Penilaian Otomatis untuk Permainan Skee-Ball Kecil: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Permainan Skee-Ball buatan sendiri bisa sangat menyenangkan bagi seluruh keluarga, tetapi kelemahannya selalu kurangnya penilaian otomatis. Saya sebelumnya telah membuat mesin Skee-Ball yang menyalurkan bola permainan ke saluran terpisah berdasarkan cincin skor yang mereka lewati. Orang lain juga telah memilih desain konstruksi ini. Ini memungkinkan pemain untuk melacak skor permainan mereka secara manual dengan menambahkan bola di setiap saluran. Akan menyenangkan untuk dapat menghitung skor Skee-Ball Anda secara elektronik sehingga sistem saluran yang rumit ini dapat dihindari. Saya juga ingin merancang ruang penyimpanan untuk bola permainan. Saat permainan baru dimulai, sebuah pintu akan turun, memungkinkan 9 bola skee regulasi dimainkan.

Saya tidak ingin game ini memiliki jejak yang besar, jadi ide awal saya adalah membuat game yang menggunakan bola golf untuk dimainkan. Namun, saya tidak menyukai cara bola golf diluncurkan dari jalan permainan, jadi saya beralih ke bola kayu 1-1/2” yang dapat dibeli dari Kerajinan Pelatuk. Ini alamat webnya:

woodpeckerscrafts.com/1-1-2-round-wood-bal…

Dimensi akhir dari gim ini adalah lebar 17 inci kali 79 inci dan tinggi 53 inci pada titik tertingginya (papan skor). Dalam Instruksi ini saya akan berkonsentrasi untuk menjelaskan komponen elektronik dan kode yang diperlukan untuk menerapkan penilaian otomatis pada mesin Skee-Ball buatan sendiri. Instruksi saya sebelumnya yang berjudul "Mesin Skee-Ball Lain" memberikan instruksi lebih rinci tentang teknik pengerjaan kayu yang diperlukan untuk membuat mesin Skee-Ball.

Perlengkapan

Permainan itu sendiri:

· Kayu lapis” (perakitan papan samping dan papan target)

· 2 x 4 kancing pinus (dipotong dengan lebar yang lebih kecil untuk rangka ramp)

·” kayu lapis (jalan)

· Kayu lapis 1/8” (sisi jalan)

· 1 x 4 pinus (sisi rakitan target)

· Rangka konstruksi 2 x 8 (peluncuran)

· Pipa PVC berdiameter 4” (ring skoring)

· Set cat akrilik (papan skor)

· 1/8” kaca plexiglass bening (papan skor)

· Stiker angka (cincin skor)

· Bagian atas ember plastik (cincin skor besar)

· Cetakan tepi ubin vinil putih setinggi 4” (cincin bawah papan target)

· Jaring olahraga (kandang pelindung)

·” pasak kayu (kandang pelindung

Komponen elektronik:

· (7) Microswitch pintu koin arcade dengan kabel lurus

· Sekrup mesin kecil

·” x 8 sekrup kayu

· (14) 1” kurung siku logam

· Arduino Mega

· Berbagai lampu LED (resistor bawaan – digunakan pada papan target)

· Lampu LED (untuk papan skor)

· 2,3” satu digit 7-segmen LED (E-Bay)

· LED setinggi 1,2”, 4 digit, 7 segmen (Adafruit Industries)

· Berbagai papan solder

· Resistor 220 ohm (untuk lampu LED dan LED 7 segmen tinggi)

· Saklar sesaat (saklar reset)

· Motor servo (pintu tarik turun untuk pelepasan bola game)

· Lain-lain kabel dan konektor

Langkah 1: Majelis Papan Target

Ukuran papan target adalah lebar 16 inci kali 24 inci dan dibuat dari kayu lapis tebal”. Lubang penilaian diletakkan di atas kayu lapis dan dipotong dengan gergaji lubang berdiameter 4 inci yang terhubung ke bor saya. Saya menggunakan pipa PVC berdiameter 4” untuk cincin skoring. Mereka direkatkan dengan lem konstruksi untuk dipusatkan di atas lubang yang dipotong.

Cincin yang lebih besar yang mengelilingi cincin skor 20-, 30- dan 40-poin dipotong dari atas ember cucian. Itu terpusat dan terpaku pada tempatnya juga. Cincin bawah terbuat dari tepi vinil dan direkatkan ke papan target setelah bit router”digunakan untuk membentuk saluran untuk menerimanya (jadi akan menahan kurva).

Sebuah selungkup bawah (kotak) dibangun untuk menampung dan menyalurkan bola skee yang dilempar ke saluran keluar. Baik papan target maupun bagian bawah selungkup dilapisi dengan bahan tikar lembut untuk “mematikan” pantulan bola kayu solid. Ini adalah matras yoga yang digunakan:

www.amazon.com/gp/product/B01IZDFWPG/ref=p…

Setelah rakitan papan target selesai, sisi dan bagian atas yang mengelilingi rakitan target dirancang, dipotong, dan dipasang. Rakitan target dipasang pada sudut 45 derajat.

Langkah 2: Target Papan Elektronik

Sebuah microswitch arcade dengan kabel lurus panjang digunakan untuk mendeteksi bola skee saat jatuh melalui cincin penilaian. Saya perlu menemukan cara untuk memasang microswitch ke bagian bawah papan target. Braket buatan sendiri dirancang dan dibuat menggunakan hardboard setebal 1/8” dan braket sudut kanan kecil: Lihat di bawah:

www.amazon.com/gp/product/B01IZDFWPG/ref=p…

Saklar harus dipasang di bagian bawah setiap lubang skor agar tidak mengganggu bola yang jatuh, tetapi juga harus dipusatkan agar tidak “melewatkan” bola yang jatuh. Kawat panjang harus dibentuk dan dipusatkan sehingga akan "tersandung" oleh bola di mana pun ia melewati lubang skor.

Saya juga ingin menambahkan lampu ke papan target. Lampu LED kecil dipasang untuk memahami setiap lubang skor untuk menerangi bukaan. Untuk mencapai hal ini, sebuah hole harus di-countersunk tepat di luar tepi hole scoring. Mata bor Forstner berdiameter 1” digunakan untuk mengebor hingga kedalaman 3/8 inci. LED kemudian diamankan dengan klip kabel 1/4 . Lubang skor diberi kode warna dengan nilai skor. Cincin skor 10 dan 20 poin diterangi dengan warna merah, cincin skor 30, 40 dan 50 poin diterangi dengan warna biru dan dua cincin skor 100 poin menyala hijau. Seperti yang akan kita lihat nanti, skema warna ini akan cocok dengan warna yang ditampilkan di papan skor.

Setelah semua sakelar dan lampu LED dipasang, mereka harus disambungkan dan disolder ke papan wafer berlubang terpusat dengan konektor standar. Koneksi kawat pada akhirnya akan berjalan ke papan skor yang dipasang. Semua kabel longgar ditempelkan dan dipasang dengan aman di bagian dalam papan target agar tidak mengganggu bola permainan saat jatuh melalui cincin skor dan berjalan ke pintu keluar.

Langkah 3: Rakitan Ramp

Rangka ramp dibuat dari stud konstruksi yang dirobek menjadi dimensi 1-1/2” x 2”. Bingkai dibangun dengan anggota silang sekitar 16 inci terpisah. Bingkainya sedikit miring sehingga bola skee akan menggelinding secara alami, dengan gravitasi, ke area pegangannya.

Bagian integral dari rakitan ramp adalah parasut dan area penahan bola kembali. Bola skee yang dimainkan akan menumpuk di belakang mekanisme pintu drop-down. Mekanisme ini dikendalikan oleh motor servo mikro yang disambungkan ke mikroprosesor Arduino dan diprogram untuk menjatuhkan dan melepaskan 9 bola permainan setiap kali tombol reset ditekan.

Motor servo mikro dipasang ke rangka sehingga lengan servo plastik menahan bagian belakang pintu tarik. Pintu ini melekat pada engsel yang dapat bergerak bebas. Setelah lengan servo diinstruksikan, dalam kode, untuk mengayun ke bawah 90 derajat, kemiringan lintasan bola dan berat bola kayu menyebabkan pintu jatuh ke lubang rata. Bola kemudian bergerak bebas ke area bermain teluk terbuka di mana mereka dapat diambil satu per satu.

Saya tidak menunjukkan banyak detail, tetapi sisi rakitan jalan dibingkai dan ditutupi dengan kayu lapis tipis 1/8 inci untuk memberi ruang bagi pergerakan bebas bola permainan di bawahnya, seperti yang dijelaskan dalam paragraf sebelumnya. Desainnya mensimulasikan bagaimana permainan Skee-Ball ukuran arcade nyata akan bekerja setelah Anda memasukkan uang untuk memulai permainan.

Rakitan ramp diselesaikan dengan menggiling jalur bowling kayu lapis tingkat kabinet inci agar pas di atas bingkai. Kancing pinus berukuran 2 x 4 inci digunakan untuk membuat kaki gim untuk mengangkatnya dari tanah ke ketinggian yang tepat untuk bermain gim. Untuk membuat game mobile, roda industri 2 inci dipasang pada kaki ini.

Langkah 4: Luncurkan Fabrikasi

Saya pertama kali mencoba membuat peluncuran bola non-solid menggunakan teknik rib and frame. Saya menggunakan strip kayu lapis tipis (1/8 inci) yang direkatkan ke beberapa potongan bingkai” yang dipotong di garis besar peluncuran. Saya menguji peluncuran ini dengan bola kayu dan ternyata tidak bekerja dengan baik. Itu tidak terasa kokoh dan tidak meluncurkan bola kayu seperti yang diharapkan. Saya memutuskan untuk tidak menggunakan peluncuran ini.

Saya kembali ke teknik konstruksi peluncuran yang telah saya gunakan sebelumnya. Peluncuran dibuat dari potongan-potongan individual kayu konstruksi setebal 2 inci yang direkatkan untuk mendapatkan lebar peluncuran yang benar. Polanya dijiplak dan dipotong pada gergaji pita saya. Semua ketidaksempurnaan diisi dengan pengisi bodi otomatis. Kurva diampelas ke bentuk akhir peluncuran. Ini adalah langkah terakhir dalam menyelesaikan perakitan ramp.

Langkah 5: Layar / Sangkar Pelindung

Layar pelindung yang saya buat adalah semacam renungan. Saya pikir saya akan membutuhkan perlindungan untuk ruang bawah tanah dengan cucu-cucu saya bermain game. Saya tidak mengambil foto langkah-langkah yang terlibat. Saya tidak dapat menemukan bahan yang dapat saya kerjakan dengan sukses (pipa PVC, pipa logam, saluran) jadi saya memutuskan untuk membuatnya dari kayu. Saya menggunakan” kayu lapis tebal dan” pasak untuk membuatnya. Itu dicat hitam dan kemudian ditutup dengan jaring jenis olahraga sepak bola. Bahan jaring dijepit ke kayu. Sangkar pelindung ini kemudian diikatkan ke permainan.

Langkah 6: Pengaturan Bangku Elektronik

Pengaturan bangku jejak elektronik ditunjukkan pada foto-foto berikut. Saya menggunakan monitor LDC 4 baris di bangku pengujian saya untuk melacak variabel dan memverifikasi kode Arduino yang mengontrol papan skor berfungsi dengan benar. Saya menggunakan ini sebagai pengganti monitor serial. Tombol sesaat pull-up digunakan untuk meniru sakelar arcade pintu koin kawat panjang yang dipasang di papan target. Saya memiliki satu sakelar arcade kawat ekstra panjang yang terhubung hanya untuk meyakinkan diri sendiri bahwa tombolnya akan berfungsi. Saya juga menguji beberapa lampu LED yang akan berfungsi di papan skor. Lampu merah yang menyala di foto ini akan menyala untuk menandakan “Bola Merah” sedang digulingkan. Dalam Skee-Ball normal, ini adalah bola kesembilan atau terakhir yang digulirkan dan bernilai dua kali lipat skor poin dari cincin skor apa pun yang dilewatinya. Akan ada LED hijau yang menunjukkan tombol reset telah ditekan dan permainan baru dimulai. Juga akan ada LED "Game Over" yang akan menyala setelah kesembilan bola digulirkan.

Akan ada enam LED di bagian atas papan skor. Yang menyala pada satu waktu akan menunjukkan cincin penilaian yang dilalui bola terakhir yang digulung. Ingat, warna LED ini akan diberi kode warna ke lampu warna yang menerangi cincin skor.

Akhirnya, tampilan LED 7-segmen dihubungkan dan diuji. Pertama, LED 7-segmen satu digit ukuran besar (2,3”) generik yang besar dibeli di E-Bay. Tampilan kebesaran apa pun akan berfungsi. Yang saya gunakan adalah jenis katoda umum dan ditempatkan pada papan tempat memotong roti kecil sehingga resistor 220-ohm dapat disolder di tempat untuk setiap segmen LED individu dari layar. Sebuah kabel dari setiap segmen LED diakhiri pada konektor 7-pin (2,54mm) laki-laki yang umum. Konektor akan memudahkan untuk terhubung ke board Arduino Mega. Tampilan 7-segmen kebesaran ini akan dipasang di tengah papan skor dan menunjukkan jumlah bola yang digulirkan dalam permainan.

Juga dipasang di tengah papan skor, di atas tampilan bola yang digulung, adalah tampilan 4 digit, 7 segmen yang akan menjumlahkan skor saat setiap bola dilempar. LED 4-digit, 7-segmen ini berasal dari Adafruit Industries. Ini disebut “1.2” 4-Digit 7-Segment Display dengan 12C Backpack – Red”. ID Produk adalah 1269. Lihat di bawah:

www.adafruit.com/product/1269

Keindahan tampilan ini adalah menggunakan pengontrol bus I2C di bagian belakang PCB sehingga hanya diperlukan dua pin untuk mengontrolnya. Ini adalah pin SDA (jalur data) dan pin SCL (jalur jam). Anda juga akan membutuhkan saluran listrik dan ground untuk tampilan ini. Tapi itu hanya total 4 jalur dibandingkan dengan 16 jalur yang dibutuhkan tanpa pengontrol bus I2C ini.

Kode Arduino ditulis dan di-debug. Setelah semuanya ditemukan bekerja di bangku cadangan, saatnya untuk merancang dan membuat papan skor.

Langkah 7: Desain dan Perakitan Papan Skor

Kandang kayu untuk papan skor terbuat dari” kayu lapis jadi. Lebarnya akan sama dengan sisa permainan yang sudah selesai (17"). Ini akan memiliki kedalaman 7 "dan tinggi 9". Overlay header Plexiglas yang dicat khusus akan dibuat agar pas di bagian depan enklosur ini. Papan pemasangan utama untuk semua komponen elektronik dipotong dari kayu lapis 1/4”. Itu akan diposisikan tepat di belakang lapisan Plexiglas. Lampu dan tampilan 7-segmen akan sejajar dengan karya seni yang sesuai pada overlay Plexiglas. Dimensi untuk papan pemasangan ini dipotong sedikit lebih kecil dari selungkup kayu. Papan pemasangan distabilkan dengan alas kayu lapis” yang terpasang di bagian bawah. Ini membuatnya lebih mudah untuk memasang komponen.

Semua lampu LED ditempatkan pada papan tempat memotong roti berlubang kecil dengan resistor 220 ohm yang disolder ke terminal positif. Ini membuatnya lebih mudah untuk memasang LED ke papan pemasangan. Pada awalnya, saya akan mengatur lampu nilai titik dalam kurva atau setengah lingkaran di sepanjang bagian atas papan skor. Namun, ternyata terlalu sulit untuk mengatur jarak lampu secara merata, jadi saya memutuskan untuk mengatur nilai titik lampu dalam garis lurus di bagian atas dengan bintang "Permainan Baru" yang menyala hijau di tengahnya. Seperti disebutkan sebelumnya, tampilan skor dan tampilan jumlah bola dipusatkan di garis tengah seperti game arcade Skee-Ball yang asli. Di sisi kiri layar 7-segmen saya menempatkan lampu LED "Game Over" dan di sisi kanan saya menempatkan lampu LED "Bola Merah". Semua komponen ini diamankan di papan pemasangan seperti yang terlihat di foto.

Sekarang setelah tata letak papan skor diselesaikan, header overlay Plexiglas harus dirancang dan dicat agar sesuai. Bagian dari desain didasarkan pada foto-foto mesin arcade Skee-Ball klasik lama. Panah diagonal kuning adalah inspirasi dari game klasik ini. Ikon lain ditambahkan untuk menunjukkan apa yang diwakili oleh setiap LED yang menyala. Desain dicat pada Plexiglas menggunakan cat akrilik tipe artis. Saya bukan seorang seniman, tapi saya pikir hasilnya ok. Saya telah menelusuri banyak desain pada Plexiglas sehingga saya bisa melukis di desain dengan benar. Saya juga menggunakan beberapa spidol ajaib dan pena cat, di area tertentu, untuk menyelesaikan overlay.

Langkah 8: Menyelesaikan Elektronik

Dari bagian belakang gim, Anda dapat melihat bagaimana saya menghubungkan semua komponen bersama-sama. Langkah terakhir adalah mengamankan semua komponen ke pin input dan output pada Arduino Mega. Papan prosesor ini diamankan pada dasar papan pemasangan (sisi kanan). Papan tempat memotong roti berlubang yang menerima koneksi mikro-switch arcade dari cincin penilaian papan target dan koneksi lainnya juga dipasang di dasar papan pemasangan (sisi kiri). Ada juga papan tempat memotong roti berlubang yang diamankan di papan pemasangan itu sendiri yang mendistribusikan semua daya 5 VDC dan umpan tanah ke semua komponen. Ini adalah papan distribusi daya utama. Anda dapat melihat koneksi lampu LED dan koneksi tampilan 7-segmen menuju pin output yang sesuai di Arduino Mega. Rakitan papan pemasangan seluruh komponen ini pas di dalam kotak penutup kayu papan skor dan berada di belakang lapisan Plexiglas yang terpasang dengan aman.

Akhirnya, catu daya dan distribusi AC harus terhubung. Sebuah transformator daya dengan output DC 5 volt digunakan untuk menyalakan lampu LED yang diamankan di bawah papan target. Mereka membutuhkan daya yang konstan karena mereka selalu menyala saat sakelar permainan menyala. Trafo keluaran DC 9 volt khusus digunakan untuk memberi daya pada papan Arduino Mega. Trafo ini keduanya ditenagai oleh saluran listrik AC 110 volt biasa. Sakelar sakelar AC satu kutub ditempatkan di saluran listrik ini dan dipasang di sisi kiri kabinet untuk menghidupkan dan mematikan permainan.

Langkah 9: Kode Arduino

Hal terakhir yang dibahas adalah kode Arduino yang mengontrol alur permainan (papan skor). File kode Arduino terlampir. Dalam kode Anda akan melihat bahwa Anda harus menyertakan semua Perpustakaan yang diperlukan. Juga ingat, saya menggunakan monitor LCD 4 baris untuk memeriksa dan men-debug kode saya sehingga Anda masih akan melihat referensi ke kode ini. Itu bisa diabaikan begitu saja.

Pertama, sakelar mikro arcade diberi pin 43-53. Tombol reset terpasang pada pin 9. Selanjutnya, fungsi-fungsi dideklarasikan untuk menampilkan angka pada layar 7-segmen tunggal yang besar, untuk mengontrol pembaruan skor permainan dan tampilan lemparan bola, dan untuk mengontrol nilai lampu skor mana yang ditampilkan di seluruh papan skor teratas.

Fungsi setup() pertama-tama menginisiasi motor servo. Selanjutnya, ini mengatur mode pin ke output untuk semua LED yang ada di papan skor dan yang membentuk layar besar 7-segmen. Kemudian mode pin diatur ke input untuk semua sakelar mikro arcade dan tombol reset. Resistor internal pada papan Arduino digunakan sehingga resistor terpisah tidak diperlukan untuk setiap sakelar. Akhirnya, tampilan disinkronkan ke nol untuk awal permainan.

Kode dalam fungsi loop() dijalankan ribuan kali per menit; dengan kata lain, terus menerus. Pada dasarnya, yang dilakukannya hanyalah memeriksa untuk melihat apakah dan kapan sebuah sakelar telah diaktifkan dan kemudian mengeksekusi kode yang sesuai untuk sakelar itu. Kode akan menambahkan skor permainan, menghitung jumlah bola yang digulung, mengaktifkan LED bola skor terakhir dan kemudian menampilkan semua informasi ini di papan skor. Ada pernyataan untuk memeriksa ketika 9 bola telah digulirkan dan permainan selesai atau ketika 8 bola telah digulirkan dan bola berikutnya digulirkan (Bola Merah) akan bernilai poin ganda. Akhirnya, jika tombol reset ditekan, permainan berhenti, semuanya dikembalikan ke nol (variabel dan tampilan) dan lengan motor servo turun, sehingga bola permainan dilepaskan untuk mulai bermain sekali lagi.

Langkah 10: Pikiran Terakhir

Papan skor elektronik tampaknya berfungsi seperti yang dirancang. Hanya pada kesempatan langka, bola skee tidak akan mengaktifkan lengan kawat panjang sakelar mikro saat jatuh melalui cincin penilaian. Saya memperoleh salinan manual pengaturan untuk mesin Skee-Ball gaya arcade ukuran penuh yang sebenarnya. Ini menunjukkan mesin dibuat dengan sensor Inframerah (IR) untuk mendeteksi bola permainan yang jatuh melalui cincin penilaian. Jika saya membuat game Skee-Ball lain, saya pikir saya akan menggunakan sensor break-beam IR untuk mendeteksi bola yang jatuh. Saya akan menggunakan produk dari Adafruit Industries yang disebut “IR Break Beam Sensor – LED 3 mm” (ID produk 2167)

www.adafruit.com/product/2167

Saya menggunakan ini di game lain yang saya rancang yang diterbitkan di Instructables berjudul "Electronic Scoring for a Bean Bag Baseball Game" dan mereka bekerja dengan sempurna.