Küçük Bir Skee-Ball Oyunu için Otomatik Puanlama: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Ev yapımı Skee-Ball oyunları tüm aile için çok eğlenceli olabilir, ancak dezavantajları her zaman otomatik puanlama eksikliği olmuştur. Daha önce, oyun toplarını geçtikleri puanlama halkasına göre ayrı kanallara akıtan bir Skee-Ball makinesi yaptım. Diğerleri de bu yapı tasarımını seçti. Bu, oyuncunun her kanaldaki topları toplayarak oyun skorunu manuel olarak takip etmesine izin verdi. Bu ayrıntılı kanal sisteminden kaçınmak için Skee-Ball puanınızı elektronik olarak sayabilmek güzel olurdu. Ayrıca oyun topları için bir tutma odası tasarlamak istedim. Yeni bir oyun başlatıldığında, kural 9 skee topunun oynanmasına izin veren bir kapı açılır.

Bu oyunun büyük bir ayak izine sahip olmasını istemedim, bu yüzden asıl fikrim, oynamak için golf topları kullanan bir oyun yapmaktı. Ancak, golf toplarının oyun rampasından fırlatılma şeklini beğenmedim, bu yüzden Woodpecker Crafts'tan satın alınabilen 1-1 / 2” tahta toplara geçtim. Bu web adresi:

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

Oyunun son boyutları, en yüksek noktasında (skorbord) 17 inç genişliğinde, 79 inç uzunluğunda ve 53 inç yüksekliğindedir. Bu Eğitilebilir Kitapta, ev yapımı bir Skee-Ball makinesinde otomatik puanlama uygulamak için gereken elektronik bileşenleri ve kodu açıklamaya odaklanacağım. “Başka Bir Skee-Ball Makinesi” başlıklı önceki Eğitim Kitabım, bir Skee-Ball makinesini imal etmek için gereken ağaç işleme teknikleri hakkında daha ayrıntılı talimatlar veriyor.

Gereçler

Oyunun Kendisi:

· ½” kontrplak (yanlar ve hedef tahtası montajı)

· 2 x 4 çam dikme (rampa çerçevesi için daha küçük genişliklerde kesilmiş)

· ¾” kontrplak (rampa)

· 1/8” kontrplak (rampa kenarları)

· 1 x 4 çam (hedef montajının yanları)

· 2 x 8 inşaat çerçevesi (lansman)

· 4” çapında PVC boru (puanlama halkaları)

· Akrilik boya seti (skorbord)

· 1/8” kalınlığında şeffaf pleksiglas (skorbord)

· Sayısal çıkartmalar (puan halkaları)

· Plastik kova üstü (büyük puanlama halkası)

· 4” boyunda beyaz vinil karo kenar kalıplama (hedef tahtasının alt halkası)

· Spor filesi (koruyucu kafes)

· ¾” ahşap dübeller (koruyucu kafes

Elektronik parçalar:

· (7) Düz telli Arcade jetonlu kapı mikro anahtarları

· Küçük makine vidaları

· ½” x 8 ağaç vidası

· (14) 1” metal dik açılı ayraçlar

· arduino mega

· Çeşitli LED ışıklar (yerleşik dirençler – hedef tahtasında kullanılır)

· LED ışıklar (skorbord için)

· 2.3” tek haneli 7 segment LED (E-Bay)

· 1,2” boyunda, 4 haneli, 7 segmentli LED (Adafruit Industries)

· Çeşitli lehim panoları

· 220 ohm dirençler (LED ışıklar ve uzun 7 segmentli LED için)

· Anlık anahtar (sıfırlama anahtarı)

· Servo motor (oyun topunu serbest bırakmak için açılır kapı)

· Çeşitli kablolama ve konektörler

Adım 1: Hedef Panosu Montajı

Hedef tahtasının boyutu 16 inç genişliğinde ve 24 inç uzunluğundadır ve ½”kalınlığında kontrplaktan imal edilmiştir. Puanlama delikleri kontraplak üzerine yerleştirildi ve matkabıma bağlı 4” çapında bir delik testeresi ile kesildi. Puanlama halkaları için 4” çapında PVC boru kullandım. Kesilen deliklerin üzerine ortalanacak şekilde inşaat tutkalı ile yerine yapıştırıldılar.

20, 30 ve 40 puanlık puanlama halkalarını çevreleyen daha büyük halka, bir çamaşır kovasının tepesinden kesildi. Ayrıca ortalanmış ve yerine yapıştırılmıştır. Alt halka vinil kenardan yapılmıştır ve onu kabul edecek bir kanal oluşturmak için ¼” yönlendirici bit kullanıldıktan sonra hedef panoya yapıştırılmıştır (böylece eğriyi tutacaktır).

Atılan skee topunu muhafaza etmek ve çıkış oluğuna kanalize etmek için bir alt muhafaza (kutu) yapılmıştır. Hem hedef tahtası hem de muhafazanın altı, masif ahşap topların sıçramasını "önlemek" için yumuşak bir mat malzeme ile kaplanmıştır. Bu kullanılan yoga matı:

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

Hedef tahtası montajı tamamlandıktan sonra, hedef düzeneğini çevreleyen yanlar ve üst kısımlar tasarlandı, kesildi ve takıldı. Hedef düzeneği 45 derecelik bir açıyla monte edilmiştir.

Adım 2: Hedef Panosu Elektroniği

Skee topunu bir puanlama halkasından düşerken algılamak için uzun düz kablolu bir arcade mikro anahtarı kullanıldı. Mikro anahtarı hedef tahtasının altına takmanın bir yolunu bulmam gerekiyordu. Ev yapımı bir braket 1/8” kalınlığında sunta ve küçük dik açılı braketler kullanılarak tasarlanmış ve üretilmiştir: Aşağıya bakın:

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

Düşen bir topa müdahale etmemek için anahtarın her bir puanlama deliğinin alt tarafına takılması gerekiyordu, ancak aynı zamanda ortalanmış olması da gerekiyordu, böylece düşen topları “ıskalamasın”. Uzun tel, puanlama deliğinden nereden geçerse geçsin top tarafından "tökezlenmesi" için şekillendirilmeli ve ortalanmalıydı.

Ayrıca hedef tahtasına ışık eklemek istedim. Açıklığı aydınlatmak için her bir puanlama deliğinin anlaşılması için küçük LED ışıklar monte edildi. Bunu başarmak için, puanlama deliğinin kenarının hemen dışında bir deliğin havşalanması gerekiyordu. 3/8 inçlik bir derinliğe kadar delmek için 1”çapında bir Forstner matkap ucu kullanıldı. LED'ler daha sonra 1/4 kablo klipsi ile sabitlendi. Puanlama delikleri, puanlama değerlerine göre renk kodlanmıştır. 10 ve 20 puanlık puanlama halkaları kırmızı, 30, 40 ve 50 puanlık puanlama halkaları mavi ve iki 100 puanlık puanlama halkaları yeşil olarak aydınlatılmıştır. Daha sonra göreceğimiz gibi, bu renk şeması, puan tablosunda görüntülenen renklerle eşleşecektir.

Tüm anahtarlar ve LED ışıklar monte edildikten sonra, standart bir konektöre sahip merkezi bir delikli levhaya kablolanmaları ve lehimlenmeleri gerekiyordu. Kablo bağlantıları nihayetinde monte edilen skorborda gidecekti. Tüm gevşek teller, puanlama halkalarından düşüp çıkış oluğuna giderken oyun toplarına müdahale etmemek için hedef tahtasının içine sağlam bir şekilde tutturuldu ve sabitlendi.

Adım 3: Rampa Montajı

Rampa çerçevesi, 1-1 / 2”x 2” boyutuna yırtılmış inşaat dikmelerinden yapılmıştır. Çerçeve, yaklaşık 16 inç aralıklı çapraz elemanlarla inşa edildi. Çerçeve hafif bir eğime sahipti, böylece skee topları yerçekimi ile doğal olarak tutma alanlarına dönecekti.

Rampa düzeneğinin ayrılmaz parçası, bilye dönüş oluğu ve tutma alanıdır. Oynanan skee topları, açılır kapı mekanizmasının arkasında birikir. Bu mekanizma, Arduino mikroişlemcisine bağlı bir mikro servo motor tarafından kontrol edilir ve sıfırlama düğmesine her basıldığında 9 oyun topunu bırakıp bırakacak şekilde programlanmıştır.

Mikro servo motor çerçeveye monte edilmiştir, böylece plastik servo kol açılır kapının arkasını destekler. Bu kapı serbestçe hareket edebilen bir menteşeye bağlanmıştır. Servo kola kodda 90 derece aşağı sallanması talimatı verildiğinde, bilye yolunun eğimi ve tahta bilyelerin ağırlığı kapının aynı hizada bir girintiye düşmesine neden olur. Toplar daha sonra, birer birer alınabilecekleri açık oyun alanına serbestçe hareket eder.

Çok detay vermedim ama rampa düzeneğinin yanları çerçevelenmiş ve bir önceki paragrafta anlatıldığı gibi oyun toplarının altında serbest hareketine yer açmak için ince 1/8 inçlik kontrplakla kaplanmış. Tasarım, oyunu başlatmak için para yatırdığınızda gerçek bir arcade boyutundaki Skee-Ball oyununun nasıl çalışacağını simüle eder.

Rampa montajı, çerçevenin üstüne sığacak şekilde ¾ inçlik kabin sınıfı kontrplak bowling şeridinin frezelenmesiyle tamamlandı. Çam 2 x 4 inç saplamalar, oyunu oynamak için uygun yüksekliğe yerden kaldırmak için oyun için bacaklar imal etmek için kullanıldı. Oyunu mobil hale getirmek için bu bacaklara 2 inçlik endüstriyel tekerlekler takıldı.

Adım 4: Üretimi Başlatın

İlk önce bir kaburga ve çerçeve tekniği kullanarak katı olmayan bir top fırlatmayı denedim. Lansmanın ana hatlarında kesilmiş bazı ¾” çerçeve parçalarına yapıştırılmış ince kontrplak şeritler (1/8 inç) kullandım. Bu fırlatmayı tahta toplarla test ettim ve çok iyi çalışmadığını gördüm. Sağlam hissetmedi ve umulduğu gibi tahta topları fırlatmadı. Bu lansmanı kullanmamaya karar verdim.

Daha önce kullandığım fırlatma yapım tekniğine geri döndüm. Fırlatma, fırlatmanın doğru genişliğini elde etmek için birbirine yapıştırılmış 2 inç kalınlığındaki inşaat kerestesinin ayrı parçalarından yapıldı. Desen şerit testeremde izlendi ve kesildi. Tüm kusurlar oto kaporta dolgusu ile dolduruldu. Eğriler, fırlatmanın son şekline kadar zımparalandı. Bu, rampa montajını tamamlamanın son adımıydı.

Adım 5: Koruyucu Ekran/Kafes

Ürettiğim koruyucu ekran sonradan aklıma geldi. Torunlarım oyun oynarken bodrum için biraz korumaya ihtiyacım olacağını düşündüm. İlgili adımların fotoğraflarını çekmedim. Başarılı bir şekilde çalışabileceğim bir malzeme (PVC boru, metal boru, kanal) bulamayınca tahtadan yapmaya karar verdim. Bunu yapmak için ½”kalın kontrplak ve ¾” dübel kullandım. Siyaha boyandı ve ardından bir futbol sporları ağıyla kaplandı. Ağ malzemesi ahşaba zımbalandı. Bu koruyucu kafes daha sonra oyuna bağlandı.

Adım 6: Elektronik Bank Kurulumu

Elektronik parkur tezgahı kurulumu aşağıdaki fotoğraflarda gösterilmektedir. Değişkenleri izlemek ve skorbordunu kontrol eden Arduino kodunun doğru çalıştığını doğrulamak için test tezgahımda 4 satırlı bir LDC monitör kullandım. Bunu seri monitör yerine kullandım. Hedef tahtasına monte edilmiş uzun telli bozuk para kapısı arcade anahtarlarını taklit etmek için pull-up anlık düğmeleri kullanıldı. Düğmelerin çalışacağından emin olmak için fazladan uzun kablolu bir arcade anahtarım var. Ayrıca skorbordda çalışacak olan bazı LED ışıklarını da test ettim. Bu fotoğrafta yanan kırmızı ışık, “Kırmızı Top”un yuvarlandığını belirtmek için yanacaktır. Normal Skee-Ball'da, bu atılan dokuzuncu veya son toptur ve içinden geçtiği puanlama çemberinin puan skorunun iki katı değerindedir. Sıfırlama düğmesine basıldığını ve yeni bir oyunun başladığını gösteren yeşil bir LED olacaktır. Dokuz topun tümü yuvarlandığında yanacak bir "Oyun Bitti" LED'i de olacak.

Skor tahtasının üst kısmında altı LED olacaktır. Herhangi bir anda yanan, yuvarlanan son topun geçtiği puanlama halkasını gösterecektir. Unutmayın, bu LED'lerin rengi, puanlama halkalarını aydınlatan renkli ışığa göre renk kodlu olacaktır.

Son olarak, 7 segmentli LED ekranlar bağlandı ve test edildi. İlk olarak, E-Bay'den büyük bir jenerik büyük boy (2.3”) tek haneli 7 segmentli LED satın alındı. Herhangi bir büyük boy ekran işe yarayacaktır. Kullandığım, yaygın bir katot tipiydi ve küçük bir devre tahtasına yerleştirildi, böylece 220 ohm'luk dirençler ekranın her bir LED segmenti için yerinde lehimlenebilirdi. Her bir LED segmentinden bir tel, ortak bir 7 pinli (2.54mm) erkek konektörde sonlandırıldı. Konektör, Arduino Mega kartına bağlanmayı kolaylaştıracaktır. Bu büyük boy 7 segmentli ekran, skorbordun ortasına monte edilecek ve oyunda yuvarlanan topların sayısını gösterecek.

Ayrıca, skor tahtasının ortasına, yuvarlanan topların üzerine monte edilmiş, her top yuvarlandıkça skoru toplayacak 4 basamaklı, 7 segmentli bir ekrandır. Bu 4 haneli, 7 segmentli LED, Adafruit Industries'dendir. “1.2” 4 Haneli 7 Segment 12C Sırt Çantası – Kırmızı Ekran olarak adlandırılır. Ürün Kimliği 1269'dur. Aşağıya bakın:

www.adafruit.com/product/1269

Bu ekranın güzelliği, PCB'nin arkasında bir I2C veri yolu denetleyicisi kullanmasıdır, bu nedenle onu kontrol etmek için sadece iki pime ihtiyaç vardır. Bunlar SDA (veri hattı) pini ve SCL (saat hattı) pinidir. Ayrıca bu ekrana bir güç ve toprak hattına ihtiyacınız olacak. Ancak bu, bu I2C veri yolu denetleyicisi olmadan ihtiyaç duyulan 16 satıra kıyasla toplam 4 satırdır.

Arduino kodu yazıldı ve hata ayıklandı. Yedek kulübesinde her şeyin çalıştığı anlaşıldığında, sıra skorbord tasarlamaya ve inşa etmeye geldi.

Adım 7: Skor Tahtası Tasarımı ve Montajı

Skorbord için ahşap muhafaza, ½” bitmiş kontrplaktan yapılmıştır. Bitmiş oyunun geri kalanıyla (17”) aynı genişlikte olacaktır. 7” derinliğe ve 9” yüksekliğe sahip olacaktır. Bu muhafazanın önüne sığacak şekilde özel olarak boyanmış bir Pleksiglas başlık kaplaması üretilecektir. Tüm elektronik bileşenler için ana montaj panosu 1/4” kontrplaktan kesildi. Pleksiglas kaplamanın hemen arkasına yerleştirilecektir. Işıklar ve 7 segmentli ekranlar, Pleksiglas kaplama üzerindeki ilgili sanat eseri ile aynı hizada olacaktır. Bu montaj panosunun boyutu, ahşap muhafazadan biraz daha az kesilmiştir. Montaj levhası, altta bir ¾”kontrplak taban ile sabitlendi. Bu, bileşenleri monte etmeyi kolaylaştırdı.

Tüm LED ışıklar, pozitif terminale lehimlenmiş 220 ohm'luk dirençlerle küçük delikli devre tahtalarına yerleştirildi. Bu, LED'lerin montaj panosuna takılmasını kolaylaştırdı. İlk başta, puan değeri ışıklarını puan tablosunun üst kısmı boyunca bir eğri veya yarım daire şeklinde yerleştirecektim. Ancak, ışıkları eşit aralıklarla yerleştirmek çok zor olduğu ortaya çıktı, bu yüzden puan değeri ışıklarını, ortada “Yeni Oyun” yeşil ışıklı yıldızı olacak şekilde düz bir çizgide düzenlemeye karar verdim. Daha önce bahsedildiği gibi, puanlama ekranı ve top sayısı ekranı, orijinal Skee-Ball arcade oyunlarında olduğu gibi orta hatta ortalandı. 7 segmentli ekranların sol tarafına “Game Over” led ışığını, sağ tarafına ise “Red Ball” led ışığını yerleştirdim. Tüm bu bileşenler, fotoğrafta görüldüğü gibi montaj panosuna sabitlendi.

Skorbord düzenine son hali verildiğine göre, Pleksiglas kaplama başlığının buna uygun olarak tasarlanması ve boyanması gerekiyordu. Tasarımın bir kısmı eski klasik atari Skee-Ball makinelerinin fotoğraflarına dayanıyordu. Sarı çapraz oklar bu klasik oyunlardan ilham almıştır. Her bir yanan LED'in neyi temsil ettiğini belirtmek için başka simgeler eklendi. Tasarım pleksiglas üzerine sanatçı tipi akrilik boyalar kullanılarak boyanmıştır. Pek sanatçı değilim ama bence iyi oldu. Tasarımı doğru bir şekilde boyayabilmek için pleksiglas üzerinde birçok tasarımın izini sürdüm. Ayrıca kaplamayı bitirmek için bazı alanlarda sihirli işaretler ve boya kalemleri kullandım.

Adım 8: Elektroniği Bitirme

Oyunun arkasından tüm bileşenleri nasıl birbirine bağladığımı görebilirsiniz. Son adım, tüm bileşenleri Arduino Mega üzerindeki giriş ve çıkış pinlerine sabitlemekti. Bu işlemci kartı, montaj kartı tabanına (sağ taraf) sabitlenmiştir. Hedef tahtası puanlama halkalarından ve diğer bağlantılardan arcade mikro anahtar bağlantılarını kabul eden delikli devre tahtası da montaj kartı tabanına (sol taraf) monte edildi. Ayrıca, tüm 5 VDC güç ve toprak beslemelerini tüm bileşenlere dağıtan, montaj kartına sabitlenmiş delikli bir devre tahtası da vardır. Bu ana güç dağıtım panosuydu. Arduino Mega üzerinde ilgili çıkış pinlerine giden led ışık bağlantılarını ve 7-segment ekran bağlantılarını görebilirsiniz. Bu bileşen montaj panosu düzeneğinin tamamı, çetele ahşap muhafaza kutusunun hemen içine sığar ve yerine sabitlendiği yerde Pleksiglas kaplamanın arkasına oturur.

Son olarak, AC güç kaynağı ve dağıtımının bağlanması gerekiyordu. Hedef tahtasının altına sabitlenen LED ışıklarına güç sağlamak için 5 volt DC çıkışlı bir güç trafosu kullanıldı. Oyun düğmesi açıkken her zaman açık oldukları için sürekli güce ihtiyaçları vardı. Arduino Mega kartına güç sağlamak için özel bir 9 voltluk DC çıkış transformatörü kullanıldı. Bu transformatörlerin her ikisi de normal bir 110 voltluk AC güç hattı ile güçlendirildi. Bu güç hattına tek kutuplu bir AC geçiş anahtarı yerleştirildi ve oyunu açıp kapatmak için kabinin sol tarafına monte edildi.

Adım 9: Arduino Kodu

Tartışılacak son şey, oyunun akışını kontrol eden Arduino kodudur (skorbord). Arduino kod dosyası ektedir. Kodda, gerekli olan tüm Kitaplıkları eklemeniz gerektiğini göreceksiniz. Ayrıca, kodumu kontrol etmek ve hatalarını ayıklamak için 4 satırlı bir LCD monitör kullandığımı unutmayın, böylece bu koda ilişkin referansları görmeye devam edeceksiniz. Sadece göz ardı edilebilir.

İlk olarak, arcade mikro anahtarlarına 43-53 pinleri atanır. Sıfırlama düğmesi pim 9'a eklenmiştir. Ardından, büyük tek 7 segmentli ekranda rakamları görüntülemek, oyun skorunun ve yuvarlanan top ekranlarının güncellemesini kontrol etmek ve ekran boyunca hangi puanlama ışık değerinin görüntüleneceğini kontrol etmek için işlevler bildirilir. puan tablosunun tepesinde.

setup() işlevi önce servo motoru başlatır. Ardından, pin modunu, skorborddaki ve 7 segmentli geniş ekranı oluşturan tüm LED'ler için çıkış yapacak şekilde ayarlar. Ardından pin modu, tüm arcade mikro anahtarları ve sıfırlama düğmesi için giriş yapacak şekilde ayarlanır. Arduino kartındaki dahili direnç kullanılır, böylece her anahtar için ayrı dirençlere ihtiyaç duyulmaz. Son olarak, oyunun başlaması için ekranlar sıfıra senkronize edilir.

loop() işlevindeki kod, dakikada binlerce kez yürütülür; başka bir deyişle, sürekli. Esasen, tek yaptığı, bir anahtarın etkinleştirilip etkinleştirilmediğini kontrol etmek ve ardından o anahtar için karşılık gelen kodu yürütmektir. Kod, oyun skorunu ekleyecek, atılan topların sayısını sayacak, son puanlama topu LED'ini etkinleştirecek ve ardından tüm bu bilgileri skorbordda gösterecektir. 9 top atıldığında ve oyun bittiğinde veya 8 top atıldığında ve bir sonraki topun (Kırmızı Top) çift puan değerinde olacağını kontrol etmek için ifadeler vardır. Son olarak, sıfırlama düğmesine basıldığında oyun durur, her şey sıfırlanır (değişkenler ve ekranlar) ve servo motor kolu aşağı düşer, böylece oyun topları bir kez daha oyuna başlamak için serbest bırakılır.

Adım 10: Son Düşünceler

Elektronik çetele tasarlandığı gibi çalışıyor gibi görünüyor. Yalnızca nadir durumlarda, bir skee topu, puanlama halkasından düşerken mikro anahtarın uzun tel kolunu etkinleştirmez. Gerçek bir tam boyutlu arcade tarzı Skee-Ball makinesi için bir kurulum kılavuzunun bir kopyasını aldım. Makinenin, puanlama halkalarından düşen oyun toplarını algılamak için Kızılötesi (IR) sensörlerle yapıldığını gösterir. Başka bir Skee-Ball oyunu üretecek olsaydım, düşen topları tespit etmek için IR kırılma-ışın sensörlerini kullanırdım. Adafruit Industries'in “IR Kırılma Işın Sensörü – 3 mm LED'ler” adlı bir ürününü kullanırdım (ürün kimliği 2167)

www.adafruit.com/product/2167

Bunları, Instructables'ta yayınlanan “Bean Bag Beyzbol Oyunu için Elektronik Puanlama” adlı tasarladığım başka bir oyunda kullandım ve kusursuz çalıştılar.