Настольный боулинг: 10 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Ищете забавный способ играть в боулинг дома?

В этой инструкции рассказывается, как создать полностью функциональную настольную игру в боулинг. Эта домашняя игра в боулинг под управлением Arduino, разработанная заядлым боулером для школьного проекта, перенесет боулинг прямо в ваш дом!

Игра работает путем подключения фоторезисторов, которые обнаруживают огни, установленные под каждой булавкой, чтобы сообщить игре, были ли опрокинуты булавки, что позволяет игре вести точный счет на всех десяти кадрах. И в качестве бонуса светодиоды подсвечивают булавки, чтобы придать им эффект свечения - так что включите черный свет и устраивайте свою собственную вечеринку в космическом боулинге!

Запасы

Структурные

• 3/4 дюйма из дерева, фанеры или МДФ (длиной не менее 5,5 футов)
• Фанера 1/8 дюйма или МДФ (не менее 5 футов в длину)
• Пиломатериалы 1 "x 3" (для этого проекта использовалась сосна)

Электроника

• 1 Arduino Uno
• 2 макета стандартного размера
• 11 белых светодиодов
• 11 фоторезисторов
• 11 резисторов по 10 кОм
• 1 4-контактный ЖК-дисплей I2C
• ~ 70-75 перемычек (это может немного отличаться в зависимости от того, насколько близко провода находятся к макетной плате и где вы размещаете Arduinos. Для показанной модели использовалось 73 провода).

Другой

• Настольная пила (или циркулярная пила)
• Лобзик (или сверхмощный универсальный нож)
• Пальмовая шлифовальная машина (или наждачная бумага)
• Клей для дерева
• Зажимы (или тяжелые книги)
• Горячий клеевой пистолет и клеевые стержни
• Кегли для мини-боулинга
• Мини-шар для боулинга

Шаг 1. Создание базовой структуры: обзор

После заказа / приобретения электронных компонентов, перечисленных во введении, начните с измерения и вырезания конструктивных элементов дорожек, как описано в следующих нескольких шагах.

В этом проекте использовались обрезки МДФ и сосны, но подойдут любые древесные материалы заданных размеров и приблизительной толщины. Кроме того, настольная пила, вероятно, является лучшим выбором для таких пропилов, поскольку многие детали длинные с прямыми краями, но также можно использовать циркулярную пилу.

Поскольку сама дорожка довольно длинная (более 5 футов), для ясности была создана модель Tinkercad, состоящая из отдельных компонентов. Модель полной сборки доступна здесь для справки вместе с изображениями собранных компонентов на следующих этапах.

В следующем списке представлен обзор всех отдельных частей, которые необходимо разрезать:

Из доски толщиной 3/4 дюйма (для этого проекта использовался МДФ) отмерьте и вырежьте:

• переулок

  • 6 1/2 дюймов x 5 1/2 футов (обратите внимание, что это 6,5 дюймов и 5,5 футов)

    Примечание. Это будет сама полоса дороги, поэтому убедитесь, что на ней нет вмятин и вмятин

• Полосные опоры (делает две опоры)

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

• Счетчик булавок

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

• Улавливатель кеглей / мячей

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

Из доски толщиной 1/8 дюйма (для этого проекта использовался МДФ) отмерьте и вырежьте:

• Улавливатель кеглей / мячей

  1 1/2 "x 11 5/8"

• Водосточные желоба (отмерьте и отрежьте по одному комплекту для каждой стороны полосы)

  • 1 3/4 дюйма 5 футов (опять же, то есть 5 футов)
  • 1 дюйм x 5 футов

• ЖК-рамка

  7 1/2 "x 11 5/8"

Отмерьте и вырежьте из доски размером 1 x 3 дюйма (для этого проекта использовалась сосна):

• Опоры для водостока (измерьте и отрежьте не менее двух следующих комплектов)

  • 10 1/8"
  • 1 5/8 дюйма (x2)

Следующие четыре шага покажут вам, как создать каждую из подсборок, необходимых для создания всей игры.

Шаг 2: Создание конструкции: сборка полосы и желоба

Начните с измерения, резки и шлифовки компонентов опоры желоба, указанных ниже. Эти детали будут составлять 2 опорных элемента водостока.

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

Затем склейте опоры вместе, как показано на изображении выше. Если у вас есть доступ к большим зажимам, скрепите узел вместе. В противном случае поместите тяжелые книги по обеим сторонам узла опоры желоба, чтобы оказать давление на устройство, пока клей сохнет.

Продолжайте измерять, обрезать и шлифовать дорожку и желоба ниже:

• 6 1/2 дюймов x 5 1/2 футов x 3/4 дюйма
• 1 3/4 дюйма 5 футов x 1/8 дюйма (x2)
• 1 дюйм x 5 футов x 1/8 дюйма (x2)

После того, как эти детали будут изготовлены, нанесите клей на верхнюю часть опорной базы желоба и поместите на них опоры дорожки и желоба (как показано на сборочном изображении выше). Если материал, который вы выбрали для желобов, немного хрупкий или слегка деформируется, нанесите полоску клея для дерева по всей длине деталей, чтобы они были прижаты к дорожке для поддержки.

Шаг 3: Создание конструкции: опоры для полос движения

Начните с измерения, резки и шлифовки компонентов дорожной опоры, указанных ниже. Эти части будут составлять 2 единицы поддержки полосы движения.

• 6 1/2 "x 11 5/8" x 3/4 "(x2) - основание
• 6 1/2 "x 10 1/8" x 3/4 "(x2) - верхняя полка
• 6 1/2 "x 2 3/4" x 3/4 "(x4) - боковые опоры

Приклейте две боковые опоры к основанию, как показано на изображении Tinkercad выше. Положите кусок дерева размером 3/4 дюйма на основание, прежде чем нанести клей на края верхней полки и вставить его между боковыми направляющими. Зажмите или надавите, как указано на предыдущем шаге, чтобы обеспечить хорошее прилипание клея.

Шаг 4: Создайте структуру: счетчик контактов и дисплей

Измерьте, отрежьте и отшлифуйте компоненты счетчика дорожек, расположенные ниже.

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

Приклейте две боковые опоры к основанию, как показано на изображении Tinkercad выше. Положите верхнюю часть счетчика кеглей на две боковые опоры после нанесения клея на верхнюю часть боковых опор. Осторожно поместите книгу или две на сборку, пока она сохнет.

Затем измерьте, вырежьте и отшлифуйте дисплейную доску до следующих размеров:

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

Перед тем, как прикрепить дисплейную плату к блоку счетчика кеглей, вырежьте в дисплейной плате отверстие размером 3 дюйма (ширина) x 1 дюйм (высота) в том месте, где вы хотите разместить ЖК-экран. Если у вас есть лобзик, это, вероятно, самый простой способ сделать этот разрез, но в зависимости от материала, с которым вы работаете, может подойти ручная пила или мощный универсальный нож. Вы можете подождать, чтобы отрезать и подключить плату дисплея, пока вы не подключите электронику и не сможете увидеть, как далеко протянутся ваши перемычки. Не существует единственного правильного места для экрана дисплея на плате дисплея, поэтому его можно разместить в соответствии с вашими личными предпочтениями.

Когда отверстие будет вырезано, приклейте плату дисплея к передней части счетчика кеглей, как показано.

Шаг 5: Создание конструкции: ловушка для кеглей и мячей

Начните с измерения, резки и шлифовки компонентов штифта и шарикоуловителя, указанных ниже.

• 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 дюйма x 11 5/8 дюйма x 1/8 дюйма

Приклейте две боковые опоры и обратно к основанию, как показано на изображениях выше. Приклейте тонкую деталь к передней части сборки, чтобы никакие компоненты не застряли под вашей игрой во время игры. Зажмите или приложите давление, как указано в предыдущих шагах, чтобы обеспечить хорошее прилипание клея.

Шаг 6: Завершите / присоединитесь к Фрейму

Когда у вас есть четыре сборки компонентов, все готово. Вы можете соединить части с помощью клея или гвоздей, но мы рекомендуем оставить их отдельно, чтобы было легче перемещать игру, если вы хотите играть в нее в другом месте. Опоры полосы движения следует размещать в начале и ближе к концу полосы движения (как показано на рисунке). Счетчик кеглей должен быть размещен так, чтобы задний край дорожки и задний край счетчика кеглей были выровнены, а улавливатель шариков / кеглей должен плотно прилегать к блоку счетчика кеглей.

Шаг 7: Подготовьте каркас для электрических компонентов

Перед установкой электрических компонентов игры необходимо просверлить несколько отверстий для датчиков и светодиодов. Мы решили просверлить эти отверстия после того, как узлы рамы будут закреплены, но вы можете выполнить этот шаг до сборки рамы, если хотите.

Распечатайте прикрепленные шаблоны для размещения светодиода и фоторезистора.

Начиная с шаблона для светодиодов, совместите шаблон с концом дорожки и просверлите отверстия следующим образом. Для каждого из 10 штифтов просверлите сквозное отверстие 1/4 дюйма, через которое будут подаваться светодиоды. Затем используйте сверло 1/2 дюйма, чтобы слегка зенковать отверстие сверху дорожки (~ 1 / 32 дюйма), чтобы помочь найти и разместить штифты.

Аналогичным образом для фоторезисторов распечатайте и выровняйте прикрепленный шаблон с верхней задней частью блока счетчика кеглей. Просверлите сквозное отверстие 1/4 дюйма в центре каждого места штифта, как показано в шаблоне.

Наконец, следует просверлить отверстие 1/4 дюйма на каждой боковой стенке блока счетчика кеглей, которое будет использоваться для размещения одного светодиода и одного фоторезистора. Для этих компонентов просверлите отверстие на 1/2 дюйма над полосой и на 1/2 от переднего края блока счетчика кеглей с обеих сторон.

Шаг 8: Настройте и проверьте свою электрическую цепь

Пришло время сделать небольшой перерыв в кадре, чтобы сосредоточиться на электрической части этого проекта, начиная с схемы проводки.

Поскольку фотографии сложной проводки может быть немного сложно расшифровать, мы включили подробную схему фритзинга для электрической конфигурации этой игры в боулинг (созданную с помощью Tinkercad) ЗДЕСЬ.

Примечание. Фактически используемый ЖК-экран представляет собой 4-контактный ЖК-экран (в отличие от стандартного ЖК-экрана, показанного в модели Tinkercad).

Подключите компоненты, как показано на этой схеме, и загрузите приложенный код для проверки схемы и компонентов. Для проверки активируйте датчик, показанный в крайнем левом углу диаграммы, катя перед ним шарик. Этот фоторезистор должен почувствовать, что мяч прошел мимо него, что укажет игре, что первый кадр начался. Когда оставшиеся 10 световых датчиков закрыты (10 кеглями), схема / игра должна отображать счет, как если бы эти кегли не были сбиты с ног. Открытые датчики будут отображаться в игре как кегли.

Убедитесь, что ваша схема и компоненты работают правильно, прежде чем прикреплять их к раме на следующем шаге. Если ваша игра работает не так, как ожидалось, вот быстрый совет по устранению неполадок, который поможет вам убедиться, что все датчики работают должным образом и улавливают достаточно света:

Используйте прилагаемый тестовый код, чтобы отобразить напряжение, считываемое каждым датчиком (с использованием функции последовательного монитора / последовательной печати), чтобы убедиться, что каждый датчик точно улавливает входной сигнал от источника света. Начните с подключения датчика, который вы хотите проверить аналоговый вывод 1, и запустите тестовый код. Напряжение, которое вы видите на выходе на дисплей последовательной печати, должно находиться в диапазоне от 0,5 до 3,0 В (для каждого датчика), когда он накрыт и открыт. Слишком маленький диапазон (например, только чтение от 2,0 до 2,5 вольт), скорее всего, приведет к проблемам с распознаванием, и вы можете заменить этот датчик на другой с более высокой производительностью

Не стесняйтесь задавать вопросы в комментариях, если у вас возникнут проблемы с запуском игры.

Шаг 9: Подключите электрические блоки к раме

Конкретное расположение электрических компонентов может варьироваться в зависимости от длины ваших перемычек при условии, что проводка на схеме фритзинга на предыдущем шаге сохраняется. В приведенных ниже инструкциях объясняется, как и где были установлены электрические компоненты в этой игре, но если у вас другие стилистические предпочтения, не стесняйтесь вносить здесь изменения.

Начните с приклеивания компонентов с штифтами к раме. В каждом отверстии дорожки выровняйте светодиод по центру отверстия под поверхностью дорожки и нанесите немного горячего клея снизу, чтобы удерживать светодиод на месте. Повторите этот процесс для каждого фоторезистора в верхней части счетчика контактов. Наконец, аналогичным образом приклейте последний фоторезистор с одной стороны счетчика контактов (с какой стороны вы выбираете), а последний светодиод - с другой стороны. Закрепление светодиодов и фоторезисторов на раме горячим клеем должно гарантировать, что они не смещаются или перемещаются, что может привести к ошибкам обнаружения.

Затем прикрепите макетную плату к нижней части дорожки, чтобы подключить светодиоды к цепи. Макет можно прикрепить с помощью клея или шурупов, в зависимости от того, что вам больше нравится.

Сама Arduino может быть прикреплена к боковой стороне игры для легкого доступа и легко подключена к макетной плате фоторезистора, которая установлена на верхней части блока счетчика контактов. Как и светодиоды, для устойчивости прикрепите фоторезисторы к раме горячим клеем.

Наконец, установите и подключите ЖК-дисплей к задней части платы дисплея, чтобы он совместился с ранее вырезанным отверстием.

Шаг 10: Играйте в боулинг

Вот и все! Теперь ваша дорожка для боулинга готова к игре. Чтобы играть, просто включите Arduino и следуйте инструкциям на ЖК-дисплее. ЗДЕСЬ - это короткое видео, в котором мы играем в нашу игру за 10 кадров.

Удачи, и мы надеемся, что вам понравится этот проект / игра. Пожалуйста, дайте нам знать, сможете ли вы получить идеальную игру… мы все еще не победили нашу!