DIY magnetische tafelhockey met karton, RGB-verlichting en sensoren - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Je moet Air Hockey gespeeld hebben! Betaal een paar $$dollars$$ aan de speelzone en begin gewoon met het scoren van doelen om je vrienden te verslaan. Is het niet erg verslavend? Je hebt er vast wel eens aan gedacht om thuis één tafel te houden, maar hey! ooit gedacht om het zelf te maken?

We gaan onze eigen geautomatiseerde DIY magnetische tafelhockey maken. We zullen een microcontroller en sensoren voor obstakeldetectie toevoegen om doelen te tellen en de tijd bij te houden. Het is niet nodig om doelen bij te houden, de sensoren en evive doen het terwijl we genieten van het spelen en concentreren op de bal. RGB-LED's voegen levendige kleuren toe aan deze coole doe-het-zelf-creatie.

Echt, mijn vrienden en collega's waren hier uren mee bezig. Het was erg leuk.

Stap 1: Wat hebben we allemaal nodig om magnetisch tafelhockey te maken?

Dit kan zelfs door een kind of een oudje heel gemakkelijk thuis worden gemaakt! We hebben de volgende spullen nodig:

• Dik karton (we gebruikten golfplaten van 5 mm) (1 vierkante meter)
• Hard karton (moet erg plat zijn)
• Lijmpistool en lijmpistoolstok
• Gekleurd papier (gebruik bij voorkeur 3 verschillende kleuren papier voor de arena en twee tegenstanders)
• Heerser
• Markeerstift
• Papier Snijder
• Weinig All-pins
• Lijm
• Bal
• 4 sterke neodymium-magneten (ongeveer 10 mm diameter en 4 mm hoogte)

We hebben wat elektronica nodig om timing, lichten en doelpunten te automatiseren (het is heel gemakkelijk, echt heel gemakkelijk)

• evive (of een Arduino met LCD/TFT-scherm)
• 2 IR-sensoren
• Doorverbindingsdraden
• 5V RGB LED-strip (de ingebouwde Li-ionbatterij van evive kan 5V of anders 12V RGB LED-strip met voedingsadapter/6 AA-batterijen geven)

Stap 2: Het tafelhockeyframe maken: deel A

We moeten de volgende stukken uit dik karton knippen

• Basisondersteuning Het is een rechthoekig vel van 50 cm X 35 cm
• Twee langere zijmontagesRechthoekig blad van 50cm X 15cm
• Twee kortere zijmontages Rechthoekig blad van 36 cm X 15 cm Rechthoekige uitsparing van 28 cm X 4 cm op een afstand van 7 cm vanaf de langere rand in het midden
• Twee steunen voor het Top Arena-bed Rechthoekige uitsparingen van 49 cm X 9 cm worden vastgemaakt aan de Langere Zijsteun op de Basissteun.
• Middelste steun voor Top Arena bed Rechthoekige uitsnijding van 34 cm X 9 cm parallel vastgelijmd aan de kortere zijmontages op de basissteun, waardoor de scheidingswand in twee helften wordt gemaakt. Dit beperkt de spelers om de kant van de tegenstander te betreden (later uitgelegd) en biedt ook ondersteuning in het midden voor het Arena-bed

Nu gaan we sleuven maken in de twee kortere zijmontages van waaruit we de speelhandvatten kunnen plaatsen met een magneet die aan één uiteinde stevig is vastgelijmd (we zullen dit handvat later maken)

We gebruiken een harde kartonnen plaat van 35 cm x 38 cm, die zeer vlak moet zijn en niet gemakkelijk mag vervormen of samendrukken. Maar maak eerst het frame met behulp van het bovenstaande dikke karton en controleer vervolgens opnieuw op geschikte afmetingen, waar u het Arena-bed op twee steunen en middelste steun kunt plaatsen, omdat u soms na het lijmen met lijmpistool een andere opstelling/plaatsing krijgt.

Stap 3: Het tafelhockeyframe maken: deel B

Dus nu zijn ons frame en de arena klaar. We hebben het Arena Bed bekleed met dik groen gekleurd papier.

Nu moeten we sleuven maken voor doelpalen en een schuifregelaar om de bal eruit te krijgen nadat het doelpunt is gescoord. Zorg ervoor dat u de afmetingen neemt van het frame dat we zojuist hebben gemaakt, want er zal altijd een klein beetje variatie zijn. We snijden de volgende stukken karton:

• Doelsleuven: 4 dikke kartonnen rechthoekige uitsnijdingen van 5 cm X ~ 11,5 cm (Hierdoor blijft een doelpaal van ~ 12 cm over) We zullen ze verticaal op de bovenkant van het Arena Bed plakken, uitgelijnd met de zijsteunbevestigingen. De ruimte links in het midden zal fungeren als doelpaal.
• Schuifregelaars worden gemaakt van elk kartonnen vel van ongeveer ~ 36 cm x 5,5 cm (of 6) We moeten dit kleine stukje (~ 1 cm) onder het Arena-bed voorzichtig in een licht hellende positie lijmen, zodat de bal naar de zijkant kan rollen, zoals weergegeven in figuur (we hielden een hoogteverschil van 1 cm om het schuin te maken en de bal rolde gemakkelijk). We hielden het iets lager zodat de zelfs een snel bewegende bal niet terug in het veld zou komen. Gelieve te meten alvorens dit te snijden en de afmetingen dienovereenkomstig aan te passen. Plak een wit/donker papier op het schuifblad als tegengesteld aan de donker/licht gekleurde bal, die nodig is voor de sensor om het passeren van de bal te detecteren. (uitgelegd in de volgende stap)
• Balvanger Zodra de balschuif goed werkt, maken we een rechthoekige sleuf in de zijsteunbevestigingen om de bal uit de schuif te halen. We hebben twee kleine ballenvangers gemaakt, die we voor de rechthoekige sleuven aan elke kant van de schuifregelaars zullen lijmen.
• Doelpaal Top Covers (~6.5cm X 36cm) We zullen een top cover op de top van de doelpaal en sliders plaatsen. Het wordt bovenop geplaatst met ondersteuning van Shorter Side Mount en twee rechthoekige uitsparingen die de doelpaal vormen. Meet de vereiste afmetingen van het frame, dat we zojuist hebben gemaakt. Maak voorzichtig een cirkelboog vanaf de zijkant. Lijm dit nu niet. (Getoond in de volgende stap)

Stap 4: Sensoren integreren om de bal te detecteren nadat het doelpunt is gescoord

Wie wil de doelpunten noteren? We zullen het automatiseren met behulp van standaard IR-sensoren en een microcontroller. We moeten twee IR-sensoren monteren aan de binnenkant van de Top Covers van de Goal Post bij de rand (laat wat ruimte over vanaf de rand). We zullen de ZWARTE en TRANSPARANTE LED's op de sensor moeten buigen om deze verticaal te richten (zoals weergegeven in de afbeelding). Controleer of de bal gemakkelijk naar buiten moet rollen zonder de sensor aan te raken.

Nu zullen we het evive-menu gebruiken dat hier kan worden gedownload. Navigeer naar de menuoptie Pin State Monitor en we zullen dit gebruiken om onze sensoren te kalibreren. De bal zal van het schuifblad passeren nadat een doelpunt is gescoord. Er is een kleine potentiometer op de sensor die moet worden gekalibreerd om de bal te detecteren. Onze bal is donker roodachtig gekleurd, dus we hebben wit papier op Slider Sheet geplakt om te onderscheiden. Draai de potentiometer aan het ene uiteinde en draai hem dan langzaam terwijl u de detectie van het passeren van de bal test.

U kunt deze stap overslaan en er een programmeren, als u geen timers en sensoren wilt toevoegen om de doelen te tellen.

Stap 5: De magnetische spits en stok maken

Nu gaan we vier gelijkbenige rechthoekige driehoeken van karton maken met zijden van 7 cm X 7 cm voor spitsen. Je kunt proberen welke maat je wilt maken. Na plaatsing van een neodymiummagneet in het midden worden twee driehoekige uitsparingen op elkaar gelijmd. [We hebben een derde stuk bovenop twee toegevoegd terwijl de bal eroverheen ging]

Ook zullen we twee stokken maken met magnetische punt om de spits van onder het Arena Bed te bedienen. Op de punt van de stok is een zeer sterke Neodymium magneet gelijmd. Later hebben we de stok beplakt met dik rood en blauw gekleurd papier.

Deze stick sleept de spits die bovenop Arena wordt gehouden door magnetische kracht.

Stap 6: De hockeytafel versieren

We plakken rode en blauwe kleuren aan de twee kanten en trokken een halve lijn en markeerden een rechthoekig veld bij de doelpalen aan beide kanten. Hier wordt aan het begin van elk spel een bal in geplaatst.

Genoten van het spelen van games met je vrienden tijdens nachtelijke hangouts? Het is echt leuk. Er komen RGB-LED's. We hebben 12V RGB-lampen geplaatst die een geweldig gevoel geven met uitgeschakelde kamerverlichting. Aan alle kanten hadden we de LED-strip geplakt die werd aangestuurd door de ingebouwde motordriver van evive met behulp van 3 kanalen. Organiseer de draden of LED-strip en sensoren en breng deze voorzichtig buiten het frame in de buurt van de Top Goal Post Cover.

Stap 7: Bedrading van de sensoren en verlichting met Eveve

We moeten de volgende dingen met elkaar verbinden om te evive:

• Twee IR-sensoren Omdat we de sensoren aan de onderkant van de bovenkant van de doelpaal hebben gemonteerd en de draad hebben georganiseerd om ze aan de andere kant van de Ball Catcher te krijgen, gaan we nu de drie draden verbinden om te evive, namelijk GND naar aarde, VCC naar 5V en Signaal naar 2 en 3.
• RGB LED stripDe strip heeft vier draden. Zoals we in het schakelschema zien, is '+' verbonden met VSS of VVR op evive. 'R', 'G' en 'B' zijn aangesloten op de motorklemmen in de plug-and-play-interface.
• Omdat we 12V RGB LED-strips hebben gebruikt, zullen we een 12V DC-adapter of 3 Li-ionbatterijen of 6 AA-cellen aansluiten.

Stap 8: Programmeren in Scratch en Arduino: Algoritme stroomschema

Nu is het tijd om te programmeren. Er zijn zes dingen:

• Timer: volgens de gameplay krijgt elk spel drie minuten (of volgens uw keuze) en evive houdt het bij. De timer start nadat Tactile Switch 1 op evive is ingedrukt.
• Detecteer tactiele drukknop: het spel begint zodra een speler op de ingebouwde tactiele knop 1 op evive drukt.
• Sensoren om het doel te detecteren: We moeten het passeren van de bal in de slider detecteren via IR-sensoren nadat er een doelpunt aan beide kanten is gescoord. En het programma houdt de totale doelen bij.
• RGB-LED's: LED's zijn wit als het spel begint. Na elk doelpunt zullen LED's rood/blauw oplichten, afhankelijk van wie het doelpunt heeft gescoord. LED's beginnen te knipperen als er nog 5 seconden over zijn.
• evive's zoemer: Er klinkt een pieptoon aan het begin, bij het scoren van een doelpunt en aan het einde van de wedstrijd.
• evive's TFT: We zullen instructies, gescoorde doelpunten, tijd en winnaar weergeven.

Hierboven is het uiteindelijke algoritme voor het spel weergegeven.

Stap 9: Programmeren in Scratch en Arduino

Het programma kan worden gemaakt in Scratch (omdat kinderen dol zijn op grafisch programmeren) of Arduino.

Scratch is een gratis programmeertaal waarmee je je eigen innovatieve en interactieve projecten, verhalen, games en animaties kunt maken. mBlock gebruiken (gebaseerd op Scratch 2.0).

Klik hier als je stappen wilt om Scratch and evive extensies te installeren.

Klik hier als je meer wilt weten over Scratch.

Om de code in Scratch te vereenvoudigen, worden 10 functieblokken gemaakt (functie als je Arduino gebruikt):

1. Initialisatie: Initialiseer de initiële spelinstellingen en variabelen.
2. LED met drie ingangen (Rood, Groen en Blauw): Schakel de LED in volgens de ingangen.
3. Regels weergeven: Voor het weergeven van de regels op het TFT-scherm aan het begin van het spel.
4. Match-initialisatie: match- en matchvariabelen initialiseren.
5. Show Timer: Toon de tijd op TFT terwijl de wedstrijd aan de gang is.
6. Wedstrijd: alle dingen die tijdens de wedstrijd gebeuren, zijn zoals het detecteren van doelen.
7. Score weergeven: om de score tijdens en na de wedstrijd weer te geven.
8. Score Gelijkspel: Dit blok wordt groen na de wedstrijd, wat een gelijkspel aangeeft.
9. Blue Wins: Dit blok wordt na de wedstrijd blauw, wat aangeeft dat Blue het spel heeft gewonnen.
10. Rood wint: dit blok wordt na de wedstrijd rood, wat aangeeft dat rood het spel heeft gewonnen.

Alle blokken zijn geïntegreerd in de hoofdcode die het stroomschema volgt dat in de vorige stap is weergegeven.

Hieronder staat het script in mBlock en Arduino

Stap 10: De gameplay

• Elk spel duurt 3 minuten en een toss bepaalt wie er mag beginnen.
• Elke speler krijgt een magnetische spits en een stok met magnetische punt. De stick wordt ingebracht vanuit de gleuf die in de Shorter Side Mount is gemaakt. Het zal onder het Arena-bed zijn en de aanvaller besturen die bovenop de Arena is geplaatst.
• De bal wordt aan het begin van de wedstrijd of na elk doelpunt in het rechthoekige gebied geplaatst, aan de kant tegenover degene die het doelpunt heeft gemaakt.
• Winnaar is het team dat de meeste doelpunten maakt, anders wordt het spel gelijkspel.

Stap 11: Laten we spelen

Niets meer te zeggen! Gewoon genieten van het fantastische Tafelhockey.

Het heeft diepe concentratie op de bal en coördinatie van oog en hand nodig.

Meer ideeën zijn welkom in reacties hieronder.

Leer en ontdek hier meer over evive.

Tweede plaats in de Make It Move-wedstrijd 2017