Automaattinen pisteytys Executive Par 3 -golfpelille: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Julkaisin äskettäin Instructable -ohjelman hauskasta laittopelistä, joka on kannettava ja jota voidaan pelata sekä sisällä että ulkona. Sitä kutsutaan nimellä "Executive Par 3 Golf Game". Suunnittelin replikatulokortin tallentamaan jokaisen pelaajan pisteet yhdeksälle”reiälle”. Kuten todellisessa golfissa, pienin pisteet voittaa.

Jouduin miettimään; entä jos voisin seurata pisteitä automaattisesti?

Vaihe 1: Golfpallon laskeminen sähköisesti

Minun piti löytää tapa laskea rullattu golfpallo, kun se putosi pisteytysreiän läpi. Muista, että jokaisella reiällä on erilainen pisteytysarvo, ja "ässä" -reiällä on pienin pistemäärä. Olen käyttänyt infrapuna (IR) break-beam-antureita aiemmissa peleissä ja ajattelin sisällyttää ne myös tähän peliin. Käytin Adafruit Industriesin tuotetta nimeltä “IR Break Beam Sensor - 3mm LEDs”. Tuotteen tunnus on 2167:

www.adafruit.com/product/2167

Ne myydään pareittain (lähetin ja vastaanotin) ja tarjoavat yksinkertaisen tavan havaita liike. Ne toimivat jopa 10 tuuman päässä toisistaan, ja niitä voidaan käyttää Arduinon 5 V: n virtalähteellä. Voit käyttää niitä sisäänrakennetun Arduinon vetovastusvastuksen kanssa, joten erillistä vastusta ei tarvita. Lähetin lähettää infrapunasäteen ja vastaanotin, joka on suoraan sitä vastapäätä, on herkkä tälle IR -valolle. Jos palkin läpi kulkee jotain kiinteää (kuten golfpallo), säde on rikki ja vastaanotin voidaan ohjelmoida ilmoittamaan siitä.

Vaihe 2: Anturien asentaminen kohdetaululle

Kohdetaulu ei ollut kiinnitetty ympäröivään kaappiin. Se istui vain 2 ½”kulman korkeuden välikappaleilla, joten pystyin poistamaan sen ja kääntämään sen antureiden kiinnittämiseksi. Minun oli asennettava IR-anturit vanerileikkialustan alapuolelle, jotta ne eivät häiritsisi golfpallojen vapaata putoamista. Halkaisijaltaan 1”reikä porattiin kunkin pisteytysaukon vastakkaisille puolille 3/8 tuuman syvyyteen. IR -vastaanotin ja säteilijä sijoitettiin aivan reiän reunan sisään, jotta pallot eivät osuisi niihin. Ne asennettiin pysyvästi pienellä puuruuvilla ja jollakin epoksiliimalla, joten ne kohdistuivat täydellisesti vastakkain.

Vaihe 3: Anturien kytkeminen kohdetaululle

Kun IR -anturit oli asennettu, ne johdotettiin yhteen yhteisen maan ja 5 V: n liitäntöjä varten. Jokainen lähtöjohto (valkoinen) piti ulottaa kohdetaulun reunaan. 6-johtiminen naarasliitin kiinnitettiin jokaiseen johtoon kohdelevykokoonpanon takakaapin laajentamiseksi. Kaikki johdot kiinnitettiin ja kiinnitettiin tukevasti pelilaudan sisäpuolta vasten, jotta ne eivät häiritsisi golfpallon palauttamista sen jälkeen, kun se menee pisteytysreiän läpi.

Vaihe 4: Tulostaulun kotelon rakentaminen

Tässä oppaassa tarvittiin vielä vähän puuntyöstöä. Puinen suorakulmainen tulostaulun kotelo valmistettiin ½”paksusta vanerista. Kotelon mitat ovat 15 5/8”leveä x 9 ¼” korkea x 4”syvä. Näet kuvista tämän tapauksen rakentamisjärjestyksen. ¼”leveä dado -ura asetettiin jokaisen kotelon puolen sisäpuolelle noin ¾ tuuman päästä samasta ulkoreunasta. Tätä uraa käytetään tulostaulun grafiikan pitämiseen kahden 0,2 tuuman paksun pleksilasin väliin. Viimeinen osa leikattavasta kotelosta on elektronisten komponenttien asennuslevy. Tämä lauta leikattiin 1/8 tuuman paksuisesta vanerista ja kiinnitettiin ¾”männyn palaan suorassa kulmassa toimimaan pohjana. Se toimii myös keinona kiinnittää tapaus itse. Lauta piti lovittaa, jotta se mahtuisi pienten kulmakiinnikkeiden väliin.

Tulostaulun koteloon asennettaisiin myös On/Off -virtapainike. Se asennetaan kotelon ulkopuolelle upotettuun asentoon, jotta se ei vahingossa osuisi. Virtakytkin kytketään 9 voltin tasavirtalähteeseen, joka käyttää Arduino Uno -korttia ja kaikkia muita tulostaulun elektronisia komponentteja.

Vaihe 5: Tulostaulun grafiikan suunnittelu

Sen sijaan, että yrittäisin maalata tulostaulun grafiikkaa itse, päätin suunnitella sellaisen PowerPointissa ja leikata ikkunoita eri pisteytysnäytöille. Halusin, että tulostaulu antaa palautetta pelaajille ja näyttää mahdollisimman paljon tietoa. Mukana olisi:

1. Erivärinen valo viimeisen kitatun golfpallon pisteisiin.

2. Näyttö, jossa näkyy, mitä reikää pelaat (1-9).

3. Valo, joka syttyy, jos 2 pelaajan painiketta painetaan.

4. Valo syttyy uutta peliä varten (Reset -painiketta painettiin)

5. Kaksi näyttöä kunkin pelaajan pisteistä.

Lopullinen kuva näkyy liitteenä olevassa tiedostossa. Mustat suorakulmiot leikataan pois pisteytysnäyttöjä varten.

Vaihe 6: Pelin syöttöpainikkeet (kytkimet) ja kotelo

Muutamia painikkeita tarvittiin ohjaamaan pelin kulkua. Tarvittiin kolme syöttöpainiketta:

1. Nollaa tai uusi peli (vihreä)

2. 1 vs 2 pelaajan peli (valkoinen)

3. Double Bogey (Out-of-Bounds-punainen)-jossa IR-anturia ei voitu käyttää. Pelaajan pisteisiin lisätään 5 pistettä.

Käytin tavallista muovista elektronista koteloa kolmen arcade -painikkeen kiinnittämiseen. Asia hankittiin Amazonilta. Se on 7 ½ tuumaa leveä x 4 ¼ tuumaa pitkä ja 2 3/8 tuumaa syvä. Jokainen arcade -painike ja siihen liitetty mikrokytkin toimivat hetkellisen kytkimen tavoin. Vakioreiät, joiden halkaisija oli 1-1/8”, leikattiin kotelon sivulle ja sijoitettiin tasaisesti. Painikkeet asennettiin ja pieni johtosarja valmistettiin mikrokytkinten 3 lähtölinjalla ja yhteinen maadoitusjohto juotettiin pieneen leipälautaan, jossa oli 2,54 mm: n urospistoke.

Vaihe 7: Tulostaulun komponentit

Tulostaulun osat koostuisivat seuraavista:

A. Kaksi 4-numeroista, 7-segmenttistä LED-valoa kunkin pelaajan pisteille ja yhden numeron 7-segmentin LED-valoa käytettäisiin pelattavan”reiän” seuraamiseen. 4-numeroiset, 7-segmenttiset LEDit ovat Adafruit Industriesilta. Niitä kutsutaan "1,2" 4-numeroiseksi 7-segmenttinäytöksi, jossa on 12C-reppu-punainen. Tarvitset kaksi näistä ja tuotetunnus on 1269. Katso alla:

www.adafruit.com/product/1269

B. Ylisuuret (1,3”) yksinumeroiset 7-segmenttiset LEDit olivat yleinen hankinta eBaysta. Mikä tahansa ylisuuri näyttö toimii ja se on kytkettävä oikein yhteiseen katodiin tai yhteiseen anodipohjaiseen 7-segmenttiseen LED-valoon. Näytön asennuksen yksinkertaistamiseksi se juotettiin ensin riittävän suurelle leipälevylle, joten 220 ohmin vastukset voidaan juottaa kaikkiin yksittäisiin LED -segmenttijohtoihin. Yhteinen katodijohto ja 7 LED -johtoa yhdistettiin 2,54 mm: n urospistoliittimeen, mikä helpottaa johdotusta Arduino -korttiin.

C. Tulostaululle asetetaan erivärisiä 3 vdc: n LED -valoja, jotka sytyttävät vastaavan pisteytysreiän, jonka putkittu golfpallo juuri läpäisi. Käytin myös LED-valoja ilmaisemaan, milloin uusi peli on aloitettu ja milloin 2 pelaajan painiketta on painettu. Värit ovat:

Valkoinen = ässä

Sininen = Birdie

Keltainen = Par

Punainen = Bogey

Vihreä = Nollaa/Uusi peli

Valkoinen (alareunassa) = 1 vs. 2 pelaaja

D. Arduino Atmega2560 -korttia käytettiin eri komponenttien ohjaamiseen. Tarvitsin enemmän syöttö-/lähtötappeja kuin tavallinen Arduino -kortti.

E. Kaikille näytöille (4-numeroinen, 7-segmenttinen LED- ja LCD-näyttö) kulkeville I2C-linjoille käytettiin juotettua leipälautan jakelulohkoa.

F. Sähkönjakelulohko ostettiin Amazonilta. Tätä käytettiin jakamaan kaikki 5 V: n ja yhteiset maajohdot kullekin komponentille. Katso alempaa:

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

Viimeinen tarvittava komponentti oli 9 voltin akku virtajohdolla.

H. Erilaisten johdinliittimien on liitettävä eri komponentit yhteen

Vaihe 8: Arduino-penkin asennus

Penkki on esitetty vastaavissa kuvissa. Punnerruspainikkeita käytettiin penkillä matkimaan valonsäteen IR-antureita. Käytän testipenkilläni nelirivistä LCD-näyttöä seuratakseni muuttujia ja varmistaakseni, että tulostaulua ohjaava koodi toimii oikein. Tykkään käyttää tätä sarjamonitorin sijasta.

7-segmenttiset LED-näytöt näkyvät penkillä, sekä pelaajan 1 että pelaajan 2 pisteet näytettiin toimivan oikein. Arduino -koodin jonkin muokkaamisen jälkeen pystyin saamaan yksinumeroisen "reikä" -näytön toimimaan oikein. Simuloitu 2 pelaajan uusi peli ja kaksinkertaiset bogey-hetkelliset painikkeet ja viimeiset golfpallolla pisteytetyt LED-valot sijoitettiin leipäpöydälle. Ne kaikki testattiin ja osoitettiin toimivan oikein.

Näytetään myös Arduino -nastamääritystaulukko.

Vaihe 9: Arduino -koodi

Arduino -koodi pelin kulun hallitsemiseksi ja pisteiden laskemiseksi oikein on liitetty.

Koodin ensimmäinen osa sisältää joitain tarvittavia kirjastoja. Se määrittää myös Arduino -nastat IR -antureille ja pelin ohjauspainikkeille, ilmoittaa kaikki muuttujat ja määrittelee kaksi käyttäjän määrittämää toimintoa. Yksi toiminto, sevenSegWrite (numero), ohjaa ylisuuressa, yksinumeroisessa, 7-segmenttisessä näytössä näkyvää numeroa (”Reikä”, jota pelaat) ja toinen toiminto, kontrollipiste (int), ohjaa mitä LED-valoa näytetään (syttyy)) tulostaulussa.

Setup () -toiminnossa määrittelin kaikki OUTPUT- ja INPUT -nastat. Huomaa, että käytetään sisäistä PULLUP -vastusta, joka käyttää sisäistä 20 K ohmin vastusta, joka on vedetty 5 volttiin. Tämä saa tulon lukemaan HIGH kun kytkin on auki ja LOW kun se on kiinni. Lisävastusta ei tarvita. Käynnistin myös kaikki muuttujat ja 7-segmenttiset numeronäytöt ja sytytin uuden pelin vihreän LED-valon.

Silmukka () -toiminto alkaa lukemalla jatkuvasti kaikki INPUT -nastat. Sitten suoritetaan tietty "jos" -lauseke riippuen siitä, mikä tulonappi lukee LOW (painiketta on painettu tai IR -anturin säde on katkennut). Viimeinen "jos" -lauseke määrittelee pelin lopun. Kun 9”reikää” on pelattu, loop () -toiminto pysähtyy ja peli päättyy.

Vaihe 10: Komponenttien asennus

Ensinnäkin porausreiät ja aukot oli sijoitettava asennuslevyyn vastaamaan kunkin komponentin sijaintia tulostaulun grafiikassa. Reiät porattiin halkaisijaltaan 5 mm LEDien mukaisesti. Suorakulmaiset reiät leikattiin palapelillä eri 7-segmenttisten näyttöjen mittojen mukaan.

Jokainen LED -valo juotettiin pieneen leipälautaan, jonka vastus on kytketty positiiviseen napaan. Positiivisiin ja negatiivisiin liittimiin käytettiin tavallisia 2,54 mm: n urospistokeliittimiä. Leipälauta helpotti LEDin kiinnittämistä ohueseen vanerin asennuslevyyn. Jokainen LED -valokokoonpano asennettiin oikeaan paikkaan asennuslevylle. Niiden kiinnittämiseen käytettiin pieniä halkaisijaltaan M1.7 Phillip -teräsruuveja.

Seuraavaksi jokainen 7-segmenttinen näyttö oli kiinnitettävä asennuslevyyn. Kiinnitysreikiä näytön piirilevyjen neljässä kulmassa käytettiin samoilla pienillä kiinnitysruuveilla.

Arduinon megalevy, virranjakelulohko ja I2C -jakelulohko kiinnitettiin asennuslevyn pohjaan pienillä puuruuvilla ja välikappaleilla. Kaksi muuta pientä leipälautaa kiinnitettiin pohjaan oikealle puolelle 90 asteen kulmassa. Nämä ovat IR -antureiden tulonapit, jotka on liitettävä kohdekokoonpanosta, ja pelin ohjauslaatikon arcade -painikkeet, jotka pelaaja (t) asettaa.

9 voltin akku ja sen valjaat kiinnitettiin asennuslevyn sisäpuolelle. Kaapelin positiivinen puoli liitetään puun tulostaulun kotelon virtakytkimellä.

Lopuksi kaikki komponentit yhdistettiin penkkirakenteeseen täydennettyä kytkentäkaaviota noudattaen.

Vaihe 11: Yhdistä kaikki

Viimeinen askel oli liittää tulostaulu nykyiseen Executive Par 3 -golfpeliin siten, että se ei häirinnyt pelin pelaamista. Lisäksi kaikki tulostaulun kiinnitysjärjestelmät olisivat irrotettavia, jotta ne voitaisiin pakata eikä estää pelin siirrettävyyttä. Samoin minun piti tehdä jalusta nappikotelolle, jotta se ei lepää maassa ja sijoittui lähemmäksi pelaajien asettamia.

Katso liitteenä olevat kuvat. Tulostaulun kotelon ja nappikotelon nostamiseksi oikealle tasolle käytettiin halkaisijaltaan 7/8”tappeja. Kolme tappia leikattiin 24 tuuman pituisiksi. Vaneripohja, jonka keskelle oli porattu 7/8”reikä, valmistettiin hyväksymään yksi vaarnoista. Muovinen nappikotelon takaosaan oli kiinnitetty vastaava männyn puukappale. Siinä oli myös 7/8”reikä porattu pohjaan tapin toisen pään hyväksymiseksi. Nyt nappikotelon jalusta oli valmis. Liimaa ei käytetä. Jalusta on riittävän tukeva käytettäväksi pelin aikana, mutta se voidaan rikkoa helposti kuljetusta varten.

Tulostaulu kiinnitettiin kohdetaulukokoonpanoon käyttäen samaa konseptia. Yksi 15 tuuman männyn palan pinta leikattiin 60 asteen kulmaan vastaamaan kohdekokoonpanon 30 asteen kulmaa, kun se on asetettu pelaamaan. Tämä asettaa levyn yläosan vaakasuoraan. Kaksi 7/8”reikää porattiin 11” erilleen 24”pitkien vaarojen hyväksymiseksi ja sitten ruuvi ruuvattiin kohdekokoonpanon takaosaan. Seuraavaksi ¾ tuuman mäntyinen romu ruuvattiin tulostaulun kotelon pohjaan, ja vastaavat halkaisijaltaan 7/8 tuuman reiät porattiin 11 tuuman välein. Kaksi tappia asetettiin rajojen ulkopuolisen verkon läpi ja työnnettiin paikoilleen sekä kohdetaulukon kokoonpanoon että tulostaulun kotelon pohjaan.

4-johtiminen kaapeli, jossa oli vastaavat urosliittimet, vedettiin tulostaulun takaa painikekoteloon. Toinen 6-johtiminen kaapeli, jossa oli vastaavat naaras- ja urosliittimet, johdettiin kohdekokoonpanon (IR-anturit) takaa vastaavaan paikkaan tulostaulun takana. Nyt sähköinen kokoonpano oli valmis automaattiseen pisteytykseen pelattaessa joko yhden tai kahden pelaajan versiota Executive Par 3 Golf Gamesta.

Vaihe 12: Jälkikirjoitus

Kun testasin peliä, huomasin, että golfpalloa, joka putosi pisteytysreiän läpi, ei aina laskettu. Mietin toimiiko IR -anturi oikein vai pitääkö minun asentaa lisää antureita. Sitten tuli mieleeni, että halkaisijaltaan 3½”: n reiän oikeassa ja vasemmassa reunassa golfpallo ei" näkynyt "suoraan pisteytysreiän keskelle sijoitetuilla IR -antureilla (IR -säde ei ollut on rikki). Löysin sääntely golfpallon halkaisija on 1,68 tuumaa. Matemaattisesti mitattuna puolet halkaisijaltaan 3 ½ tuuman reiästä olisi 1,75 tuumaa. Joten luulen, että on mahdollista, että golfpallo putoaa reiän läpi vasemmalta ja oikealta puolelta eikä riko IR -sädettä.

Jälkeenpäin ajateltuna minun olisi pitänyt leikata pisteytysreiät halkaisijaltaan 3”. Mutta tässä pelissä yksinkertaisin tapa korjata tämä oli kääntää kohdetaulu ympäri ja asentaa ylimääräinen vinyylilattiareuna jokaisen reiän vasemmalle ja oikealle puolelle. Laitoin taipuisan vinyylin niin, että se oli reiän päällä noin ½ . Kun käännät taululaudan takaisin, näet, että materiaali on reiän reunan alapuolella eikä estä golfpalloa putoamasta vapaasti reiän läpi.

Tämä korjasi ongelman ja peli toimi täydellisesti. Pelatessani peliä viime viikkoina en ole huomannut tapauksia, joissa golfpalloja ei olisi laskettu oikein pelaajan pisteissä.