Hoquei de taula magnètic de bricolatge amb cartró, llums RGB i sensors: 11 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Deu haver jugat a l’Hoquei Air! Paga uns pocs $ $ dòlars $$ a la zona de jocs i comença a marcar gols per guanyar els teus amics. No és molt addictiu? Deu haver pensat a mantenir una taula a casa, però vaja! mai has pensat en fer-ho tu mateix?

Farem el nostre propi hoquei de taula magnètic de bricolatge automatitzat. Afegirem un microcontrolador, sensors de detecció d’obstacles per comptar objectius i fer un seguiment del temps. No cal fer un seguiment dels objectius, els sensors i evive ho faran mentre gaudim jugant i concentrant-nos a la pilota. Els LED RGB afegeixen colors vibrants a aquesta fantàstica creació de bricolatge.

De debò, els meus amics i col·legues es van comprometre a jugar-hi durant hores. Va ser molt divertit.

Pas 1: Què necessitem per fer hoquei sobre taula magnètic?

Fins i tot un nen o un home gran es pot fer fàcilment a casa. Necessitem el següent:

• Cartró gruixut (hem utilitzat xapa ondulada de 5 mm) (1 metre quadrat)
• Cartró dur (ha de ser molt pla)
• Pistola per enganxar i pal per enganxar
• Paper de colors (preferiu utilitzar 3 papers de colors diferents per jugar a arena i dos oponents)
• Regle
• Marcador permanent
• Tallador de paper
• Pocs All-pins
• Cola
• Pilota
• 4 imants de neodimi forts (uns 10 mm de diàmetre i 4 mm d'alçada)

Necessitem una mica d’electrònica per automatitzar el temps, les llums i la puntuació d’objectius (és molt fàcil, realment molt fàcil)

• evive (o un Arduino amb pantalla LCD / TFT)
• 2 Sensors IR
• Filferros de pont
• Franja LED de 5V RGB (la bateria incorporada d’ion Li pot proporcionar 5V o una banda LED de 12V RGB amb adaptador de corrent / 6 piles AA)

Pas 2: elaboració del marc d’hoquei de taula: part A

Hem de retallar les següents peces de cartró gruixut

• Suport base: és un full rectangular de mida 50cm X 35cm
• Dues muntures laterals més llargues. Full rectangular de mida 50cm X 15cm
• Dues muntures laterals més curtes Full rectangular de mida 36cm X 15cm Retall rectangular de mida 28cm X 4cm a una distància de 7cm de la vora més llarga al mig
• Dos suports per al llit Top Arena: els retalls rectangulars de mida 49cm x 9cm s’adheriran al suport lateral més llarg del suport base.
• Suport mitjà per al llit Top Arena: retall rectangular de 34cm x 9cm enganxat en paral·lel als muntatges laterals més curts del suport base, que faran de la meitat la partició en dues meitats. Això restringirà els jugadors a entrar al bàndol contrari (s'explica més endavant) i també proporcionarà suport al centre del llit Arena

Ara farem ranures als dos muntatges laterals més curts des d’on podem inserir les nanses de joc amb un imant fortament enganxat a un extrem (aquest mànec el farem més endavant)

Utilitzarem un full de cartró dur de mida 35cm X 38cm, que ha de ser molt pla i no s’ha de deformar ni comprimir amb molta facilitat. Però primer feu el marc utilitzant el cartró gruixut anterior i, a continuació, torneu a comprovar si hi ha dimensions adequades, on podeu col·locar el llit Arena a sobre de dos suports i el suport mitjà, ja que de vegades acabareu amb una disposició / col·locació diferent després d’enganxar-la amb Glue Gun.

Pas 3: Elaboració del marc d’hoquei sobre taula: part B

Així que ara el nostre marc i el nostre escenari estan a punt. Hem cobert el llit Arena amb gruixut paper de color verd.

Ara hem de fer espais per als pals de la porteria i un control lliscant per treure la pilota després que es marqui el gol. Aneu amb compte de prendre mesures del marc que acabem de fer, ja que sempre hi haurà poques variacions. Tallarem les següents peces de cartró:

• Ranures per a objectius: 4 retalls rectangulars de cartró gruixut de mida 5cm X ~ 11.5cm (deixaran el pal de la porteria de ~ 12cm) Els enganxarem verticalment a la part superior del llit Arena alineats amb els suports laterals. L'espai que queda al centre actuarà com a pal de meta.
• Els lliscadors es realitzaran amb qualsevol full de cartró d’aproximadament ~ 36cm X 5,5cm (o 6). Necessitem enganxar amb cura aquesta mica per sota (~ 1cm) del llit Arena en una posició lleugerament inclinada, de manera que la pilota pugui rodar cap al lateral, tal com es mostra a figura (Hem mantingut un desnivell d'1cm per inclinar-lo i la bola rodava fàcilment). La vam mantenir poc a sota, de manera que, fins i tot, una pilota en moviment ràpid no hauria de tornar al camp. Mesureu-lo abans de tallar-lo i ajusteu les dimensions en conseqüència. Enganxeu un paper blanc / fosc al full lliscant oposat a la bola de color fosc / clar, que és necessari perquè el sensor detecti el pas de la bola. (s'explica al següent pas)
• Un cop el control lliscant de pilota funcioni bé, farem una ranura rectangular als suports laterals de suport per treure la pilota del control lliscant. Vam fer dos petits captadors de boles, que enganxarem davant de les ranures rectangulars a cada costat dels barres de desplaçament.
• Cobertes superiors de la porteria (~ 6,5 cm x 36 cm) Posarem una coberta superior a la part superior del pal de la porteria i dels control lliscant. Es col·locarà a la part superior amb suport de muntatge lateral més curt i dos retalls rectangulars que fan el pal de la porteria. Mesureu les dimensions requerides del marc, acabem de fer. Elaboreu suaument un arc circular des del costat. No enganxeu això ara. (Es mostra al següent pas)

Pas 4: integració de sensors per detectar la pilota després d’obtenir l’objectiu

Qui vol anotar el gol? La farem automatitzada mitjançant sensors IR bàsics i un microcontrolador. Hem de muntar dos sensors IR a la part interna de les tapes superiors dels objectius a prop de la vora (deixar una mica d’espai per la vora). Haurem de doblar els LEDS NEGRES i TRANSPARENTS del sensor per apuntar-lo verticalment (tal com es mostra a la imatge). Comproveu que la pilota s’hagi de llançar fàcilment sense tocar el sensor.

Ara farem servir el menú evive que es pot descarregar des d’aquí. Aneu a l’opció del menú Pin State Monitor i l’utilitzarem per calibrar els nostres sensors. La pilota passarà del full lliscant després que es marqui un gol. Hi ha un petit potenciòmetre al sensor que cal calibrar per detectar la pilota. La nostra bola és de color vermellós fosc, de manera que hem de diferenciar el paper blanc en un full lliscant. Gireu el potenciòmetre per un extrem i, a continuació, gireu-lo lentament mentre proveu la detecció del pas de pilota.

Podeu ometre aquest pas i programar-ne un, si no voleu afegir temporitzadors i sensors per comptar els objectius.

Pas 5: Crafting el magnetic Striker i el pal

Ara farem quatre triangles angulars rectes isòscels de cartró amb laterals de 7cm X 7cm per als davanters. Podeu provar la mida que voleu fer. Es colaran dos retalls triangulars uns sobre els altres després de col·locar un imant de neodimi al centre. [Hem afegit una tercera peça a sobre de dos mentre la pilota anava per sobre de la part superior]

A més, farem dos pals amb punta magnètica per controlar el davanter des de sota del llit Arena. S'ha enganxat un imant de neodimi molt fort a la punta del pal. Més tard vam tapar el pal amb un paper gruixut de color vermell i blau.

Aquest pal arrossegarà el davanter que es manté a la part superior de l’Arena mitjançant una força magnètica.

Pas 6: Decoració de la taula d’hoquei

Enganxem els colors vermell i blau pels dos costats i dibuixem la mitja línia i marquem un camp rectangular a prop dels pals dels dos costats. La pilota es col·locarà dins d’aquesta al principi de cada partit.

T’ha agradat jugar amb els teus amics durant les quedades a la nit? És molt divertit. Hi ha LED RGB. Posem llums RGB de 12V per donar una sensació sorprenent amb la il·luminació de l’habitació apagada. Per tots els costats, havíem enganxat la tira LED controlada pel controlador de motor incorporat d'Evive mitjançant 3 canals. Organitzeu els cables o la tira LED i els sensors i traieu-los amb cura fora del marc, a prop de la coberta del pal superior de l'objectiu.

Pas 7: Cablatge dels sensors i llums amb Evive

Hem de connectar els següents aspectes per evitar:

• Dos sensors IR Com hem muntat els sensors a la part inferior de les portades superiors de Goal Post i hem organitzat el cablejat per aconseguir-los al costat oposat de Ball Catcher, ara connectarem els tres cables per evitar-los, és a dir, GND a terra, VCC a 5V i Senyal a 2 i 3.
• Tira LED RGB La tira té quatre cables. Com veiem al diagrama del circuit, '+' està connectat a VSS o VVR en evive. 'R', 'G' i 'B' estan connectats als terminals del motor a la interfície plug and play.
• Com que hem utilitzat una tira LED de 12V RGB, connectarem un adaptador de 12V DC o 3 bateries de ions de Li o 6 cel·les AA.

Pas 8: Programació en Scratch i Arduino: diagrama de flux d'algorisme

Ara és el moment de programar. Hi ha sis coses:

• Temporitzador: segons el joc, cada partit es donarà tres minuts (o segons la vostra elecció) i evive en farà un seguiment. El temporitzador s’iniciarà després de prémer l’interruptor tàctil 1 a evive.
• Detecta el botó tàctil: el joc comença un cop qualsevol jugador prem el botó tàctil 1 incorporat a evive.
• Sensors per detectar l'objectiu: hem de detectar el pas de la pilota al control lliscant mitjançant sensors IR després que es marqui qualsevol gol a banda i banda. I el programa farà un seguiment dels objectius totals.
• LED RGB: els LED seran blancs quan comenci el joc. Després de qualsevol objectiu, els LED brillaran de color vermell / blau segons qui hagi marcat el gol. Els LED començaran a parpellejar quan falten 5 segons.
• Evive's Buzzer: Es produirà un so sonor al principi, en marcar qualsevol gol i final del joc.
• TFT d’evive: mostrarem instruccions, gol marcat, temps i guanyador.

Es mostra a sobre l’algoritme final del joc.

Pas 9: Programació en Scratch i Arduino

El programa es pot fer a Scratch (ja que als nens els encanta la programació gràfica) o Arduino.

Scratch és un llenguatge de programació gratuït on podeu crear els vostres propis projectes innovadors i interactius, històries, jocs i animacions. Utilitzant mBlock (basat en Scratch 2.0).

Feu clic aquí si voleu fer els passos necessaris per instal·lar Scratch i evitar extensions.

Feu clic aquí si voleu obtenir més informació sobre Scratch.

Per simplificar el codi a Scratch, es creen 10 blocs de funcions (funció si utilitzeu Arduino):

1. Inicialització: inicialitzeu la configuració inicial del joc i les variables.
2. LED amb tres entrades (vermell, verd i blau): enceneu el LED segons les entrades.
3. Visualització de les regles: per mostrar les regles a la pantalla TFT al començament del joc.
4. Inicialització de coincidència: inicialització de variables de coincidència i coincidència.
5. Mostra el temporitzador: mostra el temps a TFT mentre el partit està en curs.
6. Partit: Tot el que passa durant el partit és aquí com detectar gols.
7. Visualitza la puntuació: per mostrar la puntuació durant i després del partit.
8. Puntuació d'empat: aquest bloc es converteix en LED a verd després del partit, cosa que indica un empat.
9. Blue Wins: aquest bloc es converteix en LED de color blau després del partit, cosa que indica que Blue ha guanyat la partida.
10. Red Wins: aquest bloc es converteix en LED a vermell després del partit, cosa que indica que Red ha guanyat la partida.

Tots els blocs s’integren al codi principal que segueix el diagrama de flux que es mostra al pas anterior.

A continuació es mostra el guió en mBlock i Arduino

Pas 10: el joc

• Cada partit serà de 3 minuts i un sorteig decidirà qui començarà.
• Cada jugador rebrà un atacant magnètic i un pal amb punta magnètica. El pal s'inserirà des de la ranura feta a la muntura lateral més curta. Estarà a sota del llit Arena i controlarà el davanter situat a la part superior de Arena.
• La pilota es col·locarà a l’interior de la regió rectangular al començament del joc o després de cada gol, al costat oposat a qui va marcar el gol.
• El guanyador serà l’equip que marqui més gols o bé es sortirà el partit.

Pas 11: Permet jugar

Res més a dir! Simplement gaudeix del fantàstic Hoquei Taula.

Necessita una concentració profunda a la pilota i la coordinació de l’ull i la mà.

Més idees són benvingudes als comentaris a continuació.

Apreneu i exploreu més sobre evive aquí.

Accèssit al concurs Make It Move 2017