Automatische Wertung für das Executive-Par-3-Golfspiel - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Ich habe vor kurzem ein Instructable zum Aufbau eines lustigen Putting-Spiels veröffentlicht, das tragbar ist und sowohl drinnen als auch draußen gespielt werden kann. Es heißt „Executive Par 3 Golf Game“. Ich habe eine nachgebaute Scorekarte entworfen, um die Punktzahl jedes Spielers für 9 "Löcher" aufzuzeichnen. Wie beim echten Golf gewinnt die niedrigste Punktzahl.

Ich musste nachdenken; Was wäre, wenn ich die Ergebnisse automatisch verfolgen könnte?

Schritt 1: Elektronisches Zählen des Golfballs

Ich musste einen Weg finden, einen gerollten Golfball zu zählen, wenn er durch ein Punkteloch fiel. Denken Sie daran, dass jedes Loch einen anderen Wertungswert hat, wobei das „Ass“-Loch den niedrigsten Punktwert hat. Ich habe in früheren Spielen Infrarot-(IR)-Break-Beam-Sensoren verwendet und dachte, ich würde sie auch in dieses Spiel integrieren. Ich habe ein Produkt von Adafruit Industries namens „IR Break Beam Sensor – 3mm LEDs“verwendet. Die Produkt-ID lautet 2167:

www.adafruit.com/product/2167

Sie werden paarweise (Sender & Empfänger) verkauft und bieten eine einfache Möglichkeit, Bewegungen zu erkennen. Sie arbeiten bis zu 10 Zoll voneinander entfernt und können mit dem Arduino 5V-Netzteil betrieben werden. Sie können diese mit dem in Arduino eingebauten Pullup-Widerstand verwenden, sodass kein separater Widerstand erforderlich ist. Der Sender sendet einen IR-Strahl aus und der Empfänger direkt gegenüber ist für dieses IR-Licht empfindlich. Wenn etwas Festes durch den Strahl geht (wie ein Golfball), wird der Strahl unterbrochen und der Empfänger kann so programmiert werden, dass er Sie benachrichtigt.

Schritt 2: Installieren der Sensoren auf der Zielplatine

Das Putting Target Board war nicht am umgebenden Gehäuse befestigt. Es saß nur auf 2 ½ Eckhöhenabstandshaltern, sodass ich es entfernen und umdrehen konnte, um die Sensoren zu montieren. Ich musste die IR-Sensoren an der Unterseite des Sperrholz-Spielbretts montieren, damit sie den freien Fall der Golfbälle nicht beeinträchtigen. Ein Loch mit einem Durchmesser von 1 Zoll wurde an gegenüberliegenden Seiten jedes Kerblochs bis zu einer Tiefe von 3/8 Zoll gebohrt. Der IR-Empfänger und -Sender wurden direkt am Rand des Lochs platziert, damit die Kugeln sie nicht treffen. Sie wurden mit einer kleinen Holzschraube und etwas Epoxidkleber dauerhaft befestigt, sodass sie perfekt zueinander ausgerichtet waren.

Schritt 3: Verdrahten der Sensoren auf der Zielplatine

Nachdem alle IR-Sensoren montiert waren, mussten sie für die gemeinsame Masse und die 5V-Anschlüsse miteinander verdrahtet werden. Jeder Ausgangsdraht (weiß) musste bis zum Rand der Zielplatine verlängert werden. An jedem Draht wurde eine 6-adrige Buchse angebracht, um das hintere Gehäuse der Zielplatinenbaugruppe zu verlängern. Alle Kabel wurden festgeheftet und sicher an der Innenseite des Spielbretts befestigt, um die Rückkehr eines Golfballs nicht zu behindern, sobald er durch ein Wertungsloch geht.

Schritt 4: Erstellen des Scoreboard-Falls

Ein wenig Holzbearbeitung war in diesem Instructable noch erforderlich. Ein rechteckiges Anzeigetafelgehäuse aus Holz wurde aus ½ Zoll dickem Sperrholz hergestellt. Die Abmessungen des Gehäuses sind 15 5/8" breit x 9 ¼" hoch x 4" tief. Sie können auf den Fotos den Bauablauf dieses Gehäuses sehen. Eine ¼ Zoll breite Dado-Rille wurde auf der Innenseite jeder Gehäuseseite etwa ¾ Zoll von derselben Außenkante entfernt platziert. Diese Nut wird verwendet, um die Grafik der Anzeigetafel zwischen zwei Blättern aus 0,2 Zoll dickem Plexiglas zu halten. Der letzte zu schneidende Teil des Gehäuses ist die Montageplatine für elektronische Komponenten. Dieses Brett wurde aus 1/8" dickem Sperrholz geschnitten und im rechten Winkel an einem Stück ¾" Kiefer befestigt, um als Basis zu dienen. Es dient auch als Befestigungsmittel für den Fall selbst. Das Brett musste eingekerbt werden, um zwischen die kleinen Eckversteifungsstücke zu passen.

Am Scoreboard-Gehäuse wäre auch ein Ein/Aus-Schalter angebracht. Es wird an der Außenseite des Gehäuses in einer versenkten Position montiert, um es vor versehentlichen Schlägen zu schützen. Der Ein-/Ausschalter wird mit einer 9-Volt-Gleichstrom-Batteriequelle verbunden, die das Arduino Uno-Board und alle anderen elektronischen Komponenten der Anzeigetafel mit Strom versorgt.

Schritt 5: Entwerfen der Scoreboard-Grafik

Anstatt zu versuchen, selbst eine Scoreboard-Grafik zu malen, beschloss ich, eine in PowerPoint zu entwerfen und Fenster für die verschiedenen Scoring-Anzeigen auszuschneiden. Ich wollte, dass die Anzeigetafel den Spielern Feedback gibt und so viele Informationen wie möglich anzeigt. Enthalten wäre:

1. Eine andere Lichtfarbe für die Punktzahl des zuletzt geputteten Golfballs.

2. Eine Anzeige, die anzeigt, welches Loch Sie spielen (1-9).

3. Ein Licht, das aufleuchtet, wenn die 2-Spieler-Taste gedrückt wird.

4. Ein Licht geht an für ein neues Spiel (Reset-Taste wurde gedrückt)

5. Zwei Anzeigen für die Punktzahl jedes Spielers.

Die endgültige Grafik ist in der angehängten Datei dargestellt. Die schwarzen Rechtecke werden für die Wertungsanzeigen ausgeschnitten.

Schritt 6: Spieleingabetasten (Schalter) und Gehäuse

Ein paar Knöpfe wurden benötigt, um den Fluss des Putting-Spiels zu steuern. Die drei benötigten Eingabetasten waren:

1. Zurücksetzen oder neues Spiel (grün)

2. 1-gegen-2-Spieler-Spiel (Weiß)

3. Double Bogey (Out-of-Bounds - Red) – wo kein IR-Sensor verwendet werden konnte. Eine Punktzahl von 5 würde zur Punktzahl des Spielers addiert.

Ich habe ein Standard-Elektronikgehäuse aus Kunststoff verwendet, um die 3 Arcade-Tasten zu montieren. Die Hülle wurde von Amazon bezogen. Es misst 7 ½" breit x 4 ¼" hoch x 2 3/8" tief. Jeder Arcade-Knopf mit seinem angeschlossenen Mikroschalter verhält sich wie ein Momentschalter. Standardlöcher mit einem Durchmesser von 1-1 / 8 Zoll wurden in die Seite des Gehäuses geschnitten und gleichmäßig verteilt. Die Tasten wurden montiert und ein kleiner Kabelbaum wurde mit den 3 Ausgangsleitungen der Mikroschalter und einer gemeinsamen Masseleitung an ein kleines Steckbrett mit einem 2,54 mm Stiftkopfstecker gelötet.

Schritt 7: Scoreboard-Komponenten

Die Bestandteile des Scoreboards würden bestehen aus:

A. Zwei 4-stellige 7-Segment-LEDs für die Punktzahl jedes Spielers und eine einstellige 7-Segment-LED werden verwendet, um das „Loch“, das sie spielen, zu verfolgen. Die 4-stelligen 7-Segment-LEDs stammen von Adafruit Industries. Sie heißen „1.2“4-Digit 7-Segment Display with 12C Backpack – Red“. Sie benötigen zwei davon und die Produkt-ID lautet 1269. Siehe unten:

www.adafruit.com/product/1269

B. Die übergroße (1,3 ) einstellige 7-Segment-LED war ein generischer Kauf von eBay. Jedes übergroße Display funktioniert und muss für eine gemeinsame Kathoden- oder gemeinsame Anoden-basierte 7-Segment-LED korrekt verdrahtet werden. Um die Montage des Displays zu vereinfachen, wurde es zunächst auf ein ausreichend großes Steckbrett gelötet, sodass 220 Ohm-Widerstände an alle einzelnen LED-Segmentleitungen angelötet werden konnten. Die gemeinsame Kathodenleitung und die 7 LED-Leitungen wurden an einen 2,54 mm Stiftkopfstecker angeschlossen, um die Verdrahtung mit der Arduino-Platine zu erleichtern.

C. Auf der Anzeigetafel werden 3 vdc-LED-Leuchten in verschiedenen Farben angebracht, um das entsprechende Punkteloch zu beleuchten, das der geputtete Golfball gerade durchlaufen hat. Ich habe auch LED-Leuchten verwendet, um anzuzeigen, wenn ein neues Spiel gestartet wird und wenn die 2-Spieler-Taste gedrückt wurde. Die Farben sind:

Weiß = Ass

Blau = Birdie

Gelb = Par

Rot = Bogey

Grün = Zurücksetzen/Neues Spiel

Weiß (unten) = 1 vs. 2 Spieler

D. Ein Arduino Atmega2560 Board wurde verwendet, um die verschiedenen Komponenten zu steuern. Ich brauchte mehr Eingangs- / Ausgangspins als ein Standard-Arduino-Board.

E. Für die I2C-Leitungen zu allen Displays (4-stellige, 7-Segment-LED und LCD-Monitor) wurde ein gelöteter Steckbrett-Verteilerblock verwendet.

F. Ein Stromverteilerblock wurde von Amazon gekauft. Dies wurde verwendet, um alle 5V- und gemeinsamen Masseleitungen an jede Komponente zu verteilen. Siehe unten:

www.amazon.com/gp/product/B081XTSDGV/ref=p…

G. Die letzte benötigte Komponente war eine 9-Volt-Batterie mit Stromkabel.

H. Verschiedene Kabelverbinder müssen die verschiedenen Komponenten miteinander verbinden

Schritt 8: Arduino Bench-Setup

Der Bankaufbau ist in den entsprechenden Bildern dargestellt. Auf der Bank wurden Klimmzugknöpfe verwendet, um die IR-Sensoren mit Break-Beam nachzuahmen. Ich verwende einen 4-zeiligen LCD-Monitor auf meinem Prüfstand, um Variablen zu verfolgen und sicherzustellen, dass der Code zur Steuerung der Anzeigetafel korrekt funktioniert. Ich verwende dies gerne anstelle des seriellen Monitors.

Die 7-Segment-LED-Anzeigen werden auf der Bank angezeigt, es wurde gezeigt, dass sowohl Spieler 1 als auch Spieler 2 Ergebnisanzeigen korrekt funktionieren. Nach einiger Bearbeitung des Arduino-Codes konnte ich die einstellige "Loch" -Anzeige richtig funktionieren lassen. Die simulierten 2-Spieler-, New-Game- und Double-Bogey-Momentandruckknöpfe und die letzten Golfball-Score-LED-Leuchten wurden auf dem Steckbrett platziert. Sie wurden alle getestet und es wurde gezeigt, dass sie richtig funktionieren.

Die Arduino-Pin-Zuordnungstabelle wird ebenfalls angezeigt.

Schritt 9: Arduino-Code

Der Arduino-Code zur Steuerung des Spielflusses und zur korrekten Addition der Punkte ist beigefügt.

Der erste Teil des Codes enthält einige der erforderlichen Bibliotheken, die Sie benötigen. Es definiert auch die Arduino-Pins für die IR-Sensoren und die Spielsteuerungstasten, deklariert alle Variablen und definiert zwei benutzerdefinierte Funktionen. Eine Funktion, sevenSegWrite(digit), steuert die angezeigte Zahl in der übergroßen, einstelligen 7-Segment-Anzeige („Loch“, die Sie spielen) und die andere Funktion, controlscoreled(int), steuert, welche LED angezeigt wird (eingeschaltet) in der Anzeigetafel.

In der Funktion setup () habe ich alle OUTPUT- und INPUT-Pins definiert. Beachten Sie, dass der interne PULLUP-Widerstand verwendet wird, der einen internen 20-K-Ohm-Widerstand verwendet, der auf 5 Volt gezogen wird. Dies bewirkt, dass der Eingang HIGH liest, wenn der Schalter geöffnet ist, und LOW, wenn er geschlossen ist. Es wird kein zusätzlicher Widerstand benötigt. Ich habe auch alle Variablen und 7-Segment-Ziffernanzeigen initiiert und das grüne LED-Licht „Neues Spiel“eingeschaltet.

Die Funktion loop() beginnt mit dem ständigen Lesen aller INPUT-Pins. Dann wird eine spezifische „if“-Anweisung ausgeführt, abhängig davon, welcher Eingangspin LOW liest (die Taste wurde gedrückt oder der IR-Sensorstrahl wurde unterbrochen). Die letzte „if“-Anweisung definiert das Ende des Spiels. Sobald 9 „Löcher“gespielt wurden, stoppt die loop()-Funktion und das Spiel ist vorbei.

Schritt 10: Montage der Komponenten

Zuerst mussten Bohrungen und Ausschnitte in der Montageplatte entsprechend der Position der einzelnen Komponenten auf der Scoreboard-Grafik platziert werden. Löcher wurden mit einem Durchmesser von 5 mm gebohrt, um den LEDs zu entsprechen. Rechteckige Löcher wurden mit einer Stichsäge geschnitten, um den Abmessungen der verschiedenen 7-Segment-Anzeigen zu entsprechen.

Jedes LED-Licht wurde an ein kleines Steckbrett gelötet, wobei ein Widerstand mit dem Pluspol verbunden war. Für die positiven und negativen Anschlüsse wurden Standard 2,54 mm Stiftstecker verwendet. Das Steckbrett machte es einfacher, die LED an der dünnen Sperrholz-Montageplatte zu befestigen. Jede LED-Leuchtenbaugruppe wurde an ihrer richtigen Stelle auf der Montageplatine montiert. Zur Befestigung wurden kleine Kreuzschlitz-Stahlschrauben mit einem Durchmesser von M1,7 verwendet.

Als nächstes musste jede 7-Segment-Anzeige an der Montageplatine befestigt werden. Befestigungslöcher an den 4 Ecken der Display-Platinen wurden mit den gleichen kleinen Befestigungsschrauben verwendet.

Das Arduino-Mega-Board, der Stromverteilerblock und der I2C-Verteilerblock wurden mit kleinen Holzschrauben und Abstandshaltern an der Montageplatinenbasis befestigt. Zwei weitere kleine Steckbretter wurden auf der rechten Seite in einem 90-Grad-Winkel an der Basis befestigt. Dies sind die Eingangspins für die IR-Sensoren, die von der Zielbaugruppe angeschlossen werden müssen, und die Arcade-Tasten der Spielsteuerbox, die von den Spielern positioniert werden.

An der Innenseite der Montageplatte wurden eine 9-Volt-Batterie und deren Kabelbaum befestigt. Die positive Seite des Kabels wird mit dem Ein-/Aus-Schalter am Holzanzeigetafelgehäuse gespleißt.

Schließlich wurden alle Komponenten angeschlossen, nach dem auf dem Bench-Setup perfektionierten Verdrahtungsschema.

Schritt 11: Alles zusammenfügen

Der letzte Schritt bestand darin, die Anzeigetafel so am bestehenden Executive Par 3 Golfspiel zu befestigen, dass sie den Spielablauf nicht beeinträchtigte. Außerdem wäre jedes Anzeigetafel-Befestigungssystem abnehmbar, damit es verpackt werden kann und die Tragbarkeit des Spiels nicht behindert. Ebenso musste ich einen Ständer für die Buttonbox machen, damit sie nicht auf dem Boden ruhte und näher bei den Spielern platziert wurde.

Bitte sehen Sie sich die beigefügten Fotos an. Dübel mit einem Durchmesser von 7/8 Zoll wurden verwendet, um das Anzeigetafelgehäuse und das Knopfgehäuse auf das richtige Niveau zu bringen. Drei Dübel wurden auf 24 Länge geschnitten. Eine Sperrholzbasis mit einem 7/8-Zoll-Loch in der Mitte wurde hergestellt, um einen der Dübel aufzunehmen. Auf der Rückseite des Kunststoff-Knopfkastens wurde ein entsprechendes Kiefernholz befestigt. Es hatte auch ein 7/8-Zoll-Loch in den Boden gebohrt, um das andere Ende des Dübels aufzunehmen. Jetzt war der Knopfkastenständer fertig. Es wird kein Kleber verwendet. Der Ständer ist stabil genug, um während des Spiels verwendet zu werden, kann aber für den Transport leicht zerlegt werden.

Die Anzeigetafel wurde nach dem gleichen Konzept an der Zieltafelanordnung befestigt. Eine Oberfläche eines 15 Zoll langen Stücks Kiefernbrett wurde in einem Winkel von 60 Grad geschnitten, um dem 30-Grad-Winkel der Zielbaugruppe zu entsprechen, wenn sie zum Spielen eingerichtet ist. Dadurch wird die Oberseite dieses Boards horizontal platziert. Zwei 7/8 "Löcher wurden 11" auseinander gebohrt, um die 24" langen Dübel aufzunehmen, und dann wurde das Stück an die Rückseite der Zielbaugruppe geschraubt. Als nächstes wurde ein Schrottstück von ¾ "Think Pine an den Boden des Anzeigetafelgehäuses geschraubt, wobei passende Löcher mit einem Durchmesser von 7/8" im Abstand von 11" gebohrt wurden. Die beiden Dübel wurden durch das Out-of-Bounds-Netz gelegt und sowohl auf der Zieltafelbaugruppe als auch auf der Unterseite des Anzeigetafelgehäuses an Ort und Stelle geschoben.

Von der Rückseite der Anzeigetafel wurde ein 4-adriges Kabel mit den entsprechenden Steckern zum Tastengehäuse geführt. Ein zweites 6-adriges Kabel mit den entsprechenden Buchsen und Steckern wurde von der Rückseite der Zieleinheit (IR-Sensoren) zur entsprechenden Stelle auf der Rückseite der Anzeigetafel geführt. Jetzt war das elektronische Setup für die automatische Wertung beim Spielen einer Einspieler- oder Zweispieler-Version des Executive Par 3 Golfspiels abgeschlossen.

Schritt 12: Postscript

Als ich das Spiel testete, bemerkte ich, dass ein Golfball, der durch ein Punkteloch fiel, nicht immer gezählt wurde. Ich fragte mich, ob die IR-Sensoren richtig funktionieren oder ob ich mehr Sensoren installieren müsste. Dann fiel mir auf, dass der Golfball an der äußersten rechten und linken Seite des Lochs mit einem Durchmesser von 3 ½ Zoll von den IR-Sensoren, die genau in der Mitte des Punktelochs platziert waren, nicht „gesehen“wurde (der IR-Strahl war nicht kaputt sein). Ich fand, dass der Durchmesser eines regulären Golfballs 1,68 Zoll beträgt. Mathematisch ausgedrückt würde die Hälfte eines Lochs mit einem Durchmesser von 3 ½ Zoll 1,75 Zoll groß sein. Ich denke also, es ist möglich, dass der Golfball von der äußersten linken und rechten Seite durch das Loch fällt und den IR-Strahl nicht bricht.

Im Nachhinein hätte ich die Kerblöcher auf einen Durchmesser von 3 Zoll schneiden sollen. Aber für dieses Spiel war der einfachste Weg, dies zu beheben, das Zielbrett umzudrehen und einige überschüssige Vinylbodenkanten auf der linken und rechten Seite jedes Lochs anzubringen. Ich platzierte das flexible Vinyl so, dass es das Loch etwa ½ Zoll überlappte. Wenn Sie das Zielbrett wieder umdrehen, sehen Sie, dass sich das Material unter dem Rand des Lochs befindet und den freien Fall des Golfballs durch das Loch nicht behindert.

Dies hat das Problem behoben und das Spiel funktioniert perfekt. Während ich das Spiel in den letzten Wochen gespielt habe, habe ich keinen Fall bemerkt, in dem die Golfbälle in der Punktzahl des Spielers nicht richtig gezählt wurden.