Joc de bitlles de taula: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Busqueu una manera divertida de jugar a bol a casa?

Aquest instructiu us guiarà per fer un joc de bitlles de taula completament funcional. Desenvolupat per un àvid jugador de bitlles per a un projecte escolar, aquest joc de bitlles controlat per Arduino porta la pista de bitlles a casa vostra.

El joc funciona connectant fotoresistors per detectar llums muntades sota de cada pin per dir-li al joc si els pins han estat tombats o no, cosa que permet al joc mantenir una puntuació precisa a través dels deu fotogrames. I, com a bonificació, els LED il·luminen els pins per donar-los un efecte brillant, així que enceneu la llum negra i organitzeu la vostra pròpia festa de bitlles còsmica.

Subministraments

Estructural

• Fusta de 3/4 ", fusta contraxapada o MDF (almenys 5,5 peus de llarg)
• Fusta contraxapada o MDF de 1/8 "(com a mínim 5 peus de llarg)
• 1 fusta de "x 3" (s'ha utilitzat pi per a aquest projecte)

Electrònica

• 1 Arduino Uno
• 2 taulers de mida estàndard
• 11 LEDs blancs
• 11 foto-resistències
• 11 resistències de 10k Ohm
• 1 pantalla LCD I2C de 4 pins
• ~ 70-75 cables de pont (pot variar lleugerament en funció de la distància exacta entre els cables i la ubicació dels Arduinos. Per al model que es mostra, s'han utilitzat 73 cables).

Altres

• Serra de taula (o serra circular)
• Trencaclosques (o ganivet utilitari de gran resistència)
• Lijadora de palmeres (o paper de vidre)
• Cola de fusta
• Pinces (o llibres pesats)
• Pistola de cola calenta i pals de cola
• Mini bitlles
• Mini bola de bitlles

Pas 1: creeu l'estructura base: visió general

Després d’ordenar / adquirir els components electrònics que s’enumeren a la introducció, comenceu mesurant i retallant les peces de carrils estructurals tal com es descriu en els passos següents.

Aquest projecte es va fer amb restes de MDF i pi, però haurien de funcionar qualsevol material semblant a la fusta en les dimensions i gruixos aproximats. A més, una serra de taula és probablement la millor opció per a aquests talls, ja que moltes de les peces són llargues amb vores rectes, però també es podria utilitzar una serra circular.

Com que el carril en si és bastant llarg (més de 5 peus), es va crear un model Tinkercad dels components individuals i es va incloure per a més claredat. Aquí es pot accedir al model del conjunt complet per a referència juntament amb les imatges dels components muntats en els passos següents.

La llista següent proporciona una visió general de totes les peces individuals que cal tallar:

A partir d'un tauler de 3/4 de gruix (s'ha utilitzat MDF per a aquest projecte), mida i talla:

• Carril

  • 6 1/2 "x 5 1/2" (tingueu en compte que fa 6,5 polzades i 5,5 peus)

    Nota: s'utilitzarà com a carril en si mateix, així que assegureu-vos que estigui lliure de cops o abolladures

• Suports de carril (fa dos suports)

  • 6 1/2 "x 11 5/8" (x2)
  • 6 1/2 "x 10 1/8" (x2)
  • 6 1/2 "x 2 3/4" (x4)

• Comptador de pins

  • 6 1/2 "x 11 5/8" (x2)
  • 6 1/2 "x 6 1/2" (x2)

• Agrapador de pilotes / boles

  • 6 1/2 "x 10 1/8" (x2)
  • 6 1/2 "x 6 1/2" (x2)

A partir d'un tauler de 1/8 de gruix (es va utilitzar MDF per a aquest projecte), mida i talla:

• Agrapador de pins / boles

  1 1/2 "x 11 5/8"

• Canalons (mesurar i tallar un joc per cada costat del carril)

  • 1 3/4 "5 '(de nou, és a dir, 5 peus)
  • 1 "x 5 '

• Marc LCD

  7 1/2 "x 11 5/8"

A partir d'un tauler d'1 "x 3" (s'ha utilitzat pi per a aquest projecte), mida i talla:

• Suports de canalons (mesureu i talleu almenys dos conjunts dels següents)

  • 10 1/8"
  • 1 5/8 "(x2)

Els següents quatre passos us mostraran com fer cadascun dels subconjunts necessaris per crear el joc general.

Pas 2: Creeu l'estructura: conjunt de carrils i canalons

Comenceu mesurant, tallant i polint els components de suport de la canaleta que hi ha a continuació. Aquestes peces formaran 2 unitats de suport de canalons.

• 1 "x 3" x 10 1/8 "(x2)
• 1 "x 3" x 1 5/8 "(x4)

A continuació, enganxeu les peces de suport juntes com es mostra a la imatge superior. Si teniu accés a pinces grans, fixeu el conjunt juntes. Si no, col·loqueu llibres pesats a banda i banda del conjunt de suport de la canaleta per exercir pressió sobre la unitat mentre s’asseca la cola.

Continueu mesurant, tallant i polint el carril i les canaletes que hi ha a continuació:

• 6 1/2 "x 5 1/2 'x 3/4"
• 1 3/4 "5 'x 1/8" (x2)
• 1 "x 5 'x 1/8" (x2)

Un cop fetes aquestes peces, apliqueu cola a la part superior de la base de suport del canaló i col·loqueu-hi els suports del carril i el canaló (tal com es veu a la imatge de muntatge superior). Si el material que heu escollit per a les cunetes és una mica feble o lleugerament deformat, apliqueu un cordó de cola de fusta al llarg de la longitud de les peces perquè es mantinguin al carril de suport.

Pas 3: Creeu l'estructura: Suports de carrils

Comenceu mesurant, tallant i polint els components de suport del carril a continuació. Aquestes peces formaran unitats de suport de 2 carrils.

• 6 1/2 "x 11 5/8" x 3/4 "(x2): base
• 6 1/2 "x 10 1/8" x 3/4 "(x2): prestatge superior
• 6 1/2 "x 2 3/4" x 3/4 "(x4): suports laterals

Enganxeu els dos suports laterals a la base tal com es mostra a la imatge de Tinkercad. Reposeu un tros de fusta de 3/4 a la part superior de la base abans d'aplicar cola a les vores del prestatge superior i inserir-lo entre els rails laterals. Preneu o apliqueu pressió tal com s'indica al pas anterior per garantir una bona adherència de la cola.

Pas 4: creeu l'estructura: comptador de pins i pantalla

Mesureu, talleu i liureu els components del comptador de passadors del carril a continuació.

• 6 1/2 "x 11 5/8" x 3/4 "(x2)
• 6 1/2 "x 6 1/2" x 3/4 "(x2)

Enganxeu els dos suports laterals a la base tal com es mostra a la imatge de Tinkercad. Recolzeu la part superior del comptador de passadors als dos suports laterals després d’aplicar cola a la part superior dels suports laterals. Col·loqueu suaument un o dos llibres al muntatge mentre s’assequi.

A continuació, mida, talla i lijeu el tauler de visualització amb les dimensions següents:

7 1/2 "x 11 5/8" x 1/8"

Abans d’enganxar el tauler de visualització a la unitat de comptador de pins, talleu un forat de 3 "(amplada) x 1" (alçada) al tauler de visualització on voleu que estigui la pantalla LCD. Si teniu accés a una serra de trencaclosques, probablement sigui la manera més senzilla de fer aquest tall, però en funció del material que estigueu treballant, podreu funcionar amb una serra manual o un ganivet utilitari de gran resistència. És possible que vulgueu esperar a tallar i connectar el tauler de visualització fins que connecteu l'electrònica i pugueu veure fins a quin punt arribaran els cables del pont. No hi ha cap ubicació correcta per a la pantalla de visualització al tauler de visualització, de manera que la pantalla es pot col·locar segons les vostres preferències personals.

Quan s'hagi tallat el forat, enganxeu el tauler de visualització a la part frontal del comptador de pins, tal com es mostra.

Pas 5: creeu l'estructura: Pin and Ball Catcher

Comenceu mesurant, tallant i esmolant els components de l’agulla i la bola que hi ha a continuació.

• 6 1/2 "x 10 1/8" x 3/4 "(x2)
• 6 1/2 "x 6 1/2" x 3/4 "(x2)
• 1 1/2 "x 11 5/8" x 1/8"

Enganxeu els dos suports laterals i torneu a la base tal com es mostra a les imatges anteriors. Enganxeu la peça prima a la part davantera del conjunt per assegurar-vos que no es quedin components que queden atrapats sota el joc mentre jugueu. Preneu o apliqueu pressió tal com s’ha indicat en els passos anteriors per garantir una bona adherència de la cola.

Pas 6: completar / unir-se al marc

Un cop hàgiu completat els quatre conjunts de components, ja estareu a punt. Podeu optar per connectar les peces amb cola o ungles, però us recomanem que les deixeu separades perquè sigui més fàcil moure el joc si voleu jugar-lo en un lloc diferent. Els suports del carril s’han de col·locar al principi i al final del carril (tal com es defineix a la imatge). El comptador de passadors s’ha de col·locar de manera que la vora posterior del carril i la vora posterior del comptador de passadors estiguin alineats i el captador de boles / passadors s’hagi d’assentar perfectament contra la unitat de comptador de passadors.

Pas 7: prepareu el marc per als components elèctrics

Abans que els components elèctrics del joc es puguin connectar, hi ha diversos forats que cal perforar per als sensors i els LED. Vam optar per practicar aquests forats després que els subconjunts del marc estiguessin al punt, però podríeu completar aquest pas abans del muntatge del marc si ho preferiu.

Imprimiu les plantilles adjuntes tant per a la ubicació del LED com de la fotoresistència.

Començant per la plantilla dels LED, alineeu la plantilla amb l'extrem del carril i foradeu els passos de la manera següent. Per a cadascun dels 10 pins, foradeu un forat de 1/4 "perquè els LED es puguin alimentar. A continuació, utilitzeu un trepant de 1/2" per avellanar lleugerament un forat de la part superior del carril (~ 1 / 32 ") per ajudar a localitzar i col·locar els passadors.

De la mateixa manera, per a les resistències fotogràfiques, imprimiu i alineeu la plantilla adjunta a la part superior posterior de la unitat de comptador de pins. Traieu un forat de 1/4 al centre de cada ubicació de pin, tal com es mostra a la plantilla.

Finalment, s'hauria de perforar un forat d'1 / 4 "a cada paret lateral de la unitat de comptador de pins que s'utilitzarà per allotjar un LED i un fotoresistor. Per a aquests components, practiqueu un forat de 1/2" per sobre del carril i 1/2 "des de la vora frontal de la unitat de comptador de pins a banda i banda.

Pas 8: configureu i proveu el vostre circuit elèctric

És hora de fer un petit descans del quadre per centrar-se en la part elèctrica d’aquest projecte, començant pel cablejat del circuit.

Atès que les fotografies de cablejat elaborat poden ser una mica difícils de desxifrar, hem inclòs AQUÍ un detallat diagrama divertit per a la configuració elèctrica d’aquest joc de bitlles (creat amb Tinkercad).

Nota: La pantalla LCD realment utilitzada és una pantalla LCD de 4 pins (a diferència de la pantalla LCD estàndard que es mostra al model Tinkercad).

Connecteu els components tal com es mostra en aquest diagrama i pengeu el codi adjunt per provar el vostre circuit i components. Per provar, activeu el sensor que es mostra a l'extrem esquerre del diagrama fent rodar una bola per davant. Aquest fotoresistor hauria de percebre que hi ha passat una pilota que indicarà al joc que ha començat el primer fotograma. Quan els 10 sensors de llum restants estan coberts (pels 10 bitlles), el circuit / joc hauria de mostrar una puntuació com si aquests pins no haguessin estat enderrocats. Els sensors que queden al descobert apareixeran al joc com a pins d'encert.

Confirmeu que el circuit i els components funcionen correctament abans de connectar-los al quadre al pas següent. Si el vostre joc no funciona com s’esperava, aquí teniu un consell de resolució de problemes ràpid que us ajudarà a assegurar-vos que tots els sensors funcionen correctament i agafen prou llum:

Utilitzeu el codi de prova adjunt per mostrar el voltatge que llegeix cada sensor (mitjançant la funció de monitor sèrie / impressió en sèrie) per assegurar-vos que cada sensor captura amb precisió l’entrada de la llum. Comenceu per connectar el sensor que voleu provar el pin 1 analògic i executar el codi de prova. El voltatge que veieu a la pantalla d'impressió en sèrie hauria de variar entre 0,5 i 3,0 volts (per a cada sensor) quan estigui cobert i descobert. Un abast massa petit (per exemple, només llegir entre 2,0 i 2,5 volts) probablement provocarà problemes de detecció i és possible que vulgueu canviar aquest sensor per un altre amb un millor rendiment

No dubteu a fer preguntes als comentaris si teniu problemes perquè el vostre joc funcioni.

Pas 9: connecteu les unitats elèctriques al marc

La ubicació específica dels components elèctrics pot variar en funció de la longitud dels cables del pont, sempre que es mantingui el cablejat del diagrama de fritzing del pas anterior. Les instruccions següents expliquen com i on es van muntar els components elèctrics en aquest joc, però si teniu una preferència estilística diferent, no dubteu a fer modificacions aquí.

Comenceu enganxant els components relligats amb pin en el marc. A cada forat del carril, alineeu el LED al centre del forat, per sota de la superfície del carril, i apliqueu una mica de cola calenta des de la part inferior per mantenir el LED al seu lloc. Repetiu aquest procés per a cadascun dels fotoresistors de la part superior del comptador de pins. Finalment, enganxeu l’última fotoresistència en un costat del comptador de pins (la vostra tria) i l’últim LED a l’altre costat de manera similar. Assegurar els LED i les fotoresistències al marc amb cola calenta hauria de garantir que no es desplacin ni es moguin, cosa que podria provocar problemes de detecció errònia.

A continuació, fixeu una taula de tall a la part inferior del carril per connectar els LED al circuit. El tauler es pot fixar amb cola o cargols, segons el que preferiu.

El propi Arduino es pot connectar al lateral del joc per facilitar-ne l'accés i connectar-se fàcilment a la placa de suport de la fotoresistència que es munta a la part superior del comptador de pins. Igual que els LED, connecteu les fotoresistències al marc amb cola calenta per obtenir estabilitat.

Finalment, munteu i connecteu la pantalla LCD a la part posterior del tauler de la pantalla perquè quedi alineada amb el forat prèviament tallat.

Pas 10: Aneu a bitlles

Això és! El vostre carril de bitlles ja està a punt per gaudir-lo. Per jugar, simplement engegueu l’Arduino i seguiu les instruccions de la pantalla LCD. AQUÍ teniu un ràpid vídeo de com jugem a 10 fotogrames amb el nostre joc.

Bona sort i esperem que gaudiu d’aquest projecte / joc. Si us plau, feu-nos-ho saber si podeu aconseguir un joc perfecte … encara no hem superat el nostre!