Tabletop-Bowling-Spiel - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Auf der Suche nach einer unterhaltsamen Art, zu Hause zu bowlen?

Dieses anweisbare führt Sie durch, wie man ein voll funktionsfähiges Tabletop-Bowlingspiel macht. Von einem begeisterten Bowler für ein Schulprojekt entwickelt, bringt dieses Arduino-gesteuerte Bowlingspiel für zu Hause die Bowlingbahn direkt zu Ihnen nach Hause!

Das Spiel funktioniert, indem Fotowiderstände angeschlossen werden, um Lichter zu erfassen, die unter jedem Stift angebracht sind, um dem Spiel mitzuteilen, ob die Stifte umgestoßen wurden oder nicht, wodurch das Spiel über alle zehn Frames hinweg eine genaue Punktzahl behält. Und als Bonus beleuchten die LEDs die Pins, um ihnen einen leuchtenden Effekt zu verleihen - also schalte dein Schwarzlicht ein und veranstalte deine eigene kosmische Bowling-Party!

Lieferungen

Struktur

• 3/4 "Holz, Sperrholz oder MDF (mindestens 5,5 Fuß lang)
• 1/8 "Sperrholz oder MDF (mindestens 5 Fuß lang)
• 1 "x 3" Holz (Kiefer wurde für dieses Projekt verwendet)

Elektronik

• 1 Arduino Uno
• 2 Steckbretter in Standardgröße
• 11 weiße LEDs
• 11 Fotowiderstände
• 11 10k Ohm Widerstände
• 1 4-poliges I2C-LCD-Display
• ~ 70-75 Überbrückungsdrähte (Dies kann leicht variieren, je nachdem, wie nah die Drähte am Steckbrett sind und wo Sie Ihre Arduinos platzieren. Für das gezeigte Modell wurden 73 Drähte verwendet.)

Sonstiges

• Tischkreissäge (oder Kreissäge)
• Stichsäge (oder Hochleistungs-Allzweckmesser)
• Handschleifer (oder Schleifpapier)
• Holzkleber
• Klammern (oder schwere Bücher)
• Heißklebepistole und Klebestifte
• Mini-Bowling-Pins
• Mini-Bowlingkugel

Schritt 1: Erstellen Sie die Basisstruktur: Übersicht

Nachdem Sie die in der Einleitung aufgeführten elektronischen Komponenten bestellt/beschafft haben, beginnen Sie mit dem Messen und Ausschneiden der strukturellen Bahnstücke, wie in den nächsten Schritten beschrieben.

Dieses Projekt wurde aus MDF- und Kiefernresten hergestellt, aber alle holzähnlichen Materialien in den angegebenen Abmessungen und ungefähren Dicken sollten funktionieren. Darüber hinaus ist eine Tischkreissäge wahrscheinlich die beste Wahl für diese Schnitte, da viele der Stücke lang sind und gerade Kanten haben, aber auch eine Kreissäge könnte verwendet werden.

Da die Bahn selbst ziemlich lang ist (mehr als 5 Fuß), wurde ein Tinkercad-Modell der einzelnen Komponenten erstellt und der Übersichtlichkeit halber eingefügt. Das Modell der kompletten Baugruppe ist hier als Referenz zusammen mit Bildern der montierten Komponenten in den folgenden Schritten zugänglich.

Die folgende Liste gibt einen Überblick über alle Einzelteile, die geschnitten werden müssen:

Messen und schneiden Sie von einer 3/4 dicken Platte (MDF wurde für dieses Projekt verwendet):

• Fahrbahn

  • 6 1/2 x 5 1/2 '(beachten Sie, dass das 6,5 Zoll und 5,5 Fuß sind)

    Hinweis: Diese wird als Fahrspur selbst verwendet, stellen Sie also sicher, dass sie frei von Dellen oder Dellen ist

• Lane Supports (macht zwei Supports)

  • 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-Zähler

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

• Pin-/Ballfänger

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

Messen und schneiden Sie von einer 1/8 dicken Platte (MDF wurde für dieses Projekt verwendet):

• Pin-/Ballfänger

  1 1/2" x 11 5/8"

• Dachrinnen (messen und schneiden Sie einen Satz für jede Seite der Bahn)

  • 1 3/4 "5' (wieder, das sind 5 Fuß)
  • 1" x 5'

• LCD-Rahmen

  7 1/2" x 11 5/8"

Von einem 1 "x 3" Brett (Kiefer wurde für dieses Projekt verwendet), messen und schneiden Sie:

• Dachrinnenstützen (mindestens zwei Sätze der Folgenden messen und schneiden)

  • 10 1/8"
  • 1 5/8" (x2)

Die nächsten vier Schritte zeigen Ihnen, wie Sie jede der Unterbaugruppen herstellen, die zum Erstellen des Gesamtspiels erforderlich sind.

Schritt 2: Erstellen Sie die Struktur: Fahrbahn- und Dachrinnenbaugruppe

Beginnen Sie mit dem Messen, Schneiden und Schleifen der unten aufgeführten Dachrinnenhalterungskomponenten. Diese Stücke werden 2 Dachrinnen-Stützeinheiten bilden.

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

Als nächstes kleben Sie die Stützteile wie im Bild oben gezeigt zusammen. Wenn Sie Zugang zu großen Klemmen haben, klemmen Sie die Baugruppe zusammen. Wenn nicht, legen Sie schwere Bücher auf beide Seiten der Rinnenhalterung, um Druck auf das Gerät auszuüben, während der Leim trocknet.

Fahren Sie mit dem Messen, Schneiden und Schleifen der folgenden Bahnen und Rinnen fort:

• 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)

Sobald diese Teile hergestellt sind, tragen Sie Klebstoff auf die Oberseite der Rinnenträgerbasis auf und platzieren Sie die Fahrbahn- und Rinnenstützen darauf (wie im Montagebild oben zu sehen). Wenn das Material, das Sie für die Dachrinnen gewählt haben, etwas dünn ist oder sich leicht verzieht, tragen Sie eine Raupe Holzleim entlang der Länge der Stücke auf, damit sie zur Unterstützung an der Bahn gehalten werden.

Schritt 3: Erstellen Sie die Struktur: Lane Supports

Beginnen Sie mit dem Messen, Schneiden und Schleifen der nachstehenden Komponenten der Fahrspurunterstützung. Diese Teile werden 2 Fahrspur-Unterstützungseinheiten bilden.

• 6 1/2" x 11 5/8" x 3/4" (x2) - Basis
• 6 1/2" x 10 1/8" x 3/4" (x2) - oberes Regal
• 6 1/2" x 2 3/4" x 3/4" (x4) - Seitenstützen

Kleben Sie die beiden Seitenstützen auf die Basis, wie im obigen Tinkercad-Bild gezeigt. Legen Sie einen Rest des 3/4 -Holzes auf die Basis, bevor Sie Leim auf die Kanten des oberen Regals auftragen und zwischen die Seitenschienen einführen. Klemmen Sie oder üben Sie Druck aus, wie im vorherigen Schritt beschrieben, um eine gute Leimhaftung zu gewährleisten.

Schritt 4: Erstellen Sie die Struktur: Pin-Zähler und Anzeige

Messen, schneiden und schleifen Sie die Komponenten des Spurstiftzählers unten.

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

Kleben Sie die beiden Seitenstützen auf die Basis, wie im obigen Tinkercad-Bild gezeigt. Legen Sie die Oberseite des Stiftzählers auf die beiden Seitenstützen, nachdem Sie Klebstoff auf die Oberseite der Seitenstützen aufgetragen haben. Legen Sie vorsichtig ein oder zwei Bücher auf die Baugruppe, während sie trocknet.

Als nächstes messen, schneiden und schleifen Sie die Anzeigetafel auf die folgenden Abmessungen:

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

Schneiden Sie vor dem Anbringen der Anzeigetafel an der Stiftzählereinheit ein 3" (Breite) x 1" (Höhe) Loch in die Anzeigetafel, wo der LCD-Bildschirm sein soll. Wenn Sie Zugang zu einer Stichsäge haben, ist dies wahrscheinlich der einfachste Weg, um diesen Schnitt durchzuführen – aber je nach Material, das Sie bearbeiten, kann eine Handsäge oder ein Hochleistungs-Allzweckmesser funktionieren. Sie können mit dem Schneiden und Anschließen der Anzeigeplatine warten, bis Sie die Elektronik anschließen und sehen können, wie weit Ihre Überbrückungsdrähte reichen. Es gibt keine richtige Position für den Bildschirm auf der Anzeigetafel, sodass der Bildschirm nach Ihren persönlichen Vorlieben platziert werden kann.

Wenn das Loch geschnitten wurde, kleben Sie die Anzeigetafel wie abgebildet auf die Vorderseite des Stiftzählers.

Schritt 5: Erstellen Sie die Struktur: Stift- und Kugelfänger

Beginnen Sie mit dem Messen, Schneiden und Schleifen der Stift- und Kugelfängerkomponenten unten.

• 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"

Kleben Sie die beiden Seitenstützen und zurück auf die Basis, wie in den Bildern oben gezeigt. Kleben Sie das dünne Stück an die Vorderseite der Baugruppe, um sicherzustellen, dass beim Spielen keine Komponenten unter Ihrem Spiel hängen bleiben. Klemmen oder üben Sie Druck aus, wie in den vorherigen Schritten beschrieben, um eine gute Klebstoffhaftung zu gewährleisten.

Schritt 6: Vervollständigen / verbinden Sie den Rahmen

Sobald Sie die vier Komponentenbaugruppen fertiggestellt haben, sind Sie fertig. Sie können die Teile wahlweise mit Kleber oder Nägeln verbinden, aber wir empfehlen, sie getrennt zu lassen, damit das Spiel leichter bewegt werden kann, wenn Sie es an einem anderen Ort spielen möchten. Die Fahrbahnstützen sollten am Anfang und nahe dem Ende der Fahrbahn (wie im Bild definiert) platziert werden. Der Pinzähler sollte so platziert werden, dass die Hinterkante der Bahn und die Hinterkante des Pinzählers fluchten und der Kugel-/Pinfänger sollte eng an der Pinzählereinheit anliegen.

Schritt 7: Bereiten Sie den Rahmen für die elektrischen Komponenten vor

Bevor die elektrischen Komponenten des Spiels angebracht werden können, müssen noch einige Löcher für die Sensoren und LEDs gebohrt werden. Wir haben uns dafür entschieden, diese Löcher zu bohren, nachdem die Rahmenunterbaugruppen in Ordnung waren, aber Sie können diesen Schritt auch vor der Rahmenmontage ausführen, wenn Sie es vorziehen.

Drucken Sie die beigefügten Vorlagen für die LED- und Fotowiderstandsplatzierung aus.

Beginnen Sie mit der Schablone für die LEDs, richten Sie die Schablone am Ende der Bahn aus und bohren Sie Löcher wie folgt. Bohren Sie für jeden der 10 Stifte ein 1/4 "Durchgangsloch, durch das die LEDs gespeist werden sollen. Verwenden Sie dann einen 1/2" Bohrer, um ein Loch von der Oberseite der Spur nur leicht zu versenken (~ 1 / 32"), um das Auffinden und Platzieren der Stifte zu erleichtern.

Drucken Sie analog für die Fotowiderstände die beigefügte Schablone aus und richten Sie sie an der oberen Rückseite der Stiftzählereinheit aus. Bohren Sie ein 1/4 Durchgangsloch in die Mitte jeder Stiftposition, wie in der Schablone gezeigt.

Schließlich sollte an jeder Seitenwand der Stiftzählereinheit ein 1/4 "Loch gebohrt werden, das verwendet wird, um eine LED und einen Fotowiderstand aufzunehmen. Für diese Komponenten bohren Sie ein Loch 1/2" über der Spur und 1/2 " von der Vorderkante der Stiftzähleinheit auf beiden Seiten.

Schritt 8: Konfigurieren und testen Sie Ihren Stromkreis

Es ist Zeit, eine kleine Pause vom Rahmen einzulegen, um sich auf den elektrischen Teil dieses Projekts zu konzentrieren, beginnend mit der Schaltungsverdrahtung.

Da Fotos von aufwendiger Verkabelung etwas schwierig zu entziffern sein können, haben wir HIER ein detailliertes Fritzing-Diagramm für die elektrische Konfiguration dieses Bowlingspiels (erstellt mit Tinkercad) beigefügt.

Hinweis: Der tatsächlich verwendete LCD-Bildschirm ist ein 4-Pin-LCD-Bildschirm (im Gegensatz zum Standard-LCD-Bildschirm des Tinkercad-Modells).

Verbinden Sie Ihre Komponenten wie in diesem Diagramm gezeigt und laden Sie den beigefügten Code hoch, um Ihre Schaltung und Komponenten zu testen. Aktivieren Sie zum Testen den im Diagramm ganz links gezeigten Sensor, indem Sie eine Kugel davor rollen. Dieser Fotowiderstand sollte erkennen, dass ein Ball an ihm vorbeigegangen ist, was dem Spiel anzeigt, dass der erste Frame begonnen hat. Wenn die verbleibenden 10 Lichtsensoren bedeckt sind (durch die 10 Bowling-Pins), sollte die Strecke/das Spiel einen Punktestand anzeigen, als ob diese Pins nicht umgeworfen worden wären. Sensoren, die aufgedeckt werden, werden dem Spiel als Trefferstifte angezeigt.

Vergewissern Sie sich, dass Ihre Schaltung und Ihre Komponenten ordnungsgemäß funktionieren, bevor Sie sie im nächsten Schritt am Rahmen befestigen. Wenn Ihr Spiel nicht wie erwartet funktioniert, finden Sie hier einen kurzen Tipp zur Fehlerbehebung, damit Sie sicherstellen können, dass alle Sensoren ordnungsgemäß funktionieren und genügend Licht aufnehmen:

Verwenden Sie den beigefügten Testcode, um die von jedem Sensor gelesene Spannung anzuzeigen (unter Verwendung der seriellen Monitor-/Seriendruckfunktion), um sicherzustellen, dass jeder Sensor den Eingang des Lichts genau erfasst. Beginnen Sie mit dem Anschließen des Sensors, den Sie testen möchten, und führen Sie den Testcode aus. Die an der seriellen Druckanzeige ausgegebene Spannung sollte im bedeckten und unbedeckten Zustand zwischen 0,5 und 3,0 Volt (für jeden Sensor) liegen. Ein zu kleiner Bereich (z. B. nur beim Lesen von 2,0 - 2,5 Volt) führt wahrscheinlich zu Erfassungsproblemen und Sie möchten diesen Sensor möglicherweise gegen einen anderen mit besserer Leistung austauschen

Bitte zögern Sie nicht, Fragen in den Kommentaren zu stellen, wenn Sie Probleme haben, Ihr Spiel zum Laufen zu bringen.

Schritt 9: Verbinden Sie die elektrischen Einheiten mit dem Rahmen

Die spezifische Position der elektrischen Komponenten kann je nach Länge Ihrer Überbrückungsdrähte variieren, vorausgesetzt, die Verdrahtung im Fritzing-Diagramm im vorherigen Schritt bleibt erhalten. Die folgenden Anweisungen erklären, wie und wo die elektrischen Komponenten in diesem Spiel montiert wurden. Wenn Sie jedoch eine andere stilistische Präferenz haben, können Sie hier Änderungen vornehmen.

Beginnen Sie mit dem Einkleben der mit Stiften versehenen Komponenten in den Rahmen. Richten Sie die LED in jedem Loch in der Bahn in der Mitte des Lochs unter der Oberfläche der Bahn aus und tragen Sie von unten einen Klecks Heißkleber auf, um die LED an Ort und Stelle zu halten. Wiederholen Sie diesen Vorgang für jeden der Fotowiderstände oben im Stiftzähler. Kleben Sie zum Schluss den letzten Fotowiderstand auf eine Seite des Pinzählers (Ihre Wahl auf welcher Seite) und die letzte LED auf die andere Seite auf ähnliche Weise. Das Befestigen der LEDs und Fotowiderstände mit Heißkleber am Rahmen sollte sicherstellen, dass sie sich nicht verschieben oder bewegen, was zu Fehlerkennungsproblemen führen könnte.

Als nächstes befestigen Sie ein Steckbrett an der Unterseite der Spur, um die LEDs mit dem Stromkreis zu verbinden. Das Steckbrett kann wahlweise mit Kleber oder Schrauben befestigt werden.

Der Arduino selbst kann für einen einfachen Zugriff an der Seite des Spiels angebracht werden und kann einfach mit dem Fotowiderstands-Steckbrett verbunden werden, das oben auf der Pin-Zähleinheit montiert ist. Verbinden Sie die Fotowiderstände wie die LEDs mit Heißkleber mit dem Rahmen, um Stabilität zu gewährleisten.

Schließlich montieren und verbinden Sie das LCD-Display mit der Rückseite der Anzeigetafel, so dass es mit dem zuvor geschnittenen Loch ausgerichtet ist.

Schritt 10: Bowling gehen

Das ist es! Ihre Bowlingbahn ist jetzt spielbereit. Schalten Sie zum Spielen einfach den Arduino ein und folgen Sie den Anweisungen auf dem LCD-Display. HIER ist ein kurzes Video von uns, in dem wir 10 Frames mit unserem Spiel spielen.

Viel Glück und wir hoffen, dass Ihnen dieses Projekt/Spiel gefällt. Bitte lassen Sie es uns wissen, wenn Sie in der Lage sind, ein perfektes Spiel zu erzielen … wir haben unseres immer noch nicht geschlagen!