Gra w kręgle stołowe: 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Szukasz fajnego sposobu na grę w kręgle w domu?

Ta instrukcja pokazuje, jak stworzyć w pełni funkcjonalną grę w kręgle. Ta kontrolowana przez Arduino gra w kręgle, stworzona przez zapalonego kręglacza na potrzeby szkolnego projektu, przenosi kręgielnię prosto do Twojego domu!

Gra działa poprzez podłączenie fotorezystorów do wykrywania świateł zamontowanych pod każdą szpilką, aby poinformować grę, czy szpilki zostały przewrócone, czy nie, co pozwala grze zachować dokładny wynik we wszystkich dziesięciu klatkach. A jako bonus, diody LED zapalają szpilki, aby nadać im efekt świecenia - więc włącz czarne światło i zorganizuj swoją własną kosmiczną imprezę w kręgle!

Kieszonkowe dzieci

Strukturalny

• 3/4 "drewno, sklejka lub MDF (o długości co najmniej 5,5 stopy)
• Sklejka 1/8" lub MDF (o długości co najmniej 5 stóp)
• Tarcica 1 "x 3" (do tego projektu użyto sosny)

Elektronika

• 1 układ Arduino
• 2 płytki stykowe o standardowym rozmiarze
• 11 białych diod LED
• 11 fotorezystorów
• 11 rezystorów 10k Ohm
• 1 4-pinowy wyświetlacz LCD I2C
• ~ 70-75 przewodów połączeniowych (może się to nieznacznie różnić w zależności od dokładnej odległości przewodów od płytki stykowej i miejsca umieszczenia Arduino. W pokazanym modelu użyto 73 przewodów.)

Inne

• Piła stołowa (lub piła tarczowa)
• Jigsaw (lub wytrzymały nóż uniwersalny)
• Szlifierka do dłoni (lub papier ścierny)
• Klej do drewna
• Zaciski (lub ciężkie książki)
• Pistolet do klejenia na gorąco i kleje w sztyfcie
• Mini kręgle
• Mini kula do kręgli

Krok 1: Utwórz strukturę bazową: przegląd

Po zamówieniu/nabyciu elementów elektronicznych, które zostały wymienione we wstępie, zacznij od pomiaru i wycięcia elementów toru strukturalnego, jak opisano w kilku kolejnych krokach.

Ten projekt został wykonany ze skrawków MDF i sosny, ale wszelkie materiały drewnopodobne w podanych wymiarach i przybliżonych grubościach powinny się sprawdzić. Dodatkowo piła stołowa jest prawdopodobnie najlepszym wyborem do tych cięć, ponieważ wiele elementów jest długich z prostymi krawędziami, ale można również użyć piły tarczowej.

Ponieważ sam pas jest dość długi (ponad 5 stóp), stworzono i dołączono dla przejrzystości model Tinkercad poszczególnych komponentów. Model kompletnego zespołu jest dostępny tutaj w celach informacyjnych wraz z obrazami zmontowanych komponentów w kolejnych krokach.

Poniższa lista zawiera przegląd wszystkich pojedynczych elementów, które będą wymagały wycięcia:

Z płyty o grubości 3/4 (do tego projektu użyto MDF) zmierz i wytnij:

• uliczka

  • 6 1/2 "x 5 1/2" (zwróć uwagę, że to 6,5 cala i 5,5 stopy)

    Uwaga: to będzie używane jako sam pas, więc upewnij się, że jest wolny od wgnieceń lub wgnieceń

• Lane Supports (tworzy dwie podpory)

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

• Licznik pinów

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

• Łapacz szpilek/piłek

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

Z płyty o grubości 1/8 cala (w tym projekcie użyto MDF) zmierz i wytnij:

• Łapacz szpilek/piłek

  1 1/2" x 11 5/8"

• Rynny (zmierz i wytnij po jednym zestawie z każdej strony toru)

  • 1 3/4" 5' (ponownie, czyli 5 stóp)
  • 1 "x 5"

• Ramka LCD

  7 1/2" x 11 5/8"

Z deski o wymiarach 1" x 3" (do tego projektu użyto sosny) zmierz i wytnij:

• Podpory rynnowe (zmierz i wytnij co najmniej dwa zestawy następujących)

  • 10 1/8"
  • 1 5/8" (x2)

Kolejne cztery kroki pokażą Ci, jak wykonać każdy z podzespołów potrzebnych do stworzenia ogólnej gry.

Krok 2: Utwórz strukturę: zespół pasa i rynny

Rozpocznij od zmierzenia, wycięcia i przeszlifowania poniższych elementów podparcia rynny. Te elementy stworzą 2 podpory rynnowe.

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

Następnie sklej ze sobą elementy podporowe, jak pokazano na powyższym obrazku. Jeśli masz dostęp do dużych zacisków, zaciśnij zespół razem. Jeśli nie, umieść ciężkie książki po obu stronach podpory rynny, aby wywrzeć nacisk na urządzenie podczas wysychania kleju.

Kontynuuj, mierząc, wycinając i szlifując pas i rynny poniżej:

• 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)

Po wykonaniu tych elementów nałóż klej na górę podstawy wspornika rynny i umieść na nich wsporniki pasa i rynny (jak pokazano na powyższym obrazku montażu). Jeśli materiał, który wybrałeś na rynny jest nieco wątły lub lekko wypaczony, nałóż kroplę kleju do drewna wzdłuż długości kawałków, aby były trzymane na torze w celu wsparcia.

Krok 3: Utwórz strukturę: podpory pasa ruchu

Rozpocznij od zmierzenia, wycięcia i wyszlifowania poniższych elementów wspierających tor. Te elementy stworzą 2 jednostki wsparcia linii.

• 6 1/2" x 11 5/8" x 3/4" (x2) - podstawa
• 6 1/2" x 10 1/8" x 3/4" (x2) - górna półka
• 6 1/2" x 2 3/4" x 3/4" (x4) - wsporniki boczne

Przyklej dwie boczne podpory do podstawy, jak pokazano na powyższym obrazku Tinkercad. Połóż kawałek drewna 3/4 na wierzchu podstawy przed nałożeniem kleju na krawędzie górnej półki i włożeniem go między boczne szyny. Zaciśnij lub dociśnij, jak wspomniano w poprzednim kroku, aby zapewnić dobrą przyczepność kleju.

Krok 4: Utwórz strukturę: licznik pinów i wyświetlacz

Zmierz, wytnij i wyszlifuj poniższe elementy licznika kołków.

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

Przyklej dwie boczne podpory do podstawy, jak pokazano na powyższym obrazku Tinkercad. Oprzyj górną część licznika kołków na dwóch wspornikach bocznych po nałożeniu kleju na górę wsporników bocznych. Delikatnie umieść książkę lub dwie na zespole, gdy wyschnie.

Następnie zmierz, wytnij i przeszlifuj tablicę do następujących wymiarów:

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

Przed przymocowaniem płytki wyświetlacza do modułu licznika pinów wytnij otwór 3" (szerokość) x 1" (wysokość) w płycie wyświetlacza w miejscu, w którym ma się znaleźć ekran LCD. Jeśli masz dostęp do wyrzynarki, jest to prawdopodobnie najłatwiejszy sposób na wykonanie tego cięcia, ale w zależności od materiału, z którego pracujesz, może działać piła ręczna lub ciężki nóż uniwersalny. Możesz poczekać z odcięciem i podłączeniem płytki wyświetlacza, aż podłączysz elektronikę i będziesz w stanie zobaczyć, jak daleko sięgają przewody połączeniowe. Nie ma jednego właściwego miejsca dla ekranu wyświetlacza na płycie wyświetlacza, więc ekran można ustawić zgodnie z osobistymi preferencjami.

Po wycięciu otworu przyklej płytkę wyświetlacza z przodu licznika kołków, jak pokazano.

Krok 5: Utwórz strukturę: Łapacz szpilek i kulek

Rozpocznij od zmierzenia, wycięcia i wyszlifowania znajdującego się poniżej trzpienia i chwytacza piłek.

• 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"

Przyklej dwie boczne podpory iz powrotem do podstawy, jak pokazano na powyższych obrazkach. Przyklej cienki element z przodu zespołu, aby żadne elementy nie utknęły pod grą podczas gry. Zacisnąć lub docisnąć, jak podano w poprzednich krokach, aby zapewnić dobrą przyczepność kleju.

Krok 6: Uzupełnij/dołącz do ramki

Po skompletowaniu czterech zespołów komponentów wszystko jest gotowe. Możesz połączyć elementy za pomocą kleju lub gwoździ, ale zalecamy pozostawienie ich osobno, aby łatwiej było przenieść grę, jeśli chcesz zagrać w inne miejsce. Podpory pasa powinny być umieszczone na początku i przy końcu pasa (zgodnie z rysunkiem). Licznik kręgli powinien być umieszczony tak, aby tylna krawędź toru i tylna krawędź licznika kręgli były wyrównane, a łapacz kulek/ kręgli powinien przylegać ściśle do jednostki licznika kręgli.

Krok 7: Przygotuj ramę dla elementów elektrycznych

Zanim będzie można podłączyć elektryczne elementy gry, należy wywiercić kilka otworów na czujniki i diody LED. Zdecydowaliśmy się wywiercić te otwory po tym, jak podzespoły ramy były już sczepione, ale jeśli wolisz, możesz wykonać ten krok przed montażem ramy.

Wydrukuj załączone szablony dla umieszczenia diody LED i fotorezystora.

Rozpoczynając od szablonu dla diod LED, wyrównaj szablon z końcem toru i wywierć otwory w następujący sposób. Dla każdego z 10 kołków wywierć otwór przelotowy 1/4 cala, przez który mają być podawane diody LED. Następnie użyj wiertła 1/2 cala, aby nieznacznie pogłębić otwór od góry pasa (~ 1 32”), aby pomóc zlokalizować i umieścić szpilki.

Podobnie w przypadku fotorezystorów, wydrukuj i wyrównaj załączony szablon do górnej tylnej części licznika szpilek. Wywierć otwór przelotowy 1/4 w środku każdej lokalizacji kołka, jak pokazano na szablonie.

Na koniec należy wywiercić otwór 1/4" na każdej bocznej ścianie licznika szpilek, który będzie używany do umieszczenia jednej diody LED i jednego fotorezystora. W przypadku tych elementów wywierć otwór 1/2" nad linią i 1/2 " od przedniej krawędzi licznika kręgli po obu stronach.

Krok 8: Skonfiguruj i przetestuj swój obwód elektryczny

Czas zrobić małą przerwę od ramy, aby skupić się na elektrycznej części tego projektu, zaczynając od okablowania obwodu.

Ponieważ zdjęcia skomplikowanego okablowania mogą być nieco trudne do rozszyfrowania, zamieściliśmy szczegółowy schemat fritzowania dla konfiguracji elektrycznej tej gry w kręgle (stworzonej za pomocą Tinkercad) TUTAJ.

Uwaga: faktycznie używany ekran LCD to 4-pinowy ekran LCD (w przeciwieństwie do standardowego ekranu LCD pokazanego w modelu Tinkercad).

Podłącz swoje komponenty, jak pokazano na tym schemacie i prześlij załączony kod, aby przetestować swój obwód i komponenty. Aby przetestować, aktywuj czujnik pokazany po lewej stronie diagramu, obracając przed nim kulkę. Ten fotorezystor powinien wyczuć, że przeleciała obok niego piłka, co wskaże grze, że rozpoczęła się pierwsza klatka. Gdy pozostałe 10 czujników światła jest zakrytych (przez 10 kręgli), tor/gra powinna wyświetlać wynik tak, jakby kręgle nie zostały strącone. Czujniki, które zostaną odsłonięte, pojawią się w grze jako pinezki trafienia.

Upewnij się, że obwód i komponenty działają prawidłowo, zanim przymocujesz je do ramy w następnym kroku. Jeśli gra nie działa zgodnie z oczekiwaniami, oto krótka wskazówka dotycząca rozwiązywania problemów, która pomoże Ci upewnić się, że wszystkie czujniki działają prawidłowo i odbierają wystarczającą ilość światła:

Użyj dołączonego kodu testowego, aby wyświetlić napięcie odczytywane przez każdy czujnik (przy użyciu funkcji monitora szeregowego/drukowania szeregowego), aby upewnić się, że każdy czujnik dokładnie rejestruje sygnał wejściowy ze światła. Rozpocznij od podłączenia czujnika, który chcesz przetestować analogowy pin 1 i uruchom kod testowy. Napięcie, które widzisz na wyjściu do wyświetlacza wydruku szeregowego, powinno mieścić się w zakresie od 0,5 do 3,0 V (dla każdego czujnika) w przypadku zakrycia i odkrycia. Zbyt mały zakres (na przykład tylko odczyt z 2,0 - 2,5 V) prawdopodobnie spowoduje problemy z wykrywaniem i możesz chcieć wymienić ten czujnik na inny o lepszej wydajności

Zachęcamy do zadawania pytań w komentarzach, jeśli napotkasz jakiekolwiek problemy z działaniem gry.

Krok 9: Podłącz jednostki elektryczne do ramy

Konkretna lokalizacja komponentów elektrycznych może się różnić w zależności od długości przewodów połączeniowych, pod warunkiem, że zachowane jest okablowanie na schemacie fritzowania z poprzedniego kroku. Poniższe instrukcje wyjaśniają, jak i gdzie zostały zamontowane elementy elektryczne w tej grze, ale jeśli masz inne preferencje stylistyczne, możesz wprowadzić tutaj modyfikacje.

Zacznij od przyklejenia elementów z szpilkami do ramy. W każdym otworze w torze wyrównaj diodę LED w środku otworu, poniżej powierzchni toru i nałóż od dołu odrobinę gorącego kleju, aby utrzymać diodę LED na miejscu. Powtórz ten proces dla każdego z fotorezystorów w górnej części licznika szpilek. Na koniec w podobny sposób przyklej ostatni fotorezystor po jednej stronie licznika szpilek (do wyboru, po której stronie) i ostatnią diodę LED po drugiej stronie. Mocowanie diod LED i fotorezystorów do ramy za pomocą gorącego kleju powinno zapewnić, że nie będą się przesuwać ani poruszać, co może spowodować problemy z błędnym wykrywaniem.

Następnie przymocuj płytkę stykową na dole pasa, aby podłączyć diody LED do obwodu. Płytkę stykową można przymocować za pomocą kleju lub śrub, w zależności od preferencji.

Samo Arduino można przymocować z boku gry, aby uzyskać łatwy dostęp i łatwo połączyć się z płytką stykową fotorezystora, która jest zamontowana na górze licznika pinów. Podobnie jak diody LED, połącz fotorezystory z ramą za pomocą gorącego kleju, aby zapewnić stabilność.

Na koniec zamontuj i podłącz wyświetlacz LCD z tyłu płyty wyświetlacza, tak aby był wyrównany z wcześniej wyciętym otworem.

Krok 10: Idź na kręgle

Otóż to! Twoja kręgielnia jest teraz gotowa do zabawy. Aby grać, po prostu włącz Arduino i postępuj zgodnie z instrukcjami na wyświetlaczu LCD. TUTAJ jest krótki film, w którym gramy w 10 klatek w naszą grę.

Powodzenia i mamy nadzieję, że spodoba ci się ten projekt/gra. Daj nam znać, jeśli jesteś w stanie uzyskać idealną grę…nadal nie pokonaliśmy naszej!