ניקוד אוטומטי למשחק כדורים קטנים: 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

משחקי סקי-בול תוצרת בית יכולים להיות כיף גדול לכל המשפחה, אך החיסרון שלהם תמיד היה היעדר ניקוד אוטומטי. בניתי בעבר מכונת Skee-Ball שהובילה את כדורי המשחק לערוצים נפרדים על סמך טבעת הניקוד שהם עברו. אחרים בחרו גם בעיצוב הבנייה הזה. זה איפשר לשחקן לעקוב אחר ציון המשחק שלו באופן ידני על ידי הוספת הכדורים בכל ערוץ. יהיה נחמד להיות מסוגל לספור את ציון ה- Skee-Ball שלך באופן אלקטרוני, כך שניתן יהיה להימנע ממערכת ערוצים משוכללת זו. רציתי גם לעצב תא אחיזה לכדורי המשחק. כאשר יתחיל משחק חדש, דלת תרד למטה ותאפשר לשחק את תקנת 9 כדורי השיזוף.

לא רציתי שלמשחק הזה תהיה טביעת רגל גדולה, ולכן הרעיון המקורי שלי היה לבנות משחק שמשמש כדורי גולף. עם זאת, לא אהבתי את האופן שבו משוגעים כדורי גולף של רמפת המשחק, אז עברתי לכדורי עץ בגודל 1-1/2”שניתן לרכוש בחברת Woodpecker Crafts. זוהי כתובת האינטרנט:

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

הממדים הסופיים של המשחק הם ברוחב 17 אינץ 'על 79 אינץ' בגובה 53 אינץ 'בנקודה הגבוהה ביותר שלו (לוח התוצאות). במדריך זה אתרכז בהסבר הרכיבים והקוד האלקטרוניים הדרושים ליישום ניקוד אוטומטי על מכונת Skee-Ball תוצרת בית. ההוראה הקודמת שלי שכותרתה "מכונת כדורים נוספת" נותנת הוראות מפורטות יותר על טכניקות עיבוד העץ הדרושות לייצור מכונת סקי-בול.

אספקה

משחק עצמו:

· דיקט ½”(צדדים והרכבת לוח מטרות)

· 2 x 4 חתיכות אורן (חתוכות לרוחבים קטנים יותר למסגרת הרמפה)

· דיקט ¾”(רמפה)

· דיקט 1/8 אינץ '(דפנות רמפה)

· 1 x 4 אורנים (דפנות מכלול המטרה)

· 2 x 8 מסגרות בנייה (השקה)

· צינור PVC בקוטר 4”(טבעות ניקוד)

· סט צבעי אקריליק (לוח תוצאות)

· פרספקס שקוף בעובי 1/8 אינץ '(לוח תוצאות)

· מדבקות מספר (טבעות ניקוד)

· קופסת דלי פלסטיק (טבעת ניקוד גדולה)

· דפוס אריחי ויניל לבנים בגובה 4 אינץ '(הטבעת התחתונה של לוח המטרה)

· רשת ספורט (כלוב מגן)

· ¾”דיבלי עץ (כלוב מגן

רכיבים אלקטרוניים:

· (7) מיקרו -מתגים לדלת מטבע ארקייד עם חוט ישר

· ברגי מכונה קטנים

· ½ x 8 ברגי עץ

· (14) סוגריים זווית ישרה ממתכת 1”

· Arduino Mega

· נורות LED שונות (נגדים מובנים - בשימוש על לוח המטרה)

· נורות LED (ללוח תוצאות)

· 2.3 אינץ 'חד-ספרתי בעל 7 פלחים (E-Bay)

· 1.2 אינץ 'גבוה, בעל 4 ספרות ו -7 פלחים (תעשיות Adafruit)

· לוחות הלחמה שונים

· נגדי 220 אוהם (לנורות LED וגבוהים עם 7 פלחים)

· מתג רגעי (מתג איפוס)

· מנוע סרוו (דלת נפתחת לשחרור כדור משחק)

· שונות. חיווט ומחברים

שלב 1: עצרת לוח מטרות

גודלו של לוח המטרה הוא ברוחב 16 אינץ 'על 24 אינץ' ובנוי מעץ דיקט בעובי חצי אינץ '. חורי הניקוד הונחו על הדיקט וחתכו בעזרת מסור חור בקוטר 4 אינץ 'המחובר למקדח שלי. השתמשתי בצינור PVC בקוטר 4 אינץ 'לטבעות הניקוד. הם הודבקו במקומם בעזרת דבק בנייה שימרכז על החורים החתוכים.

הטבעת הגדולה יותר המקיפה את טבעות הניקוד של 20, 30 ו -40 נקודות נחתכה מהחלק העליון של דלי כביסה. הוא היה מרוכז ומודבק גם למקומו. הטבעת התחתונה הייתה עשויה מקצוות ויניל והודבקה ללוח המטרה לאחר ששימוש נתב "to" ליצירת ערוץ לקבלת אותו (כך שיחזיק את העקומה).

מארז תחתון (קופסא) נבנה כדי להכיל ולתעל את כדור השיפוד שנזרק אל מצנח היציאה. גם לוח המטרה וגם תחתית המתחם היו מרופדים בחומר מחצלת רך כדי "להרוג" את הקפצה של כדורי העץ המלאים. זהו מחצלת היוגה המשמשת:

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

לאחר השלמת מכלול לוח המטרות, הצדדים והחלק העליון המקיף את מכלול המטרה תוכננו, נחתכו והוצמדו. מכלול המטרה הותקן בזווית של 45 מעלות.

שלב 2: לוח אלקטרוניקה

מיקרו -מתג ארקייד עם חוט ישר ארוך שימש לאיתור כדור השיפוד כשהוא נופל דרך טבעת ניקוד. הייתי צריך למצוא דרך לחבר את המיקרו -מתג לחלק התחתון של לוח המטרה. סוגר תוצרת בית תוכנן ועוצב באמצעות לוח קשיח בעובי 1/8 אינץ 'וסוגריים קטנים בזווית ישרה: ראה להלן:

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

המתג היה צריך להיות מחובר לחלק התחתון של כל חור כובש כדי לא להפריע לכדור נופל, אך הוא גם היה צריך להיות מרוכז כדי שלא "יחמיץ" שום כדורים שנופלים דרכו. החוט הארוך היה צריך להיות מעוצב ומרוכז כך שהוא "ימעוד" בכדור, לא משנה היכן הוא עבר דרך חור הכדור.

רציתי גם להוסיף אורות ללוח המטרה. נורות LED קטנות הורכבו להבנת כל חור ניקוד כדי להאיר את הפתח. כדי להשיג זאת, היה צריך לשקוע חור ממש מחוץ לשפת החור. מקדח פורסטנר בקוטר 1 אינץ 'שימש לקדוח לעומק על 3/8 אינץ'. נוריות ה- LED היו מאובטחות לאחר מכן בעזרת קליפ כבל בגודל 1/4 אינץ '. חורי הניקוד היו מקודדים בצבע לפי ערכי ניקוד. טבעות הניקוד של 10 ו -20 נקודות מוארות באדום, טבעות הניקוד של 30-, 40 ו -50 נקודות מוארות בכחול ושתי טבעות הניקוד של 100 נקודות מוארות בירוק. כפי שנראה מאוחר יותר, ערכת צבעים זו תתאים לצבעים המוצגים בלוח התוצאות.

לאחר שהותקנו כל המתגים ונורות ה- LED, היה עליהם לחבר אותם ולהלחם אותם ללוח פרוסות מחורר ריכוזי עם מחבר רגיל. חיבורי החוט יגיעו בסופו של דבר ללוח התוצאות המותקן. כל החוטים הרופפים נדחקו והוצמדו בצורה מאובטחת כנגד החלק הפנימי של לוח המטרה כדי לא להפריע לכדורי המשחק כשהם נופלים דרך טבעות הבקיעה ונסעו אל מצנח היציאה.

שלב 3: הרכבת הרמפה

מסגרת הרמפה נבנתה מחרוטי בנייה שנקרעו לממד בגודל 1-1/2 "x 2". המסגרת נבנתה עם צלב מרחק של כ -16 סנטימטר זה מזה. למסגרת הייתה נטייה קלה אליה כך שכדורי השיפוד יתגלגלו באופן טבעי, מכוח הכבידה, לאזור ההחזקה שלהם.

אינטגרלי למכלול הרמפה הוא מצנח החזרת הכדור ואזור ההחזקה. כדורי הסקי שיחקו יצטברו מאחורי מנגנון דלת נפתחת. מנגנון זה נשלט על ידי מנוע מיקרו סרוו המחובר למעבד Arduino ומתוכנת להוריד ולשחרר את 9 כדורי המשחק בכל פעם שלוחצים על כפתור האיפוס.

מנוע המיקרו סרוו הותקן על המסגרת כך שזרוע סרוו הפלסטיק מחזיקה את גב הדלת הנפתחת. דלת זו מחוברת לציר הזז בחופשיות. לאחר שהזרוע סרוו מורה, בקוד, להתנודד למטה 90 מעלות, שיפוע מסלול הכדור ומשקלם של כדורי העץ גורמים לדלת לרדת למגרש סומק. לאחר מכן הכדורים נעים בחופשיות לאזור המשחק המפרץ הפתוח שבו ניתן לאחזר אותם כל פעם.

לא הצגתי פרטים רבים, אך דפנות מכלול הרמפה ממוסגרות ומכוסות דיקט דק בגודל 1/8 אינץ 'בכדי לתת מקום לתנועה החופשית של כדורי המשחק מתחת, כמתואר בפסקה הקודמת. העיצוב מדמה כיצד משחק Skee-Ball בגודל ארקייד אמיתי יעבוד ברגע שתכניסו כסף להפעלת המשחק.

הרכבת הרמפה הושלמה על ידי כרסום מסלול באולינג דיקט בגודל ¾ אינץ 'כך שיתאים על גבי המסגרת. חתיכי אורן בגודל 2 x 4 אינץ 'שימשו לייצור רגליים למשחק כדי להרים אותם מהקרקע לגובה המתאים למשחק המשחק. כדי להפוך את המשחק לנייד, היו מחוברים לרגליים אלה גלגלים תעשייתיים בגודל 2 אינץ '.

שלב 4: הפעל ייצור

ניסיתי לראשונה לבצע שיגור כדור לא מוצק באמצעות טכניקת צלע ומסגרת. השתמשתי ברצועות דיקט דקות (1/8 אינץ ') המודבקות לכמה חתיכות מסגרת בגודל אינץ' החתוכות בקווי המתאר של ההשקה. בדקתי את ההשקה הזו עם כדורי העץ וגיליתי שהיא לא עובדת טוב במיוחד. זה לא הרגיש מוצק ולא השיק את כדורי העץ כפי שקיווה. החלטתי לא להשתמש בהשקה זו.

חזרתי לטכניקת בניית ההשקה בה השתמשתי בעבר. השיגור היה עשוי מחתיכות בודדות של עץ בנייה בעובי 2 אינץ 'שהודבקו יחד כדי להשיג את הרוחב הנכון של השיגור. התבנית נחקרה ונחתכה על מסור הלהקה שלי. כל הפגמים התמלאו במילוי גוף אוטומטי. הקימורים הושחפו לצורה הסופית של השיגור. זה היה השלב האחרון בהשלמת מכלול הרמפה.

שלב 5: מסך מגן/כלוב

מסך המגן שיצרתי היה סוג של מחשבה אחרונה. חשבתי שאזדקק להגנה על המרתף כשהילדים הנכדים שלי ישחקו את המשחק. לא צילמתי את השלבים הכרוכים בכך. לא מצאתי חומר שאוכל לעבוד איתו בהצלחה (צינור PVC, צינור מתכת, צינור) אז החלטתי להכין אותו מעץ. השתמשתי בדיקט עבה וחצי d כדי להכין אותו. הוא נצבע בשחור ולאחר מכן כוסה ברשת מסוג כדורגל. חומר הרשת היה מהודק על העץ. כלוב מגן זה הוצמד אז למשחק.

שלב 6: הגדרת ספסל אלקטרוני

הגדרת ספסל השבילים האלקטרוני מוצגת בתמונות הבאות. השתמשתי בצג LDC בעל 4 שורות על ספסל הבדיקה שלי כדי לעקוב אחר משתנים ולוודא שקוד הארדואינו השולט בלוח התוצאות פועל כראוי. השתמשתי בזה במקום הצג הטורי. כפתורים רגעיים נפתחים שימשו לחיקוי מתגי ארקייד לדלתות מטבעות ארוכים שהותקנו בלוח המטרה. יש לי מתג ארקייד תיל אחד ארוך במיוחד כדי להבטיח לעצמי שהכפתורים יעבדו. בדקתי גם כמה מנורות ה- LED שיתפקדו על לוח התוצאות. הנורה האדומה המוארת בתמונה זו תידלק כדי לציין שה"כדור האדום "מתגלגל. בסקי-בול רגיל, זהו הכדור התשיעי או האחרון שמגלגל ושוויו כפול ניקוד הנקודה מכל טבעת הקליעה שהוא עובר. תהיה נורית ירוקה המצביעה על כפתור האיפוס שנדחק והמשחק החדש מתחיל. תהיה גם נורית "Game Over" שתדלק לאחר שכל 9 הכדורים יגלגלו.

בחלקו העליון של לוח התוצאות יהיו שישה נוריות LED. זה שמואר בכל פעם יצביע על טבעת הניקוד שעבר הכדור האחרון שגלגל. זכור, הצבע של נוריות LED אלה יהיה בצופן המקודד לאור הצבע המאיר את טבעות הניקוד.

לבסוף, תצוגות ה- LED ב -7 קטעים חוברו ונבדקו. ראשית, נרכש ב- E-Bay מנורת אוברסייז גדולה (2.3 אינצ ') חד ספרתית בת 7 מקטעים. כל תצוגה גדולה מדי תעבוד. זה שהשתמשתי בו היה מסוג קתודה נפוץ והונח על קרש לחם קטן, כך שניתן יהיה להלחם את נגדי 220 אוהם לכל מקטע LED בודד של התצוגה. חוט מכל קטע LED הופסק על מחבר זכר 7 פינים (2.54 מ מ) משותף. המחבר יקל על החיבור ללוח ה- Arduino Mega. תצוגה גדולה מדי של 7 פלחים תותקן באמצע לוח התוצאות ותציג את מספר הכדורים המגולגלים במשחק.

באמצע לוח התוצאות, מעל התצוגה המגולגלת בכדורים, מותקן גם תצוגה בת 4 ספרות ו -7 פלחים שתוסיף את הציון כאשר כל כדור מתגלגל. LED זה בן 4 ספרות ו -7 פלחים הוא מתעשיות Adafruit. הוא נקרא תצוגת "1.2" בת 4 ספרות בת 7 סגמנטים עם תרמיל 12C-אדום ". מזהה המוצר הוא 1269. ראה להלן:

www.adafruit.com/product/1269

היופי בתצוגה זו הוא שהיא משתמשת בבקר אוטובוס I2C בגב הלוח אז יש צורך בשתי סיכות בלבד כדי לשלוט בו. אלה הם סיכת ה- SDA (קו הנתונים) וסיכת ה- SCL (קו השעון). כמו כן, תזדקק לקו חשמל וקרקע לתצוגה זו. אבל זה בסך הכל 4 קווים לעומת 16 קווים הדרושים ללא בקר האוטובוס I2C הזה.

קוד הארדואינו נכתב וניפוי באגים. לאחר שנמצא שהכל עובד על הספסל, הגיע הזמן לעצב ולבנות את לוח התוצאות.

שלב 7: עיצוב והרכבה של לוח התוצאות

מארז העץ ללוח התוצאות היה עשוי דיקט מוגמר בגודל ½”. הרוחב יהיה באותו רוחב כמו שאר המשחק המוגמר (17 אינץ '). יהיה לו עומק של 7 אינץ 'וגובה של 9 אינץ'. כיסוי כותרת פרספקס צבוע בהתאמה אישית ייבנה כך שיתאים לחזית מארז זה. לוח ההרכבה העיקרי לכל הרכיבים האלקטרוניים נחתך מדיקט בגודל 1/4 אינץ '. הוא ימוקם ממש מאחורי כיסוי הפרספקס. האורות ותצוגות של 7 פלחים יתאימו ליצירות האמנות המתאימות על שכבת הפרספקס. הממד ללוח הרכבה זה נחתך מעט פחות ממארז העץ. לוח ההרכבה התייצב עם בסיס דיקט בגודל ¾”המחובר בתחתית. זה הקל על הרכבה של הרכיבים.

כל נורות הלד הוצבו על לוחות לחם קטנים מחוררים כאשר נגדי 220 אוהם מולחמים למסוף החיובי. זה הקל על חיבור נוריות הלוח ללוח ההרכבה. בהתחלה, עמדתי לסדר את אורות ערך הנקודה בעקומה או בעיגול למחצה לאורך החלק העליון של לוח התוצאות. עם זאת, התברר שקשה מדי לחלל את האורות באופן אחיד, ולכן החלטתי לסדר את אורות ערך הנקודה בקו ישר על החלק העליון עם הכוכב המואר בירוק "משחק חדש" באמצע. כפי שצוין קודם לכן, תצוגת הניקוד ותצוגת ספירת הכדורים היו מרוכזים בקו האמצע כפי שמשחקי ארקייד המקורי של סקי-בול היו. בצד שמאל של תצוגות ה -7 פלחים הנחתי את נורת הלד "Game Over" ובצד ימין הנחתי את נורת ה- LED "כדור אדום". כל הרכיבים הללו היו מאובטחים על לוח ההרכבה כפי שניתן לראות בתמונה.

כעת, לאחר שפריסת לוח התוצאות הושלמה סופית, הכותרת של כיסוי הפרספקס הייתה צריכה להיות מעוצבת וצבועה כך שתתאים. חלק מהעיצוב התבסס על תמונות של מכשירי סקי-בול קלאסיים ישנים. החצים האלכסוניים הצהובים היוו השראה ממשחקים קלאסיים אלה. נוספו אייקונים אחרים כדי לציין מה מייצג כל LED מואר. העיצוב נצבע על פרספקס באמצעות צבעי אקריליק מסוג אמן. אני לא מאוד אמן, אבל אני חושב שזה יצא בסדר. עקבתי הרבה אחר העיצוב בפרספקס כדי שאוכל לצייר בעיצוב נכון. השתמשתי גם בכמה סמני קסם ועטים לצבע, באזורים מסוימים, כדי לסיים את שכבת העל.

שלב 8: סיום האלקטרוניקה

בחלק האחורי של המשחק אתה יכול לראות איך חיברתי את כל הרכיבים יחד. השלב האחרון היה לאבטח את כל הרכיבים לסיכות הכניסה והפלט ב- Arduino Mega. לוח מעבד זה היה מאובטח על בסיס לוח ההרכבה (צד ימין). לוח הלחנים המחורר שקיבל את חיבורי המיקרו-מתג הארקייד מטבעות הניקוד של לוח המטרה וחיבורים אחרים הותקן גם על בסיס לוח ההרכבה (צד שמאל). יש גם לוח לחם מחורר המאובטח בלוח ההרכבה עצמו שהפיץ את כל 5 הזנות החשמל והזרקה של 5 VDC לכל הרכיבים. זה היה לוח חלוקת החשמל העיקרי. אתה יכול לראות את חיבורי נוריות ה- LED וחיבורי התצוגה של 7 פלחים המגיעים לסיכות הפלט המתאימות שלהם על Arduino Mega. מכלול לוח ההרכבה כולו של הרכיבים מתאים בדיוק בתוך קופסת העץ של לוח התוצאות ויושב מאחורי כיסוי הפרספקס היכן שהוא מאובטח במקומו.

לבסוף, יש לחבר את אספקת החשמל וההפצה של AC. שנאי חשמל עם פלט DC 5 וולט שימש להפעלת נורות ה- LED שהיו מאובטחות מתחת ללוח המטרה. הם דרשו כוח קבוע מכיוון שהם תמיד היו מופעלים כאשר מתג המשחק היה מופעל. שנאי פלט DC מיוחד של 9 וולט שימש להפעלת לוח ה- Arduino Mega. שנאים אלה הופעלו שניהם באמצעות קו חשמל רגיל של 110 וולט. מתג מתג חד קוטבי AC הוצב בקו החשמל הזה והותקן בצד שמאל של הארון כדי להפעיל ולכבות את המשחק.

שלב 9: קוד ארדואינו

הדבר האחרון שיש לדון בו הוא קוד הארדואינו השולט על זרימת המשחק (לוח התוצאות). מצורף קובץ קוד Arduino. בקוד תראה שעליך לכלול את כל הספריות הדרושות. זכור גם, השתמשתי בצג LCD בן 4 שורות כדי לבדוק ולבקש את הקוד שלי כך שתראה עדיין הפניות לקוד זה. אפשר פשוט להתעלם מזה.

ראשית, למתגי המיקרו ארקייד מוקצים סיכות 43-53. כפתור האיפוס מחובר לסיכה 9. לאחר מכן, הפונקציות מוכרזות להצגת ספרות בתצוגה הגדולה של 7 פלחים אחת, לשלוט בעדכון ציון המשחק ובתצוגות מגולגלות וכדי לשלוט באיזה ערך אור ניקוד מוצג ברחבי המסך. בראש לוח התוצאות.

פונקציית ההתקנה () מפעילה תחילה את מנוע הסרוו. לאחר מכן, הוא מגדיר את מצב הסיכה לפלט עבור כל הלדים הנמצאים בלוח התוצאות, המרכיבים את התצוגה הגדולה של 7 פלחים. לאחר מכן מצב הסיכה מוגדר לקלט עבור כל מתגי המיקרו ארקייד ולחצן האיפוס. הנגד הפנימי בלוח ה- Arduino משמש ולכן אין צורך בהתנגדות נפרדת לכל מתג. לבסוף, התצוגות מסונכרנות לאפס לתחילת המשחק.

הקוד בפונקציית הלולאה () מבוצע אלפי פעמים בדקה; במילים אחרות, ברציפות. בעיקרו של דבר, כל מה שהוא עושה הוא לבדוק אם ומתי הופעל מתג ולאחר מכן מבצע את הקוד המתאים לאותו מתג. הקוד יוסיף את ניקוד המשחק, יספור את מספר הכדורים שגלגלו, יפעיל את נורית הכדור הניקוד האחרונה ואז יציג את כל המידע הזה על לוח התוצאות. יש הצהרות לבדוק מתי התגלגלו 9 כדורים והמשחק נגמר או כאשר 8 כדורים התגלגלו והכדור הבא שיגלגל (כדור אדום) יהיה שווה נקודות כפולות. לבסוף, אם לוחצים על כפתור האיפוס, המשחק מפסיק, הכל חוזר לאפס (משתנים ותצוגות) וזרוע המנוע של סרוו יורדת למטה, כך שכדורי המשחק משתחררים כדי להתחיל לשחק שוב.

שלב 10: מחשבות אחרונות

נראה כי לוח התוצאות האלקטרוני מתפקד כמתוכנן. רק במקרה נדיר, כדור שיפוד לא יפעיל את זרוע החוט הארוכה של מתג המיקרו כאשר הוא נופל דרך טבעת הניקוד. השגתי עותק של מדריך ההתקנה של מכונת סקי-בול בגודל מלא בפועל בסגנון ארקייד. הוא מראה שהמכונה מיוצרת עם חיישני אינפרא אדום (IR) לאיתור כדורי משחק הנופלים דרך טבעות הבקיעה. אם הייתי בונה עוד משחק סקי-בול אני חושב שהייתי משתמש בחיישני קרן שבירה IR כדי לזהות את הכדורים הנופלים.הייתי משתמש במוצר מתעשיות Adafruit בשם "חיישן קרן IR שבירה - נוריות 3 מ"מ" (מזהה המוצר 2167)

www.adafruit.com/product/2167

השתמשתי בהם במשחק אחר שעיצבתי שפורסם ב- Instructables שכותרתו "ניקוד אלקטרוני למשחק בייסבול של שקית שעועית" והם עבדו ללא רבב.