amellyel sikeresen dolgozhatnék (PVC cső, fémcső, vezeték), ezért úgy döntöttem, hogy fából készítem. ½ "vastag rétegelt lemezt és ¾" tipliket használtam az elkészítéséhez. Feketére festették, majd foci sport típusú hálóval borították. A háló anyagát a fához tűzték. Ezt a védőketrecet rögzítették a játékhoz.

6. lépés: Elektronikus pad beállítása

Az elektronikus túrapad beállítása a következő fotókon látható. A tesztpadon egy 4 soros LDC monitort használtam a változók nyomon követésére és az eredménytáblát vezérlő Arduino kód helyes ellenőrzésére. Ezt használtam a soros monitor helyett. Felhúzható pillanatnyi gombokkal utánozták a céltáblára szerelt hosszú huzalos érmeajtós árkádkapcsolókat. Van egy extra hosszú vezetékes árkádkapcsolóm, ami csak azért van, hogy megbizonyosodjak arról, hogy a gombok működni fognak. Teszteltem néhány LED -lámpát is, amelyek működni fognak az eredményjelző táblán. A fényképen világító piros fény kigyullad, jelezve, hogy a „piros labda” gurul. Normál Skee-Ballban ez a kilencedik vagy az utolsó dobott labda, és megéri duplázni a pontszámot, függetlenül attól, hogy milyen gólt szerez. Lesz egy zöld LED, amely azt jelzi, hogy a reset gombot megnyomták, és új játék indul. Ezenkívül megjelenik a „Game Over” LED is, amely akkor világít, ha mind a kilenc golyót feltekerjük.

Az eredménytábla tetején hat LED világít. Az egyszerre világító lámpa jelzi azt a pontozási gyűrűt, amelyen az utolsó golyó átment. Ne feledje, ezeknek a LED -eknek a színe a kódoló gyűrűket megvilágító színfényhez lesz kódolva.

Végül a 7 szegmenses LED-kijelzőket bekötötték és tesztelték. Először egy nagyméretű, túlméretezett (2,3 hüvelykes) egy számjegyű, 7 szegmenses LED-et vásároltak az E-Bay-en. Bármilyen túlméretes kijelző működne. Az általam használt katódtípust egy kis kenyérlapra helyezték, így a 220 ohmos ellenállásokat a kijelző minden egyes LED-szegmenséhez a helyére forraszthatták. Az egyes LED-szegmensek vezetékei egy közös, 7 tűs (2,54 mm) csatlakozóhüvelyen végződtek. A csatlakozó megkönnyíti a csatlakozást az Arduino Mega kártyához. Ez a túlméretes, 7 szegmenses kijelző az eredményjelző közepére lesz felszerelve, és megmutatja a játékban dobott labdák számát.

Szintén az eredménytábla közepére, a labdákkal hengerelt kijelző fölé szerelt egy 4 számjegyű, 7 szegmenses kijelző, amely összeadja a pontszámot minden golyó gurításakor. Ez a 4 számjegyű, 7 szegmenses LED az Adafruit Industries cégtől származik. Ezt „1,2” -es, 4 számjegyű, 7 szegmenses kijelzőnek hívják, 12C hátizsákkal-piros”. A termékazonosító a 1269. Lásd alább:

www.adafruit.com/product/1269

Ennek a kijelzőnek az a szépsége, hogy I2C buszvezérlőt használ a NYÁK hátoldalán, így csak két érintkező szükséges a vezérléséhez. Ezek az SDA (adatvonal) és az SCL (óravonal) csapok. A kijelzőhöz tápfeszültség és földvezeték is szükséges. De ez összesen 4 sor, szemben az I2C buszvezérlő nélkül szükséges 16 sorral.

Az Arduino kódot írták és hibakeresést végeztek. Miután kiderült, hogy minden működik a padon, ideje volt megtervezni és megépíteni az eredményjelzőt.

7. lépés: Az eredménytábla tervezése és összeszerelése

Az eredményjelző fából készült burkolata ½”-os kész rétegelt lemezből készült. Szélessége megegyezik a kész játék többi részével (17”). Mélysége 7”, magassága 9” lesz. Egyedi festésű plexiüveg burkolatot készítenek, hogy illeszkedjen a ház elejére. Az összes elektronikus alkatrész fő szerelőlapját 1/4”rétegelt lemezből vágták. Közvetlenül a plexi réteg mögött lesz elhelyezve. A fények és a 7 szegmenses kijelzők egy vonalba kerülnek a plexiüveg fedőréteg megfelelő grafikájával. Ennek a szerelőlapnak a mérete kissé kisebb volt, mint a faház. A szerelőlapot egy ¾”rétegelt lemez aljjal rögzítették. Ez megkönnyítette az alkatrészek felszerelését.

Az összes LED-es lámpát kisméretű, perforált kenyérsütőn helyezték el, a 220 ohmos ellenállásokkal a pozitív kapocsra forrasztva. Ez megkönnyítette a LED -ek rögzítését a szerelőlapra. Először a pontértéklámpákat akartam elrendezni egy görbében vagy félkörben az eredménytábla tetején. Azonban túl nehéznek bizonyult a fények egyenletes elhelyezése, ezért úgy döntöttem, hogy a pontértékű lámpákat egyenes vonalban, a tetején, az „Új játék” zöld világítású csillaggal a közepén helyezem el. Amint azt korábban említettük, a pontozási kijelző és a labdaszámláló kijelző a középvonalban volt, mint az eredeti Skee-Ball arcade játékok. A 7 szegmenses kijelzők bal oldalán elhelyeztem a „Game Over” LED lámpát, a jobb oldalon pedig a „Red Ball” LED lámpát. Mindezek az alkatrészek rögzítve voltak a szerelőlapon, amint a képen látható.

Most, hogy az eredménytábla elrendezése véglegesítésre került, a plexi átfedő fejlécet úgy kellett megtervezni és festeni, hogy megfeleljen. A tervezés egy része régi klasszikus arcade Skee-Ball gépek fotóira épült. A sárga átlós nyilak inspirációt adtak ezekből a klasszikus játékokból. Más ikonokat is hozzáadtak annak jelzésére, hogy az egyes világító LED -ek mit képviselnek. A dizájnt a plexiüvegre festették, művész típusú akrilfestékkel. Nem vagyok nagy művész, de szerintem jól sikerült. A plexiüvegen sok mintát nyomon követtem, így helyesen tudtam festeni. Bizonyos területeken néhány mágikus jelzőt és festőtollakat is használtam a fedés befejezéséhez.

8. lépés: Az elektronika befejezése

A játék hátuljából láthatja, hogyan kötöttem össze az összes alkatrészt. Az utolsó lépés az összes alkatrész rögzítése az Arduino Mega bemeneti és kimeneti csapjaihoz. Ez a processzortábla a szerelőlap talpára volt rögzítve (jobb oldalon). A perforált kenyérsütő deszkát, amely elfogadta az árkádos mikrokapcsoló csatlakozásokat a céltábla pontozó gyűrűiből és egyéb csatlakozásokból, szintén a szerelőlap aljára szerelték fel (bal oldalon). A szerelőlapon rögzített perforált kenyérlap is található, amely elosztja az összes 5 V egyenáramú tápellátást és földi tápellátást az összes alkatrészhez. Ez volt a fő áramelosztó tábla. Láthatja, hogy a LED-fénycsatlakozások és a 7 szegmenses kijelzőcsatlakozások a megfelelő kimeneti tűkhöz mennek az Arduino Mega készüléken. Ez az egész komponens rögzítőlemez -szerelvény pont az eredményjelző fából készült doboz belsejébe illeszkedik, és a plexi fedőlap mögött helyezkedik el, ahol a helyére van rögzítve.

Végül be kellett kötni a váltakozó áramú tápegységet és az elosztót. Az 5 voltos egyenáramú kimenettel rendelkező transzformátort használták a céllap alatt rögzített LED-lámpák táplálására. Állandó áramra volt szükségük, mert mindig bekapcsolt állapotban voltak, amikor a játékkapcsoló be volt kapcsolva. Egy speciális 9 voltos egyenáramú kimeneti transzformátort használtak az Arduino Mega tábla táplálására. Ezeket a transzformátorokat egy hagyományos 110 voltos váltóáramú tápvezeték hajtotta. Egypólusú váltókapcsolót helyeztek ebbe az áramvezetékbe, és a szekrény bal oldalára szerelték, hogy be- és kikapcsolják a játékot.

9. lépés: Arduino kód

Az utolsó dolog, amit meg kell vitatni, az Arduino kód, amely szabályozza a játék menetét (eredményjelző tábla). Az Arduino kódfájl csatolva van. A kódban látni fogja, hogy minden szükséges könyvtárat tartalmaznia kell. Ne feledje, hogy 4 soros LCD monitort használtam a kód ellenőrzéséhez és hibakereséséhez, így továbbra is látni fogja a hivatkozásokat erre a kódra. Csak figyelmen kívül lehet hagyni.

Először is, az árkádos mikrokapcsolókhoz 43–53. A reset gomb a 9. csaphoz van rögzítve. Ezután a funkciók megjelennek a számjegyek megjelenítésében a nagy, 7 szegmenses kijelzőn, hogy ellenőrizzék a játék eredményének és a labdákkal dobott kijelzőinek frissítését, valamint azt, hogy melyik pontozási fényérték jelenik meg a az eredményjelző tetején.

A setup () függvény először elindítja a szervomotort. Ezután beállítja a pin módot az eredményjelző táblán lévő összes LED számára, amelyek a 7 szegmenses nagy kijelzőt alkotják. Ezután a pin mód be van állítva az összes arcade mikrokapcsoló és a reset gomb bemenetére. Az Arduino kártya belső ellenállását használják, így nincs szükség külön ellenállásokra minden kapcsolóhoz. Végül a kijelzők nullára vannak szinkronizálva a játék kezdetéhez.

A loop () függvényben lévő kód percenként sok ezer alkalommal fut; más szóval folyamatosan. Lényegében mindössze annyit kell tennie, hogy ellenőrzi, hogy aktivált -e egy kapcsolót és mikor, majd végrehajtja a megfelelő kódot az adott kapcsolóhoz. A kód hozzáadja a játék pontszámát, számolja a dobott labdák számát, aktiválja az utolsó góllabda LED -et, majd megjeleníti mindezt az eredménytáblán. Vannak olyan kijelentések, amelyeket ellenőrizni kell, amikor 9 labdát dobtak és a játék véget ért, vagy amikor 8 golyót dobtak, és a következő golyó (piros labda) dupla pontot ér. Végül, ha megnyomja a reset gombot, a játék leáll, minden visszaáll a nullára (változók és kijelzők), és a szervomotor kar leesik, így a játékgolyók újra felszabadulnak, hogy újra elkezdhessék a játékot.

10. lépés: Utolsó gondolatok

Úgy tűnik, az elektronikus eredménytábla a tervek szerint működik. Csak ritka esetekben nem aktiválja a Skee labda a mikrokapcsoló hosszú drótkarját, amikor átesik a pontozó gyűrűn. Szereztem egy másolatot egy beállítási kézikönyvből egy teljes méretű arcade stílusú Skee-Ball géphez. Ez azt mutatja, hogy a gép infravörös (IR) érzékelőkkel készült, hogy érzékelje a játékgolyókat, amelyek átesnek a pontozó gyűrűkön. Ha egy másik Skee-Ball játékot gyártanék, azt hiszem, IR-fénysugár-érzékelőket használnék a hulló golyók észlelésére. Az Adafruit Industries termékeit használnám „IR Break Beam Sensor - 3 mm LED” (termékazonosító 2167)

www.adafruit.com/product/2167

Ezeket egy másik általam tervezett játékban használtam, amely az Instructables oldalán jelent meg „Electronic Scoring for a Bean Bag Baseball Game” címmel, és hibátlanul működtek.