Bowlingspel op tafel - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Op zoek naar een leuke manier om thuis te bowlen?

Deze instructable laat je zien hoe je een volledig functioneel bowlingspel op tafel kunt maken. Dit door Arduino bestuurde bowlingspel voor thuis is ontwikkeld door een enthousiaste bowler voor een schoolproject en brengt de bowlingbaan rechtstreeks naar je huis!

De game werkt door fotoweerstanden aan te sluiten om lichtjes onder elke pin te detecteren om het spel te vertellen of de pinnen al dan niet zijn omgestoten, waardoor de game een nauwkeurige score kan bijhouden door alle tien frames. En als bonus lichten de LED's de pinnen op om ze een gloeiend effect te geven - dus zet je blacklight aan en heb je eigen kosmische bowlingparty!

Benodigdheden

Structureel

• 3/4 "hout, multiplex of MDF (minstens 5,5 voet lang)
• 1/8 "multiplex of MDF (minstens 5 voet lang)
• 1 "x 3" hout (grenen werd gebruikt voor dit project)

Elektronica

• 1 Arduino Uno
• 2 broodplanken van standaardformaat
• 11 witte LED's
• 11 fotoweerstanden
• 11 weerstanden van 10k Ohm
• 1 4-pins I2C LCD-scherm
• ~ 70-75 jumperdraden (Dit kan enigszins variëren, afhankelijk van hoe dicht de draden zich bij het breadboard bevinden en waar u uw Arduino's plaatst. Voor het getoonde model werden 73 draden gebruikt.)

Ander

• Tafelzaag (of cirkelzaag)
• Decoupeerzaag (of zwaar gereedschapsmes)
• Palmschuurmachine (of schuurpapier)
• Houtlijm
• Klemmen (of zware boeken)
• Heet lijmpistool en lijmstiften
• Mini bowling pinnen
• Mini bowlingbal

Stap 1: Maak de basisstructuur: overzicht

Na het bestellen/verkrijgen van de elektronische componenten die in de inleiding zijn vermeld, begint u met het meten en uitsnijden van de structurele baanstukken zoals beschreven in de volgende stappen.

Dit project is gemaakt met stukjes MDF en grenen, maar alle houtachtige materialen in de gegeven afmetingen en geschatte diktes zouden moeten werken. Bovendien is een tafelzaag waarschijnlijk de beste keuze voor deze sneden, aangezien veel van de stukken lang zijn met rechte randen, maar een cirkelzaag kan ook worden gebruikt.

Omdat de baan zelf vrij lang is (meer dan 1,5 meter), is er voor de duidelijkheid een Tinkercad-model van de afzonderlijke componenten gemaakt en bijgevoegd. Het model van de complete assemblage is hier toegankelijk als referentie, samen met afbeeldingen van de geassembleerde componenten in de volgende stappen.

De volgende lijst geeft een overzicht van alle afzonderlijke stukken die moeten worden gesneden:

Van een 3/4 dikke plaat (MDF werd voor dit project gebruikt), meet en knip:

• rijbaan

  • 6 1/2 "x 5 1/2" (merk op dat dit 6,5 inch en 5,5 voet is)

    Opmerking: deze wordt gebruikt als de baan zelf, dus zorg ervoor dat deze vrij is van deuken of deuken

• Lane Supports (maakt twee steunen)

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

• Pin teller

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

• Pin/ballenvanger

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

Van een 1/8 dik bord (MDF werd gebruikt voor dit project), meet en knip:

• Pin/ballenvanger

  1 1/2" x 11 5/8"

• Dakgoten (meet en knip één set voor elke kant van de baan)

  • 1 3/4" 5' (nogmaals, dat is 5 voet)
  • 1" x 5'

• LCD-frame

  7 1/2" x 11 5/8"

Meet en knip uit een bord van 1 "x 3" (grenen werd gebruikt voor dit project):

• Gootsteunen (meet en knip ten minste twee sets van de volgende)

  • 10 1/8"
  • 1 5/8" (x2)

De volgende vier stappen laten je zien hoe je elk van de onderdelen maakt die nodig zijn om het totale spel te maken.

Stap 2: Maak de structuur: rijbaan en gootmontage

Begin met het meten, snijden en schuren van de onderstaande gootsteuncomponenten. Deze stukken vormen 2 gootsteuneenheden.

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

Lijm vervolgens de steunstukken aan elkaar zoals weergegeven in de afbeelding hierboven. Als u toegang heeft tot grote klemmen, klem het geheel dan samen. Als dat niet het geval is, plaatst u zware boeken aan beide zijden van de gootsteun om druk uit te oefenen op het apparaat terwijl de lijm opdroogt.

Ga verder met het meten, snijden en schuren van de baan en goten hieronder:

• 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)

Zodra deze stukken zijn gemaakt, brengt u lijm aan op de bovenkant van de steunbasis van de goot en plaatst u de baan en de gootsteunen erop (zoals te zien is in de montageafbeelding hierboven). Als het materiaal dat je voor de dakgoten hebt gekozen een beetje dun is of een beetje kromtrekt, breng dan een kraal houtlijm aan langs de lengte van de stukken zodat ze ter ondersteuning aan de baan worden vastgehouden.

Stap 3: Creëer de structuur: rijstrooksteunen

Begin met het meten, snijden en schuren van de onderstaande onderdelen van de rijbaanondersteuning. Deze stukken zullen ondersteuningseenheden met 2 rijstroken vormen.

• 6 1/2" x 11 5/8" x 3/4" (x2) - basis
• 6 1/2" x 10 1/8" x 3/4" (x2) - bovenste plank
• 6 1/2" x 2 3/4" x 3/4" (x4) - zijsteunen

Lijm de twee zijsteunen op de basis zoals weergegeven in de Tinkercad-afbeelding hierboven. Laat een stukje van het 3/4 hout op de basis rusten voordat u lijm aanbrengt op de randen van de bovenste plank en deze tussen de zijrails plaatst. Klem of oefen druk uit zoals aangegeven in de vorige stap om een goede lijmhechting te garanderen.

Stap 4: Maak de structuur: pinteller en display

Meet, knip en schuur de onderstaande onderdelen van de rijstrookpenteller.

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

Lijm de twee zijsteunen op de basis zoals weergegeven in de Tinkercad-afbeelding hierboven. Laat de bovenkant van de pennenteller op de twee zijsteunen rusten nadat u lijm op de bovenkant van de zijsteunen hebt aangebracht. Plaats voorzichtig een boek of twee op het geheel terwijl het droogt.

Meet, knip en schuur vervolgens het displaybord tot de volgende afmetingen:

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

Voordat u het displaybord aan de pin-tellereenheid bevestigt, snijdt u een gat van 3" (breedte) x 1" (hoogte) in het displaybord waar u het LCD-scherm wilt hebben. Als u toegang heeft tot een decoupeerzaag, is dat waarschijnlijk de gemakkelijkste manier om deze snede te maken, maar afhankelijk van het materiaal waarmee u werkt, kan een handzaag of een zwaar mes werken. Misschien wilt u wachten met het knippen en aansluiten van het displaybord totdat u de elektronica aansluit en kunt zien hoe ver uw jumperdraden zullen reiken. Er is niet één juiste plaats voor het beeldscherm op het beeldscherm, dus het beeldscherm kan naar uw persoonlijke voorkeur worden geplaatst.

Wanneer het gat is uitgesneden, lijmt u het displaybord aan de voorkant van de pinnenteller zoals afgebeeld.

Stap 5: Creëer de structuur: pin- en ballenvanger

Begin met het meten, snijden en schuren van de onderdelen van de pen- en kogelvanger hieronder.

• 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"

Lijm de twee zijsteunen en terug op de basis zoals weergegeven in de bovenstaande afbeeldingen. Lijm het dunne stuk aan de voorkant van het geheel om ervoor te zorgen dat er tijdens het spelen geen componenten onder je spel komen te zitten. Klem of oefen druk uit zoals aangegeven in de vorige stappen om een goede lijmhechting te garanderen.

Stap 6: Voltooi / sluit je aan bij het frame

Zodra u de vier componentenassemblages hebt voltooid, bent u helemaal klaar. Je kunt ervoor kiezen om de stukken met lijm of spijkers te verbinden, maar we raden aan om ze apart te laten zodat het makkelijker is om het spel te verplaatsen als je het op een andere locatie wilt spelen. De rijstrooksteunen moeten aan het begin en aan het einde van de rijstrook worden geplaatst (zoals gedefinieerd op de afbeelding). De pinteller moet zo worden geplaatst dat de achterrand van de baan en de achterrand van de pinteller op één lijn liggen, en de bal/pinvanger moet goed tegen de pintellereenheid zitten.

Stap 7: Bereid het frame voor op de elektrische componenten

Voordat de elektrische componenten van het spel kunnen worden bevestigd, moeten er verschillende gaten worden geboord voor de sensoren en LED's. We hebben ervoor gekozen om deze gaten te boren nadat de subassemblages van het frame vastzaten, maar u kunt deze stap desgewenst vóór de montage van het frame voltooien.

Druk de bijgevoegde sjablonen af voor zowel de plaatsing van de LED als de fotoresistor.

Begin met het sjabloon voor de LED's, lijn het sjabloon uit met het einde van de baan en boor gaten als volgt. Boor voor elk van de 10 pinnen een gat van 1/4" waar de LED's doorheen moeten. Gebruik vervolgens een boor van 1/2" om een gat vanaf de bovenkant van de baan net iets te verzinken (~ 1 32") om de pinnen te lokaliseren en te plaatsen.

Evenzo voor de fotoweerstanden, drukt u de bijgevoegde sjabloon af en lijnt u deze uit met de bovenkant van de achterkant van de pin-tellereenheid. Boor een gat van 1/4 in het midden van elke pinlocatie zoals weergegeven in de sjabloon.

Ten slotte moet een gat van 1/4" worden geboord in elke zijwand van de pin-tellereenheid die zal worden gebruikt om één LED en één fotoresistor te huisvesten. Boor voor deze componenten een gat van 1/2" boven de baan en 1/2" " aan beide zijden vanaf de voorkant van de pinnenteller.

Stap 8: Configureer en test uw elektrische circuit

Het is tijd om een kleine pauze te nemen van het frame om u te concentreren op het elektrische gedeelte van dit project, te beginnen met de bedrading van het circuit.

Omdat foto's van uitgebreide bedrading een beetje uitdagend kunnen zijn om te ontcijferen, hebben we HIER een gedetailleerd fritzing-diagram toegevoegd voor de elektrische configuratie van dit bowlingspel (gemaakt met Tinkercad).

Opmerking: het daadwerkelijk gebruikte LCD-scherm is een 4-pins LCD-scherm (in tegenstelling tot het standaard LCD-scherm dat wordt weergegeven in het Tinkercad-model).

Sluit uw componenten aan zoals weergegeven in dit diagram en upload de bijgevoegde code om uw circuit en componenten te testen. Activeer om te testen de sensor die helemaal links in het diagram wordt weergegeven door er een bal voor te rollen. Die fotoweerstand zou moeten voelen dat er een bal langs is gepasseerd, wat aan het spel zal aangeven dat het eerste frame is begonnen. Als de overige 10 lichtsensoren zijn afgedekt (door de 10 bowlingpinnen), moet het circuit/spel een score weergeven alsof die pinnen niet zijn omgegooid. Sensoren die onbedekt worden, verschijnen in het spel als hit-pinnen.

Controleer of uw circuit en componenten goed werken voordat u ze in de volgende stap aan het frame bevestigt. Als je game niet werkt zoals verwacht, volgt hier een snelle tip om je te helpen ervoor te zorgen dat alle sensoren goed werken en voldoende licht opvangen:

Gebruik de bijgevoegde testcode om de spanning weer te geven die door elke sensor wordt gelezen (met behulp van de seriële monitor/seriële afdrukfunctie) om ervoor te zorgen dat elke sensor de invoer van het licht nauwkeurig vastlegt. Begin met het bevestigen van de sensor die u analoge pin 1 wilt testen en voer de testcode uit. De spanning die u naar het seriële printdisplay ziet, moet variëren van 0,5 - 3,0 volt (voor elke sensor) wanneer bedekt en onbedekt. Een te klein bereik (bijvoorbeeld alleen lezen van 2,0 - 2,5 volt) zal waarschijnlijk leiden tot detectieproblemen en misschien wilt u die sensor vervangen door een andere met betere prestaties

Stel gerust vragen in de opmerkingen als je problemen ondervindt om je spel te laten werken.

Stap 9: Sluit de elektrische eenheden aan op het frame

De specifieke locatie van de elektrische componenten kan variëren afhankelijk van de lengte van uw jumperdraden, op voorwaarde dat de bedrading in het fritzing-diagram in de vorige stap behouden blijft. De onderstaande instructies leggen uit hoe en waar de elektrische componenten in dit spel zijn gemonteerd, maar als je een andere stilistische voorkeur hebt, kun je hier wijzigingen aanbrengen.

Begin met het lijmen van de met pennen verbonden componenten in het frame. In elk gat in de baan, lijnt u de LED uit in het midden van het gat, onder het oppervlak van de baan, en brengt u een beetje hete lijm aan vanaf de onderkant om de LED op zijn plaats te houden. Herhaal dit proces voor elk van de fotoweerstanden in de bovenkant van de pin-teller. Lijm tot slot de laatste fotoresistor aan de ene kant van de pinnenteller (naar keuze aan welke kant) en de laatste LED op dezelfde manier aan de andere kant. Als u de LED's en fotoweerstanden aan het frame vastzet met hete lijm, moet u ervoor zorgen dat ze niet verschuiven of bewegen, wat kan leiden tot problemen met verkeerde detectie.

Bevestig vervolgens een breadboard aan de onderkant van de baan om de LED's op het circuit aan te sluiten. Het breadboard kan worden bevestigd met lijm of schroeven, wat u maar wilt.

De Arduino zelf kan aan de zijkant van het spel worden bevestigd voor gemakkelijke toegang en om eenvoudig verbinding te maken met het fotoresistor-broodbord dat op de bovenkant van de pin-tellereenheid is gemonteerd. Verbind, net als de LED's, de fotoweerstanden met het frame met hete lijm voor stabiliteit.

Monteer en sluit tot slot het LCD-scherm aan op de achterkant van het displaybord, zodat het is uitgelijnd met het eerder uitgesneden gat.

Stap 10: Ga bowlen

Dat is het! Uw bowlingbaan is nu klaar om van te genieten. Om te spelen, zet je gewoon de Arduino aan en volg je de instructies op het LCD-scherm. HIER is een korte video waarin we 10 frames spelen met onze game.

Veel succes en we hopen dat je geniet van dit project/spel. Laat het ons weten als je in staat bent om een perfecte game te krijgen … we hebben de onze nog steeds niet verslagen!