Gioco di bowling da tavolo: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Cerchi un modo divertente per giocare a bowling a casa?

Questo tutorial ti guida attraverso come creare un gioco di bowling da tavolo completamente funzionale. Sviluppato da un appassionato giocatore di bowling per un progetto scolastico, questo gioco di bowling casalingo controllato da Arduino porta la pista da bowling direttamente a casa tua!

Il gioco funziona collegando fotoresistenze per rilevare le luci montate sotto ciascun perno per dire al gioco se i perni sono stati rovesciati o meno, il che consente al gioco di mantenere un punteggio preciso in tutti e dieci i fotogrammi. E come bonus, i LED illuminano i birilli per dare loro un effetto luminoso - quindi accendi la tua luce nera e organizza la tua festa di bowling cosmica!

Forniture

Strutturale

• Legno da 3/4 ", compensato o MDF (lungo almeno 5,5 piedi)
• Compensato o MDF da 1/8" (lungo almeno 5 piedi)
• 1 "x 3" legname (per questo progetto è stato utilizzato il pino)

Elettronica

• 1 Arduino Uno
• 2 breadboard di dimensioni standard
• 11 LED bianchi
• 11 fotoresistenze
• 11 resistori da 10k Ohm
• 1 display LCD I2C a 4 pin
• ~ 70-75 fili per ponticelli (questo può variare leggermente a seconda di quanto esattamente i fili sono vicini alla breadboard e dove si posizionano gli Arduino. Per il modello mostrato, sono stati utilizzati 73 fili).

Altro

• Sega da banco (o sega circolare)
• Seghetto alternativo (o coltello multiuso per impieghi gravosi)
• Levigatrice palmare (o carta vetrata)
• Colla per legno
• Morsetti (o libri pesanti)
• Pistola per colla a caldo e stick di colla
• Mini birilli da bowling
• Mini palla da bowling

Passaggio 1: creare la struttura di base: panoramica

Dopo aver ordinato/acquisito i componenti elettronici elencati nell'introduzione, iniziare misurando e ritagliando i pezzi delle corsie strutturali come descritto nei passaggi successivi.

Questo progetto è stato realizzato utilizzando scarti di MDF e pino, ma qualsiasi materiale simile al legno nelle dimensioni e negli spessori approssimativi dovrebbe funzionare. Inoltre, una sega da banco è probabilmente la scelta migliore per questi tagli poiché molti dei pezzi sono lunghi con bordi dritti, ma potrebbe essere utilizzata anche una sega circolare.

Poiché la corsia stessa è piuttosto lunga (più di 5 piedi), è stato creato e incluso per chiarezza un modello Tinkercad dei singoli componenti. Il modello dell'assieme completo è accessibile qui per riferimento insieme alle immagini dei componenti assemblati nei passaggi seguenti.

Il seguente elenco fornisce una panoramica di tutti i singoli pezzi che dovranno essere tagliati:

Da un pannello spesso 3/4 (per questo progetto è stato utilizzato MDF), misurare e tagliare:

• sentiero

  • 6 1/2 "x 5 1/2" (nota che è 6,5 pollici e 5,5 piedi)

    Nota: questa verrà utilizzata come corsia stessa, quindi assicurati che sia priva di ammaccature o ammaccature

• Supporti corsia (fa due supporti)

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

• Contatore pin

  • 6 1/2" x 11 5/8" (x2)
  • 6 1/2" x 6 1/2" (x2)
• Raccoglitore di birilli/palla
  • 6 1/2" x 10 1/8" (x2)
  • 6 1/2" x 6 1/2" (x2)

Da un pannello spesso 1/8 (per questo progetto è stato utilizzato MDF), misurare e tagliare:

• Raccoglitore di birilli/palla

  1 1/2" x 11 5/8"

• Grondaie (misurare e tagliare un set per ogni lato della corsia)

  • 1 3/4" 5' (di nuovo, cioè 5 piedi)
  • 1" x 5'

• Cornice LCD

  7 1/2" x 11 5/8"

Da una tavola da 1" x 3" (per questo progetto è stato utilizzato il pino), misura e taglia:

• Supporti per grondaie (misurare e tagliare almeno due serie dei seguenti)

  • 10 1/8"
  • 1 5/8" (x2)

I prossimi quattro passaggi ti mostreranno come realizzare ciascuno dei sottoassiemi necessari per creare il gioco complessivo.

Passaggio 2: creare la struttura: assemblaggio corsia e grondaia

Inizia misurando, tagliando e levigando i componenti di supporto della grondaia di seguito. Questi pezzi formeranno 2 unità di supporto per grondaie.

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

Quindi, incolla insieme i pezzi di supporto come mostrato nell'immagine sopra. Se hai accesso a morsetti grandi, fissa il gruppo insieme. In caso contrario, posizionare libri pesanti su entrambi i lati del gruppo di supporto della grondaia per esercitare una pressione sull'unità mentre la colla si asciuga.

Continua misurando, tagliando e levigando la corsia e le grondaie di seguito:

• 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)

Una volta realizzati questi pezzi, applicare la colla sulla parte superiore della base di supporto della grondaia e posizionare i supporti della corsia e della grondaia su di essi (come mostrato nell'immagine di assemblaggio sopra). Se il materiale che hai scelto per le grondaie è un po' fragile o si deforma leggermente, applica una goccia di colla per legno lungo la lunghezza dei pezzi in modo che siano tenuti alla corsia per il supporto.

Passaggio 3: creare la struttura: supporti di corsia

Inizia misurando, tagliando e levigando i componenti di supporto della corsia di seguito. Questi pezzi formeranno unità di supporto a 2 corsie.

• 6 1/2" x 11 5/8" x 3/4" (x2) - base
• 6 1/2" x 10 1/8" x 3/4" (x2) - ripiano superiore
• 6 1/2" x 2 3/4" x 3/4" (x4) - supporti laterali

Incolla i due supporti laterali sulla base come mostrato nell'immagine di Tinkercad sopra. Appoggia un pezzo di legno da 3/4 sulla parte superiore della base prima di applicare la colla sui bordi del ripiano superiore e inserirlo tra le guide laterali. Bloccare o esercitare pressione come indicato nel passaggio precedente per garantire una buona adesione della colla.

Passaggio 4: creare la struttura: contatore pin e display

Misurare, tagliare e carteggiare i componenti del contatore dei perni di corsia sottostanti.

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

Incolla i due supporti laterali sulla base come mostrato nell'immagine di Tinkercad sopra. Appoggiare la parte superiore del contaspilli sui due supporti laterali dopo aver applicato la colla sulla parte superiore dei supporti laterali. Metti delicatamente un libro o due sull'assieme mentre si asciuga.

Quindi, misurare, tagliare e carteggiare il tabellone alle seguenti dimensioni:

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

Prima di collegare il tabellone all'unità contatore pin, praticare un foro di 3" (larghezza) x 1" (altezza) nel tabellone nel punto in cui si desidera posizionare lo schermo LCD. Se hai accesso a un seghetto alternativo, questo è probabilmente il modo più semplice per eseguire questo taglio, ma a seconda del materiale che stai lavorando con una sega a mano o un coltello multiuso potrebbe funzionare. Potresti voler aspettare di tagliare e collegare il tabellone fino a quando non colleghi l'elettronica e sei in grado di vedere fino a che punto raggiungeranno i cavi dei ponticelli. Non esiste una posizione corretta per lo schermo del display sul tabellone, quindi lo schermo può essere posizionato in base alle proprie preferenze personali.

Quando il foro è stato praticato, incollare il tabellone sulla parte anteriore del contaspilli come mostrato.

Passaggio 5: creare la struttura: Pin and Ball Catcher

Inizia misurando, tagliando e levigando i componenti del perno e del raccoglitore di sfere sottostanti.

• 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"

Incolla i due supporti laterali e torna sulla base come mostrato nelle immagini sopra. Incolla il pezzo sottile sulla parte anteriore dell'assieme per assicurarti che nessun componente rimanga bloccato sotto il gioco durante il gioco. Fissare o applicare pressione come indicato nei passaggi precedenti per garantire una buona adesione della colla.

Passaggio 6: completare/unire il frame

Una volta completati i quattro assemblaggi dei componenti, tutto è pronto. Puoi scegliere di collegare i pezzi con colla o chiodi, ma ti consigliamo di lasciarli separati in modo che sia più facile spostare il gioco se vuoi giocarlo in una posizione diversa. I supporti della corsia devono essere posizionati all'inizio e vicino alla fine della corsia (come definito nell'immagine). Il contatore di birilli deve essere posizionato in modo che il bordo posteriore della corsia e il bordo posteriore del contatore di birilli siano allineati e il ricevitore di palline/birilli deve essere posizionato comodamente contro l'unità contatore di birilli.

Passaggio 7: preparare il telaio per i componenti elettrici

Prima che i componenti elettrici del gioco possano essere collegati, ci sono diversi fori che devono essere praticati per i sensori e i LED. Abbiamo deciso di praticare questi fori dopo che i sottoassiemi del telaio erano in virata, ma se preferisci puoi completare questo passaggio prima dell'assemblaggio del telaio.

Stampa i modelli allegati per il posizionamento del LED e della fotoresistenza.

Partendo dalla sagoma per i LED, allineare la sagoma con l'estremità della corsia e praticare i fori come segue. Per ciascuno dei 10 piedini, praticare un foro passante da 1/4" per far passare i LED. Quindi, utilizzare un trapano da 1/2" per svasare leggermente un foro dalla parte superiore della corsia (~1/ 32") per aiutare a individuare e posizionare i perni.

Analogamente per le fotoresistenze, stampare e allineare il modello allegato alla parte posteriore superiore dell'unità contatore pin. Praticare un foro passante da 1/4 al centro di ogni posizione del perno come mostrato nel modello.

Infine, su ogni parete laterale dell'unità contatore pin deve essere praticato un foro da 1/4" che verrà utilizzato per alloggiare un LED e una fotoresistenza. Per questi componenti, praticare un foro 1/2" sopra la corsia e 1/2 " dal bordo anteriore dell'unità contaspilli su entrambi i lati.

Passaggio 8: configurare e testare il circuito elettrico

È tempo di prendersi una piccola pausa dal telaio per concentrarsi sulla parte elettrica di questo progetto, iniziando con il cablaggio del circuito.

Dal momento che le foto di cablaggi elaborati possono essere un po' difficili da decifrare, abbiamo incluso un diagramma dettagliato per la configurazione elettrica di questo gioco di bowling (creato utilizzando Tinkercad) QUI.

Nota: lo schermo LCD effettivamente utilizzato è uno schermo LCD a 4 pin (al contrario dello schermo LCD standard mostrato nel modello Tinkercad).

Collega i componenti come mostrato in questo diagramma e carica il codice allegato per testare il circuito e i componenti. Per eseguire il test, attiva il sensore mostrato all'estrema sinistra del diagramma facendo rotolare una pallina davanti ad esso. Quella fotoresistenza dovrebbe rilevare che è passata una palla che indicherà al gioco che il primo fotogramma è iniziato. Quando i restanti 10 sensori di luce sono coperti (dai 10 birilli), il circuito/gioco dovrebbe mostrare un punteggio come se quei birilli non fossero stati abbattuti. I sensori che vengono scoperti appariranno al gioco come birilli.

Verifica che il circuito e i componenti funzionino correttamente prima di collegarli al telaio nel passaggio successivo. Se il tuo gioco non funziona come previsto, ecco un rapido suggerimento per la risoluzione dei problemi per aiutarti a garantire che tutti i sensori funzionino correttamente e raccolgano abbastanza luce:

Utilizzare il codice di prova allegato per visualizzare la tensione letta da ciascun sensore (utilizzando il monitor seriale/la funzione di stampa seriale) per garantire che ciascun sensore catturi con precisione l'input dalla luce. Inizia collegando il sensore che desideri testare il pin analogico 1 ed esegui il codice di prova. La tensione che vedi in uscita sul display della stampa seriale dovrebbe variare da 0,5 a 3,0 volt (per ciascun sensore) quando coperto e scoperto. Un intervallo troppo piccolo (ad esempio solo la lettura da 2,0 - 2,5 volt) probabilmente causerà problemi di rilevamento e potresti voler sostituire quel sensore con un altro con prestazioni migliori

Non esitare a porre domande nei commenti se riscontri problemi nel far funzionare il tuo gioco.

Passaggio 9: collegare le unità elettriche al telaio

La posizione specifica dei componenti elettrici può variare a seconda della lunghezza dei cavi dei ponticelli, a condizione che venga preservato il cablaggio nello schema fritzing nel passaggio precedente. Le istruzioni seguenti spiegano come e dove sono stati montati i componenti elettrici in questo gioco, ma se hai una preferenza stilistica diversa, sentiti libero di apportare modifiche qui.

Inizia incollando i componenti con perno nel telaio. In ogni foro della corsia, allinea il LED al centro del foro, sotto la superficie della corsia, e applica una piccola quantità di colla a caldo dal basso per tenere il LED in posizione. Ripetere questo processo per ciascuna delle fotoresistenze nella parte superiore del contatore dei pin. Infine, incolla l'ultima fotoresistenza su un lato del contatore pin (a tua scelta quale lato) e l'ultimo LED sull'altro lato in modo simile. Fissare i LED e le fotoresistenze al telaio con la colla a caldo dovrebbe garantire che non si spostino o si muovano, il che potrebbe causare problemi di rilevamento errato.

Quindi, collega una breadboard alla parte inferiore della corsia per collegare i LED al circuito. La breadboard può essere fissata con colla o viti, come preferisci.

L'Arduino stesso può essere collegato al lato del gioco per un facile accesso e per connettersi facilmente alla breadboard della fotoresistenza montata sulla parte superiore dell'unità contatore pin. Come i LED, collega le fotoresistenze al telaio con colla a caldo per stabilità.

Infine montare e collegare il display LCD al retro del tabellone in modo che sia allineato con il foro precedentemente praticato.

Passaggio 10: vai a giocare a bowling

Questo è tutto! La tua pista da bowling è ora pronta per essere divertita. Per giocare è sufficiente accendere Arduino e seguire le istruzioni sul display LCD. QUI è un breve video di noi che giochiamo a 10 fotogrammi con il nostro gioco.

Buona fortuna e speriamo che questo progetto/gioco vi piaccia. Fateci sapere se siete in grado di ottenere un gioco perfetto… non abbiamo ancora battuto il nostro!