Pemarkahan Automatik untuk Permainan Bola Skee Kecil: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Permainan Skee-Ball buatan rumah boleh menjadi keseronokan bagi seisi keluarga, tetapi kekurangannya adalah kurangnya skor automatik. Saya sebelum ini telah membina mesin Skee-Ball yang menyalurkan bola permainan ke saluran yang berasingan berdasarkan cincin skor yang mereka lalui. Yang lain juga memilih reka bentuk pembinaan ini. Ini membolehkan pemain mengesan skor permainan mereka secara manual dengan menambahkan bola di setiap saluran. Senang dapat menghitung skor Skee-Ball anda secara elektronik sehingga sistem saluran yang rumit ini dapat dielakkan. Saya juga ingin merancang ruang penahan bola permainan. Apabila permainan baru dimulakan, pintu akan jatuh, memungkinkan peraturan 9 bola skee dimainkan.

Saya tidak mahu permainan ini mempunyai jejak besar, jadi idea asal saya adalah membina permainan yang menggunakan bola golf untuk dimainkan. Namun, saya tidak suka cara bola golf dilancarkan dari jalan permainan, jadi saya beralih ke bola kayu 1-1 / 2 yang dapat dibeli dari Woodpecker Crafts. Ini adalah alamat web:

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

Dimensi akhir permainan adalah 17 inci lebar 79 inci panjang 53 inci tinggi pada titik tertinggi (papan skor). Dalam Instructable ini saya akan menumpukan perhatian untuk menjelaskan komponen elektronik dan kod yang diperlukan untuk melaksanakan pemarkahan automatik pada mesin Skee-Ball buatan rumah. Instructable saya sebelumnya yang berjudul "Another Skee-Ball Machine" memberikan arahan yang lebih terperinci mengenai teknik kerja kayu yang diperlukan untuk membuat mesin Skee-Ball.

Bekalan

Permainan Sendiri:

· Papan lapis ½”(pemasangan sisi dan papan sasaran)

· 2 x 4 pinus pinus (potong dengan lebar yang lebih kecil untuk bingkai tanjakan)

· Papan lapis ¾ (tanjakan)

· Papan lapis 1/8 (tepi jalan)

· 1 x 4 pinus (sisi pemasangan sasaran)

· Pembingkaian pembinaan 2 x 8 (pelancaran)

· Pipa PVC berdiameter 4 (cincin pemarkahan)

· Set cat akrilik (papan skor)

· Plexiglass tebal tebal 1/8 (papan skor)

· Decals angka (cincin pemarkahan)

· Bahagian atas plastik (cincin pemarkahan besar)

· Cetakan tepi jubin vinil putih 4 tinggi (cincin bawah papan sasaran)

· Jaring sukan (kandang pelindung)

· ¾ dowels kayu (kandang pelindung

Komponen elektronik:

· (7) Penyekat mikro pintu syiling arked dengan wayar lurus

· Skru mesin kecil

· ½ x 8 skru kayu

· (14) pendakap sudut kanan logam 1"

· Arduino Mega

· Pelbagai lampu LED (built in perintang - digunakan pada papan sasaran)

· Lampu LED (untuk papan skor)

· 2,3 LED satu digit 7 segmen (E-Bay)

· LED tinggi 1,2 inci, 4-digit, 7-segmen (Adafruit Industries)

· Pelbagai papan pemateri

· Perintang 220 ohm (untuk lampu LED dan LED 7 segmen tinggi)

· Suis sesaat (suis tetapan semula)

· Motor servo (pintu turun untuk pelepasan bola permainan)

· Pelbagai pendawaian dan penyambung

Langkah 1: Perhimpunan Papan Sasaran

Ukuran papan sasaran adalah lebar 16 inci dengan panjang 24 inci dan dibuat dari papan lapis tebal ½”. Lubang pemarkahan diletakkan di atas papan lapis dan dipotong dengan gergaji lubang berdiameter 4”yang dihubungkan dengan gerudi saya. Saya menggunakan paip PVC berdiameter 4”untuk cincin pemarkahan. Mereka dilekatkan di tempatnya dengan gam konstruksi untuk dipusatkan di atas lubang pemotongan.

Cincin yang lebih besar yang mengelilingi cincin skor 20-, 30- dan 40 mata dipotong dari bahagian atas baldi cucian. Ia berpusat dan terpaku juga. Cincin bawah dibuat dari tepi vinil dan dilekatkan pada papan sasaran setelah bit penghala ¼”digunakan untuk membentuk saluran untuk menerimanya (begitu juga dengan kurva).

Sebuah kandang bawah (kotak) dibangun untuk memuat dan menyalurkan bola skee yang dilemparkan ke saluran keluar. Kedua papan sasaran dan bagian bawah kandang dilapisi dengan bahan tikar lembut untuk "mematikan" pantulan bola kayu padat. Ini adalah tikar yoga yang digunakan:

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

Setelah pemasangan papan sasaran selesai, sisi dan bahagian atas yang mengelilingi unit sasaran dirancang, dipotong dan dilekatkan. Pemasangan sasaran dipasang pada sudut 45 darjah.

Langkah 2: Elektronik Papan Sasaran

Suatu microswitch arked dengan wayar lurus panjang digunakan untuk mengesan bola skee ketika jatuh melalui cincin pemarkahan. Saya perlu mencari cara untuk memasang microswitch ke bahagian bawah papan sasaran. Braket buatan rumah dirancang dan dibuat menggunakan papan keras tebal 1/8 dan pendakap sudut kanan kecil: Lihat di bawah:

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

Suis harus dipasang di bahagian bawah setiap lubang skor agar tidak mengganggu bola yang jatuh, tetapi juga harus berpusat sehingga tidak akan "melewatkan" bola yang jatuh. Kawat panjang harus dibentuk dan berpusat sehingga akan "tersandung" oleh bola di mana pun ia melewati lubang pencetak gol.

Saya juga mahu menambah lampu pada papan sasaran. Lampu LED kecil dipasang untuk memahami setiap lubang skor untuk menerangi bukaan. Untuk mencapainya, sebuah lubang harus dibongkar di luar tepi lubang penjaring. Bit gerudi Forstner berdiameter 1 "digunakan untuk menggerudi hingga kedalaman 3/8 inci. LED kemudian diamankan dengan klip kabel 1/4 ". Lubang pemarkahan dikodkan warna dengan nilai pemarkahan. Cincin pemarkahan 10 dan 20 mata diterangi dengan warna merah, cincin pemarkahan 30-, 40- dan 50 mata diterangi dengan warna biru dan dua cincin skor 100 mata diterangi dengan warna hijau. Seperti yang akan kita lihat nanti, skema warna ini akan sesuai dengan warna yang tertera di papan skor.

Setelah semua suis dan lampu LED dipasang, lampu harus disambungkan dan disolder ke papan wafer berlubang terpusat dengan penyambung standard. Sambungan wayar akhirnya akan berjalan ke papan skor yang dipasang. Semua wayar yang longgar ditancapkan ke bawah dan terpasang dengan kuat di bahagian dalam papan sasaran untuk tidak mengganggu bola permainan ketika mereka jatuh melalui cincin pencetak gol dan pergi ke saluran keluar.

Langkah 3: Perhimpunan Jalan

Rangka tanjakan dibuat dari kancing pembinaan yang dilipat ke dimensi 1-1 / 2 "x 2". Rangka itu dibina dengan anggota silang yang jaraknya sekitar 16 inci. Bingkai memiliki sedikit miring ke atasnya sehingga bola skee akan bergulir secara semula jadi, secara graviti, ke kawasan pegangan mereka.

Integral dengan ramp adalah pelongsor bola dan kawasan pegangan. Bola skee yang dimainkan akan terkumpul di belakang mekanisme pintu turun. Mekanisme ini dikendalikan oleh motor servo mikro yang disambungkan ke mikroprosesor Arduino dan diprogramkan untuk menurunkan dan melepaskan 9 bola permainan setiap kali butang reset ditekan.

Motor servo mikro dipasang ke bingkai sehingga lengan servo plastik menyangga bahagian belakang pintu drop-down. Pintu ini dipasang pada engsel yang bebas bergerak. Setelah lengan servo diperintahkan, dalam kod, untuk mengayun 90 darjah, lereng trek bola dan berat bola kayu menyebabkan pintu jatuh ke dalam relung flush. Bola kemudian bergerak bebas ke kawasan permainan teluk terbuka di mana ia dapat diambil satu demi satu.

Saya tidak menunjukkan banyak perincian, tetapi bahagian tepi tanjakan dibingkai dan ditutup dengan papan lapis 1/8 inci nipis untuk memberi ruang kepada pergerakan bola permainan di bawahnya seperti yang dijelaskan dalam perenggan sebelumnya. Reka bentuknya mensimulasikan bagaimana permainan Skee-Ball ukuran arcade sebenar akan berfungsi sebaik sahaja anda memasukkan wang untuk memulakan permainan.

Pemasangan tanjakan dilengkapkan dengan mengilang lorong boling papan lapis berukuran ¾ inci untuk dipasang di atas bingkai. Kancing pinus 2 x 4 inci digunakan untuk membuat kaki untuk permainan untuk mengangkatnya dari tanah ke ketinggian yang tepat untuk bermain permainan. Untuk menjadikan permainan mudah alih, roda industri 2 inci dipasang pada kaki ini.

Langkah 4: Lancarkan Fabrikasi

Saya mula-mula mencuba melancarkan bola tidak padat menggunakan teknik tulang rusuk dan kerangka. Saya menggunakan jalur papan lapis nipis (1/8 inci) yang terpaku pada beberapa kepingan bingkai yang dipotong pada garis besar pelancaran. Saya menguji pelancaran ini dengan bola kayu dan mendapati ia tidak berfungsi dengan baik. Tidak terasa pejal dan tidak melancarkan bebola kayu seperti yang diharapkan. Saya memutuskan untuk tidak menggunakan pelancaran ini.

Saya kembali ke teknik pembinaan pelancaran yang saya gunakan sebelumnya. Pelancaran dibuat dari kepingan individu kayu pembinaan setebal 2 inci yang dilekatkan bersama untuk mendapatkan lebar pelancaran yang betul. Corak itu dikesan dan dipotong pada gergaji band saya. Semua ketidaksempurnaan diisi dengan pengisi badan automatik. Lekuk-lengkung diampakkan ke bentuk akhir pelancaran. Ini adalah langkah terakhir untuk menyelesaikan pemasangan tanjakan.

Langkah 5: Skrin Pelindung / Kandang

Skrin pelindung yang saya buat adalah semacam pemikiran semula. Saya fikir saya akan memerlukan perlindungan untuk ruang bawah tanah dengan anak-anak cucu saya bermain permainan. Saya tidak mengambil gambar langkah-langkah yang terlibat. Saya tidak dapat mencari bahan yang berjaya saya bekerjasama (paip PVC, paip logam, saluran) jadi saya memutuskan untuk membuatnya dari kayu. Saya menggunakan lywood "papan lapis tebal dan ow" dowel untuk membuatnya. Ia dicat hitam dan kemudian ditutup dengan jaring jenis sukan bola sepak. Bahan jaring dilampirkan ke kayu. Sangkar pelindung ini kemudian diikat pada permainan.

Langkah 6: Penyediaan Bangku Elektronik

Susunan bangku jejak elektronik ditunjukkan dalam foto berikut. Saya menggunakan monitor LDC 4 baris di bangku ujian saya untuk mengesan pemboleh ubah dan mengesahkan kod Arduino yang mengawal papan skor berfungsi dengan betul. Saya menggunakan ini sebagai ganti monitor bersiri. Tombol sesaat tarik digunakan untuk meniru suis arked pintu syiling panjang yang dipasang di papan sasaran. Saya mempunyai satu suis arked wayar panjang yang terpasang hanya untuk memastikan diri saya bahawa butang akan berfungsi. Saya juga menguji beberapa lampu LED yang akan berfungsi di papan skor. Lampu merah yang diterangi dalam foto ini akan menyala untuk menunjukkan "Bola Merah" sedang dilancarkan. Dalam Skee-Ball biasa, ini adalah bola kesembilan atau terakhir yang digulung dan bernilai dua kali ganda dari markah mata apa pun cincin pemenang yang dilaluinya. Akan ada LED hijau yang menunjukkan butang reset telah ditekan dan permainan baru sedang dimulakan. Terdapat juga LED "Game Over" yang akan menyala setelah sembilan bola digulung.

Terdapat enam LED di bahagian atas papan skor. Yang diterangi pada satu masa akan menunjukkan cincin penjaring yang dilalui bola terakhir. Ingat, warna LED ini akan dikodkan warna ke cahaya warna yang menerangi cincin pemarkahan.

Akhirnya, paparan LED 7 segmen dipasang dan diuji. Pertama, LED satu digit 7-segmen besar bersaiz besar (2.3”) dibeli di E-Bay. Sebarang paparan yang terlalu besar akan berfungsi. Yang saya gunakan adalah jenis katod biasa dan diletakkan di papan roti kecil sehingga perintang 220 ohm dapat disolder di tempatnya untuk setiap segmen LED paparan. Kawat dari setiap segmen LED ditamatkan pada penyambung 7-pin lelaki biasa (2.54mm). Penyambung akan memudahkan penyambungan ke papan Arduino Mega. Paparan 7-segmen yang terlalu besar ini akan dipasang di tengah papan skor dan menunjukkan jumlah bola yang dilancarkan dalam permainan.

Juga dipasang di tengah papan skor, di atas paparan bola yang digulung, adalah paparan 4-digit, 7-segmen yang akan menambah skor ketika setiap bola digulung. LED 4-digit, 7-segmen ini berasal dari Adafruit Industries. Ia dipanggil "1.2" 4-Digit 7-Segment Display with 12C Backpack - Red ". ID Produk adalah 1269. Lihat di bawah:

www.adafruit.com/product/1269

Keindahan paparan ini ialah ia menggunakan pengawal bas I2C di bahagian belakang PCB sehingga hanya diperlukan dua pin untuk mengendalikannya. Ini adalah pin SDA (garis data) dan pin SCL (garis jam). Anda juga memerlukan talian elektrik dan darat ke paparan ini. Tetapi jumlahnya hanya 4 baris berbanding 16 baris yang diperlukan tanpa pengawal bas I2C ini.

Kod Arduino ditulis dan di-debug. Setelah semuanya didapati berfungsi di bangku simpanan, sudah tiba masanya mereka merancang dan membina papan skor.

Langkah 7: Reka Bentuk dan Pemasangan Papan Skor

Papan kayu untuk papan skor dibuat dari papan lapis yang sudah siap. Lebarnya sama dengan baki permainan yang selesai (17 "). Ini akan memiliki kedalaman 7 "dan ketinggian 9". Hamparan header Plexiglas yang dicat khas akan dibuat agar sesuai di bahagian depan kandang ini. Papan pemasangan utama untuk semua komponen elektronik dipotong dari papan lapis 1/4 ". Ia akan diletakkan tepat di belakang lapisan Plexiglas. Lampu dan paparan 7 segmen akan sesuai dengan karya seni yang sesuai pada lapisan Plexiglas. Dimensi papan pelekap ini dipotong sedikit lebih sedikit daripada penutup kayu. Papan pelekap stabil dengan dasar papan lapis ¾”yang terpasang di bahagian bawah. Ini menjadikan pemasangan komponen lebih mudah.

Semua lampu LED diletakkan pada papan roti berlubang kecil dengan perintang 220 ohm yang dipateri ke terminal positif. Ini menjadikannya lebih mudah untuk memasang LED ke papan pelekap. Pada mulanya, saya akan menyusun lampu nilai titik dalam lengkung atau separuh bulatan di sepanjang bahagian atas papan skor. Namun, ternyata terlalu sukar untuk merapikan lampu secara merata, jadi saya memutuskan untuk menyusun lampu nilai titik dalam garis lurus di atas dengan bintang lampu hijau "Permainan Baru" di tengah. Seperti disebutkan sebelumnya, tampilan skor dan tampilan jumlah bola berpusat di garis tengah seperti permainan arked Skee-Ball yang asli. Di sebelah kiri paparan 7 segmen saya meletakkan lampu LED "Game Over" dan di sebelah kanan saya meletakkan lampu LED "Bola Merah". Semua komponen ini dilekatkan pada papan pelekap seperti yang terlihat pada foto.

Setelah susun atur papan skor diselesaikan, tajuk overlay Plexiglas harus dirancang dan dicat agar sesuai. Sebahagian dari reka bentuk dibuat berdasarkan gambar mesin Skee-Ball arcade klasik lama. Anak panah pepenjuru kuning menjadi inspirasi dari permainan klasik ini. Ikon lain ditambahkan untuk menunjukkan apa yang diwakili oleh setiap LED yang diterangi. Reka bentuknya dilukis pada Plexiglas menggunakan cat akrilik jenis artis. Saya bukan sebilangan besar artis, tetapi saya fikir ia keluar dengan baik. Saya telah mengesan banyak reka bentuk pada Plexiglas sehingga saya dapat melukis reka bentuk dengan betul. Saya juga menggunakan beberapa penanda sihir dan pen cat, di kawasan tertentu, untuk menyelesaikan lapisan.

Langkah 8: Menamatkan Elektronik

Dari bahagian belakang permainan anda dapat melihat bagaimana saya menyatukan semua komponen bersama-sama. Langkah terakhir adalah mengamankan semua komponen ke pin input dan output pada Arduino Mega. Papan pemproses ini dilekatkan pada dasar papan pelekap (sebelah kanan). Papan roti berlubang yang menerima sambungan suis mikro arcade dari cincin pemarkahan papan sasaran dan sambungan lain juga dipasang di dasar papan pelekap (sebelah kiri). Terdapat juga papan roti berlubang yang dilekatkan pada papan pemasangan itu sendiri yang mengedarkan semua 5 VDC power dan ground feed ke semua komponen. Ini adalah papan agihan kuasa utama. Anda dapat melihat sambungan lampu LED dan sambungan paparan 7 segmen menuju ke pin output yang sesuai di Arduino Mega. Unit pemasangan papan komponen keseluruhan ini sesuai di dalam kotak kandang kayu papan skor dan terletak di belakang lapisan Plexiglas di mana ia dilekatkan di tempatnya.

Akhirnya, bekalan dan pengedaran kuasa AC terpaksa dihubungkan. Transformer kuasa dengan output DC 5 volt digunakan untuk menghidupkan lampu LED yang diamankan di bawah papan sasaran. Mereka memerlukan daya berterusan kerana mereka selalu aktif ketika suis permainan dihidupkan. Transformer keluaran DC 9 volt khusus digunakan untuk menghidupkan papan Arduino Mega. Transformer ini kedua-duanya dikuasakan oleh talian kuasa AC 110 volt biasa. Suis togol tunggal kutub AC diletakkan di talian kuasa ini dan dipasang di sebelah kiri kabinet untuk menghidupkan dan mematikan permainan.

Langkah 9: Kod Arduino

Perkara terakhir yang perlu dibincangkan ialah kod Arduino yang mengawal aliran permainan (papan skor). Fail kod Arduino dilampirkan. Dalam kod anda akan melihat bahawa anda mesti memasukkan semua Perpustakaan yang diperlukan. Juga ingat, saya menggunakan monitor LCD 4 baris untuk memeriksa dan menyahpepijat kod saya supaya anda masih dapat melihat rujukan kod ini. Ia hanya boleh diabaikan.

Pertama, suis mikro arked diberi pin 43-53. Butang reset dilampirkan ke pin 9. Selanjutnya, fungsi dinyatakan untuk menampilkan digit dalam paparan 7 segmen tunggal besar, untuk mengawal kemas kini skor permainan dan paparan bola yang digulung, dan untuk mengawal nilai cahaya skor mana yang ditampilkan di seluruh bahagian atas papan skor.

Fungsi setup () pertama kali memulakan motor servo. Selanjutnya, ia menetapkan mod pin untuk menghasilkan semua LED yang ada di papan skor dan yang membentuk paparan besar 7 segmen. Kemudian mod pin ditetapkan untuk memasukkan semua suis mikro arked dan butang set semula. Perintang dalaman pada papan Arduino digunakan sehingga penyusun berasingan tidak diperlukan untuk setiap suis. Akhirnya, paparan diselaraskan ke sifar untuk permulaan permainan.

Kod dalam fungsi loop () dijalankan beribu-ribu kali per minit; dengan kata lain, secara berterusan. Pada dasarnya, yang perlu dilakukan adalah memeriksa untuk mengetahui apakah dan bila suis telah diaktifkan dan kemudian melaksanakan kod yang sesuai untuk suis itu. Kod tersebut akan menambah skor permainan, mengira jumlah bola yang dilancarkan, mengaktifkan LED bola skor terakhir dan kemudian memaparkan semua maklumat ini di papan skor. Terdapat pernyataan untuk memeriksa kapan 9 bola telah digulung dan permainan berakhir atau ketika 8 bola telah digulung dan bola berikutnya yang digulung (Bola Merah) akan bernilai dua poin. Akhirnya, jika butang reset ditekan, permainan berhenti, semuanya akan menjadi sifar (pemboleh ubah dan paparan) dan lengan motor servo jatuh ke bawah, sehingga bola permainan dilepaskan untuk mulai bermain sekali lagi.

Langkah 10: Pemikiran Akhir

Papan skor elektronik nampaknya berfungsi seperti yang dirancang. Hanya pada kesempatan yang jarang berlaku, bola skee tidak akan mengaktifkan lengan wayar panjang suis mikro ketika jatuh melalui cincin pemarkahan. Saya memperoleh salinan manual persediaan untuk mesin Skee-Ball gaya arked bersaiz penuh yang sebenar. Ini menunjukkan mesin itu dibuat dengan sensor Infrared (IR) untuk mengesan bola permainan yang jatuh melalui cincin skor. Sekiranya saya membuat permainan Skee-Ball yang lain, saya fikir saya akan menggunakan sensor pemecah gelombang IR untuk mengesan bola yang jatuh. Saya akan menggunakan produk dari Adafruit Industries yang disebut "IR Break Beam Sensor - 3 mm LED" (ID produk 2167)

www.adafruit.com/product/2167

Saya menggunakannya dalam permainan lain yang saya reka yang diterbitkan di Instructables bertajuk "Electronic Scoring for a Bean Bag Baseball Game" dan mereka bekerja dengan sempurna.