Puntuació automàtica per al joc de golf Executive Par 3: 12 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Recentment he publicat un manual instructiu sobre la construcció d’un joc divertit que és portàtil i que es pot jugar tant a dins com a fora. Es diu "Executive Par 3 Golf Game". Vaig dissenyar una rèplica de la targeta de puntuació per registrar la puntuació de cada jugador per a 9 "forats". Com en el golf real, guanya la puntuació més baixa.

Vaig arribar a pensar; Què passa si pogués fer un seguiment automàtic de les puntuacions?

Pas 1: Comptar electrònicament la pilota de golf

Necessitava trobar la manera de comptar una pilota de golf enrotllada quan caia per un forat de puntuació. Recordeu, cada forat té un valor de puntuació diferent, amb el forat "Ace" amb el valor del punt més baix. He utilitzat sensors de feix de tracció infraroig (IR) en jocs anteriors i vaig pensar que també els incorporaria a aquest joc. He utilitzat un producte d'Adafruit Industries anomenat "IR Break Beam Sensor - LEDs de 3 mm". La identificació del producte és 2167:

www.adafruit.com/product/2167

Es venen en parelles (emissor i receptor) i ofereixen una manera senzilla de detectar el moviment. Funcionen fins a 10 polzades de distància i es poden alimentar mitjançant la font d’alimentació Arduino de 5 V. Podeu utilitzar-los amb la resistència de tracció integrada Arduino, de manera que no cal una resistència independent. L'emissor envia un feix IR i el receptor, directament enfront d'ell, és sensible a aquesta llum IR. Si alguna cosa sòlida travessa el feix (com una pilota de golf), el feix es trenca i es pot programar el receptor per avisar-lo.

Pas 2: Instal·lació dels sensors a la placa de destinació

El tauler objectiu de posada no estava unit al gabinet circumdant. Simplement es va asseure en espaiadors d’alçada de 2 ½”, així que vaig poder eliminar-lo i capgirar-lo per muntar els sensors. Necessitava muntar els sensors IR a la part inferior del tauler de joc de fusta contraxapada perquè no interfereixin amb la caiguda lliure de les pilotes de golf. Es va practicar un forat de 1 polzada de diàmetre als costats oposats de cada forat de puntuació fins a una profunditat de 3/8 polzades. El receptor i l'emissor IR es van col·locar just a l'interior de la vora del forat perquè les boles no els colpegessin. Es van muntar permanentment amb un petit cargol de fusta i una mica de cola epoxi, de manera que es van alinear perfectament entre si.

Pas 3: Cablatge dels sensors a la placa de destinació

Un cop muntats els sensors IR, s’havien de connectar per a la connexió de terra comuna i 5V. Cada cable de sortida (blanc) s’havia d’estendre fins a la vora de la placa objectiu. Es va connectar un connector femella de 6 fils a cada cable per estendre l’armari posterior del conjunt de la placa objectiu. Tot el cablejat estava clavat i fixat de manera segura contra l’interior del tauler de joc per no interferir amb el retorn d’una pilota de golf una vegada que travessa un forat de puntuació.

Pas 4: crear el cas del marcador

Encara es necessitava una mica de fusta en aquest instructiu. Es va fabricar un estoig rectangular de fusta amb fusta contraxapada de ½ "de gruix. Les dimensions de la caixa són 15 5/8 "d'ample x 9 ¼" d'alçada x 4 "de profunditat. Podeu veure a les fotos la seqüència de construcció d’aquest cas. Es va col·locar una ranura de dado ampla de ¼”a l'interior de cada costat de la caixa, aproximadament a ¾”, des del mateix cantell exterior. Aquesta ranura s'utilitzarà per mantenir el gràfic del marcador situat entre dues làmines de plexiglàs de 0,2 polzades de gruix. L’última part del cas que s’ha de tallar és la placa de muntatge de components electrònics. Aquest tauler es va tallar de fusta contraxapada de 1/8 "de gruix i es va unir a un tros de pi de ¾" en angle recte per servir de base. També servirà com a mitjà d’adhesió al cas mateix. El tauler s’havia d’adossar per tal d’encaixar entre les petites peces de reforç de les cantonades.

També es muntaria un botó d’encesa On / Off a la caixa del marcador. Es muntarà a l'exterior de la caixa en una posició encastada per protegir-lo de cops accidentals. L'interruptor d'encesa / apagat es connectarà en línia amb una font de bateria de 9 volts de CC que alimenta la placa Arduino Uno i tots els altres components electrònics del marcador.

Pas 5: dissenyar el gràfic del marcador

En lloc d’intentar pintar jo mateix un gràfic de marcador, vaig decidir dissenyar-ne un a PowerPoint i retallar finestres per a les diverses pantalles de puntuació. Volia que el marcador donés comentaris als jugadors i mostrés tanta informació com fos possible. S’inclourien:

1. Una llum de color diferent per a la puntuació de l'última pilota de golf posada.

2. Una pantalla que mostra a quin forat jugueu (1-9).

3. Llum que s’encén si es prem el botó de 2 jugadors.

4. S'encén un llum per a un joc nou (s'ha premut el botó de reinici)

5. Dues pantalles per a la puntuació de cada jugador.

El gràfic final es mostra al fitxer adjunt. Els rectangles negres es retallaran per a les visualitzacions de puntuació.

Pas 6: botons d'entrada del joc (commutadors) i majúscules

Es necessitaven uns quants botons per controlar el flux del joc de puting. Els tres botons d'entrada necessaris eren:

1. Restabliment o joc nou (verd)

2. Joc de 1 contra 2 jugadors (blanc)

3. Bogey doble (fora de límits - vermell): on no es podria utilitzar cap sensor IR. S’afegiria una puntuació de 5 a la puntuació dels jugadors.

Vaig utilitzar una caixa electrònica estàndard de plàstic per muntar els 3 botons arcade. El cas es va obtenir d’Amazon. Mesura 7 ½ "d'ample x 4 ¼" d'alçada x 2 3/8 "de profunditat. Cada botó arcade amb el micro commutador connectat actuarà com un commutador momentani. Els forats estàndard de 1-1 / 8 "de diàmetre es van tallar al lateral de la caixa i es van separar uniformement. Es van muntar els botons i es va fabricar un petit arnès de cablejat amb les 3 línies de sortida dels micro interruptors i una línia de terra comuna soldada a una petita placa amb un connector de capçal masculí de 2,54 mm.

Pas 7: components del marcador

Els components del marcador estarien formats per:

R. Es farien servir dos LED de 4 dígits i 7 segments per a la puntuació de cada jugador i un LED de 7 dígits d’un sol dígit per rastrejar el "forat" que estan jugant. Els LED de 4 dígits i 7 segments provenen d’Adafruit Industries. Es diuen "1,2" 4 dígits amb 7 segments de pantalla amb motxilla 12C - vermell ". Necessiteu dos d'aquests i l'identificador del producte és 1269. Vegeu a continuació:

www.adafruit.com/product/1269

B. El LED de 7 segments d'un dígit de grans dimensions (1,3 polzades) era una compra genèrica a eBay. Qualsevol pantalla de grans dimensions funcionarà i s'ha de connectar correctament per a un LED de 7 segments basat en càtode o ànode comú. Per simplificar el muntatge de la pantalla, primer es va soldar a una placa de format prou gran perquè es poguessin soldar resistències de 220 ohm a tots els cables de segment LED individuals. El cable de càtode comú i els 7 cables LED es van connectar a un connector de cap de pin masculí de 2,54 mm per facilitar el cablejat a la placa Arduino.

C. Es col·locaran diferents llums LED de 3 vdc de color al marcador per il·luminar-se fins al forat de puntuació corresponent que acaba de passar la pilota de golf introduïda. També he utilitzat llums LED per indicar quan s’inicia un joc nou i quan s’ha premut el botó de dos jugadors. Els colors són:

Blanc = As

Blau = Birdie

Groc = Par

Vermell = Bogey

Verd = Restableix / Joc nou

Blanc (a la part inferior) = 1 contra 2 jugadors

D. Es va utilitzar una placa Arduino Atmega2560 per controlar els diversos components. Necessitava més pins d'entrada / sortida que una placa Arduino estàndard.

E. Es va utilitzar un bloc de distribució de taulers de panells soldats per a les línies I2C que funcionaven a totes les pantalles (monitor LED i LCD de 4 dígits, de 7 segments).

F. Es va comprar un bloc de distribució d’energia a Amazon. Es va utilitzar per distribuir totes les línies de terra comuns de 5V a cada component. Mirar abaix:

www.amazon.com/gp/product/B081XTSDGV/ref=p…

G. L'últim component necessari era una bateria de 9 volts amb un cable d'alimentació.

H. Els connectors de cable diversos han de connectar els diferents components entre si

Pas 8: Configuració del banc Arduino

La configuració del banc es mostra a les imatges corresponents. Es van utilitzar botons desplegables al banc per imitar els sensors IR de feix de trencament. Utilitzo un monitor LCD de 4 línies al banc de proves per fer un seguiment de les variables i assegurar-me que el codi que controla el marcador funciona correctament. M'agrada utilitzar-ho en lloc del monitor sèrie.

Les pantalles LED de 7 segments es mostren a la banqueta, i les pantalles de puntuació del jugador 1 i del jugador 2 funcionen correctament. Després d’haver editat el codi Arduino, vaig poder aconseguir que la pantalla “forat” d’un sol dígit funcionés correctament. Es van col·locar a la taula de proves els botons instantanis simulats de dos jugadors, el joc nou i els botons momentanis de doble bogey i l'última llum LED amb boles de golf. Tots es van provar i es va demostrar que funcionaven correctament.

També es mostra el gràfic d'assignació de pins d'Arduino.

Pas 9: Codi Arduino

S'adjunta el codi Arduino per controlar el flux del joc i sumar les puntuacions correctament.

La primera part del codi inclou algunes de les biblioteques necessàries que necessiteu. També defineix els pins Arduino per als sensors IR i els botons de control del joc, declara totes les variables i defineix dues funcions definides per l'usuari. Una funció, sevenSegWrite (dígit), controla el número que es mostra a la pantalla de 7 segments de gran dígit, d'un sol dígit ("Forat" que esteu reproduint) i l'altra funció, controlscorelada (int), controla quin LED es mostra (activat)) al marcador.

A la funció setup () he definit tots els pins OUTPUT i INPUT. Tingueu en compte que s'utilitza la resistència PULLUP interna que utilitza una resistència interna de 20K ohmis tirada a 5 volts. Això fa que l’entrada llegeixi ALTA quan l’interruptor està obert i BAIXA quan està tancat. No cal cap resistència accessòria. També he iniciat totes les variables i pantalles de dígits de 7 segments i he encès el llum verd LED del "nou joc".

La funció loop () comença llegint constantment tots els pins INPUT. A continuació, s'executa una sentència específica "if" en funció del pin d'entrada que llegeixi BAIX (s'ha premut el botó o s'ha trencat el feix del sensor IR). L'última afirmació "si" defineix el final del joc. Un cop s'han jugat 9 "forats", la funció loop () s'atura i el joc s'ha acabat.

Pas 10: muntatge dels components

En primer lloc, s’havien de col·locar forats i retallables al tauler de muntatge corresponent a la ubicació que ocupa cada component al gràfic del marcador. Es foradaven forats de 5 mm de diàmetre per correspondre als LED. Els forats rectangulars es van tallar amb una serra de trencaclosques per correspondre a les dimensions de les diverses pantalles de 7 segments.

Cada llum LED es va soldar a una petita placa amb una resistència connectada al terminal positiu. Es van utilitzar connectors estàndard de capçal de pin de 2,54 mm per als terminals positiu i negatiu. El tauler de suport facilitava la fixació del LED al tauler de muntatge de contraxapat prim. Cada conjunt de llum LED es va muntar a la seva ubicació correcta al tauler de muntatge. Per assegurar-los es van utilitzar cargols d'acer de cap Phillip de petit diàmetre M1,7.

A continuació, cada pantalla de 7 segments s’havia de fixar al tauler de muntatge. Els forats de muntatge a les 4 cantonades dels PCB de la pantalla es van utilitzar amb els mateixos petits cargols de muntatge.

La mega placa Arduino, el bloc de distribució d'energia i el bloc de distribució I2C es van fixar a la base de la placa de muntatge amb petits cargols i separadors de fusta. Es van fixar dues altres taules petites de fixació a la base del costat dret amb un angle de 90 graus. Aquests són els pins d'entrada per als sensors IR que s'han de connectar des del conjunt de destinació i els botons arcade de la caixa de control del joc que es posicionarà pel jugador o jugadors.

Una bateria de 9 volts i el seu arnès estaven fixats a l'interior del tauler de muntatge. El costat positiu del cable s’acoblarà amb l’interruptor del botó d’encesa / apagat a la caixa del marcador de fusta.

Finalment, es van connectar tots els components seguint l’esquema de cablejat perfeccionat a la configuració del banc.

Pas 11: ajuntar-ho tot

L'últim pas va ser fixar el marcador al joc de golf Executive Par 3 existent de manera que no interfereixi en el joc. A més, qualsevol sistema de fixació de marcador podria ser extraïble, de manera que es podria empaquetar i no impedir la portabilitat del joc. De la mateixa manera, necessitava fer una posició per a la caixa de botons perquè no descansés a terra i estigués a prop del lloc on estaven posant els jugadors.

Mireu les fotos adjuntes. Es van utilitzar tacs de 7/8 "de diàmetre per elevar la caixa del marcador i la caixa del botó al nivell correcte. Es van tallar tres tacs a 24”de longitud. Es va fabricar una base de fusta contraxapada amb un forat de 7/8 "perforat al centre per acceptar un dels tacs. A la part posterior de la caixa de plàstic es va fixar un tros de fusta de pi corresponent. També tenia un forat de 7/8”a la part inferior per acceptar l’altre extrem del tac. Ara el suport de la caixa de botons estava complet. No s’utilitza cap cola. El suport és prou resistent per utilitzar-se mentre es juga, però es pot descompondre fàcilment per transportar-lo.

El marcador es va adjuntar al conjunt de la junta objectiu utilitzant el mateix concepte. Es va tallar una superfície d'un tros de 15 "de llarg de tauler de pi a un angle de 60 graus per correspondre a l'angle de 30 graus del conjunt objectiu quan es configura per jugar. Això col·loca la part superior d'aquest tauler horitzontal. Es van practicar dos forats de 7/8 "de 11" separats per acceptar els tacs de 24 "de llarg i després es va cargolar la peça a la part posterior del conjunt objectiu. A continuació, es va cargolar un tros de pinyó de ¾”a la part inferior de la caixa del marcador amb forats de 7/8” de diàmetre foradats de 11”separats. Les dues clavilles es van col·locar a través de la xarxa fora de límits i es van col·locar al conjunt de la placa de destinació i a la part inferior de la caixa del marcador.

Es va executar un cable de 4 fils amb els connectors masculins corresponents des de la part posterior del marcador fins a la caixa del botó. Es va executar un segon cable de 6 cables amb els connectors femella i mascle corresponents des de la part posterior del conjunt objectiu (sensors IR) fins a la ubicació corresponent a la part posterior del marcador. Ara, la configuració electrònica es completava per puntuar automàticament mentre es jugava una versió per a un jugador o dos jugadors del Executive Par 3 Golf G ame.

Pas 12: Postscript

En provar el joc, vaig notar que una pilota de golf que caia per un forat de puntuació no sempre es comptava. Em vaig preguntar si els sensors IR funcionaven correctament o si hauria d’instal·lar-ne més. Aleshores se'm va ocórrer que a l'extrem dret i esquerre del forat de 3 ½ "de diàmetre la pilota de golf no estava sent" vista "pels sensors IR situats just al mig del forat de puntuació (el feix IR no era estar trencat). Vaig trobar el diàmetre d’una pilota de golf reguladora d’1,68 polzades. En termes matemàtics, la meitat d'un forat de 3 ½ "de diàmetre seria d'1,75 polzades. Per tant, suposo que és possible que la pilota de golf caigui pel forat des de l’extrem esquerre i dret i no trenqui el feix IR.

Retrospectivament, hauria d'haver tallat els forats de puntuació a un diàmetre de 3 polzades. Però, per a aquest joc, la forma més senzilla d’arreglar-ho va ser capgirar el tauler objectiu i instal·lar una part excedent de terra de vinil a la banda esquerra i dreta de cada forat. Vaig col·locar el vinil flexible perquè es superposés al forat en ½”aproximadament. Quan torneu a girar el tauler objectiu, veureu que el material es troba per sota de la vora del forat i no interfereix amb la caiguda lliure de la pilota de golf pel forat.

Això va solucionar el problema i el joc ha funcionat perfectament. En el joc d’aquestes últimes setmanes, no he notat cap instància en què les pilotes de golf no es comptabilitzessin correctament a la puntuació del jugador.