Automatinis „Par 3“golfo žaidimo įvertinimas: 12 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Neseniai paskelbiau instrukciją, kaip sukurti įdomų žaidimą, kuris yra nešiojamas ir kurį galima žaisti tiek viduje, tiek išorėje. Jis vadinamas „Executive Par 3“golfo žaidimu. Sukūriau rezultatų kopijos kopiją, kad kiekvienas žaidėjas gautų 9 „skyles“. Kaip ir tikrame golfe, laimi mažiausias rezultatas.

Aš turiu galvoti; o kas, jei galėčiau automatiškai sekti balus?

1 žingsnis: Golfo kamuoliuko elektroninis skaičiavimas

Man reikėjo rasti būdą suskaičiuoti susuktą golfo kamuoliuką, kai jis nukrito per taškų skylę. Atminkite, kad kiekviena skylė turi skirtingą taškų vertę, o „tūzo“skylė turi mažiausią taško vertę. Ankstesniuose žaidimuose naudojau infraraudonųjų spindulių (IR) pertraukos šviesos jutiklius ir maniau, kad juos taip pat įtraukiu į šį žaidimą. Aš naudojau „Adafruit Industries“produktą, vadinamą „IR pertraukos spindulių jutikliu - 3 mm šviesos diodais“. Produkto ID yra 2167:

www.adafruit.com/product/2167

Jie parduodami poromis (emitteris ir imtuvas) ir siūlo paprastą būdą aptikti judesį. Jie veikia iki 10 colių atstumu ir gali būti maitinami iš „Arduino“5 V maitinimo šaltinio. Juos galite naudoti su „Arduino“įmontuotu ištraukiamuoju rezistoriumi, todėl atskiro rezistoriaus nereikia. Skleidėjas siunčia IR spindulį, o imtuvas, esantis tiesiai priešais jį, yra jautrus šiai IR šviesai. Jei per spindulį praeina kažkas kieto (pvz., Golfo kamuolys), sija yra sulaužyta ir imtuvas gali būti užprogramuotas taip, kad jums praneštų.

2 veiksmas: jutiklių montavimas tikslinėje lentoje

Taikymo lenta nebuvo pritvirtinta prie aplinkinės spintelės. Jis tiesiog sėdėjo ant 2 ½ colio kampo aukščio tarpiklių, todėl galėjau jį nuimti ir apversti, kad pritvirtinčiau jutiklius. Man reikėjo sumontuoti IR jutiklius faneros žaidimų lentos apačioje, kad jie netrukdytų laisvai kristi golfo kamuoliams. Priešingose kiekvienos taškų skylės pusėse iki 3/8 colio gylio buvo išgręžta 1 colio skersmens skylė. Infraraudonųjų spindulių imtuvas ir skleidėjas buvo dedami tiesiai į skylės kraštą, kad rutuliai į juos nesudurtų. Jie buvo tvirtinami nuolat su mažu medžio varžtu ir tam tikrais epoksidiniais klijais, todėl jie buvo puikiai išlyginti vienas prieš kitą.

3 veiksmas: jutiklių prijungimas tikslinėje lentoje

Kai visi IR jutikliai buvo sumontuoti, jie turėjo būti prijungti prie bendros žemės ir 5 V jungčių. Kiekvienas išvesties laidas (baltas) turėjo būti pratęstas iki tikslinės plokštės krašto. Prie kiekvienos vielos buvo pritvirtinta 6 laidų jungtis, skirta ištraukti galinės tikslinės plokštės mazgo spintelę. Visi laidai buvo pritvirtinti ir tvirtai pritvirtinti prie žaidimo lentos vidinės pusės, kad netrukdytų grąžinti golfo kamuoliuko, kai jis praeina per taškų skylę.

4 veiksmas: suformuokite rezultatų suvestinės dėklą

Šioje instrukcijoje vis dar reikėjo šiek tiek medžio apdirbimo. Medinis stačiakampis švieslentės dėklas buvo pagamintas iš ½ colio storio faneros. Dėklo matmenys yra 15 5/8 colių pločio x 9 colių aukščio x 4 colių gylio. Nuotraukose galite pamatyti šios bylos kūrimo seką. ¼ colio pločio dado griovelis buvo įdėtas į kiekvieno korpuso šono vidų maždaug ¾ colio atstumu nuo to paties išorinio krašto. Šis griovelis bus naudojamas rezultatų suvestinės grafikai laikyti tarp dviejų 0,2 colio storio organinio stiklo lakštų. Paskutinė korpuso dalis, kurią reikia pjauti, yra elektroninių komponentų tvirtinimo plokštė. Ši lenta buvo supjaustyta iš 1/8 colio storio faneros ir pritvirtinta prie ¾ colio pušies gabalo stačiu kampu, kad būtų naudojama kaip pagrindas. Jis taip pat bus naudojamas kaip priedas prie pačios bylos. Lenta turėjo būti išpjauta, kad tilptų tarp mažų kampinių tvirtinimo detalių.

Įjungimo/išjungimo maitinimo mygtukas taip pat bus sumontuotas rezultatų suvestinėje. Jis bus sumontuotas korpuso išorėje įkištoje padėtyje, kad apsaugotų jį nuo atsitiktinio smūgio. Įjungimo/išjungimo jungiklis bus prijungtas prie 9 voltų nuolatinės srovės baterijos šaltinio, kuris maitina „Arduino Uno“plokštę ir visus kitus elektroninius rezultatų suvestinės komponentus.

5 veiksmas: rezultatų suvestinės grafikos kūrimas

Vietoj to, kad pats bandyčiau piešti rezultatų suvestinę, nusprendžiau ją sukurti „PowerPoint“ir iškirpti įvairių taškų rodymo langus. Norėjau, kad rezultatų suvestinė suteiktų grįžtamąjį ryšį žaidėjams ir parodytų kuo daugiau informacijos. Į jį būtų įtraukta:

1. Skirtingos spalvos lemputė paskutinio įmušto golfo kamuolio rezultatui.

2. Ekranas, rodantis, kokią skylę žaidžiate (1–9).

3. Šviesa, kuri užsidega paspaudus dviejų žaidėjų mygtuką.

4. Užsidega lemputė naujam žaidimui (buvo paspaustas Reset mygtukas)

5. Du ekranai kiekvienam žaidėjui.

Galutinė grafika parodyta pridedamame faile. Taškų rodymui bus iškirpti juodi stačiakampiai.

6 veiksmas: žaidimo įvesties mygtukai (jungikliai) ir dėklas

Norint kontroliuoti žaidimo eigą, reikėjo kelių mygtukų. Reikėjo trijų įvesties mygtukų:

1. Iš naujo nustatyti arba naują žaidimą (žalia)

2. 1 vs 2 žaidėjų žaidimas (baltas)

3. „Double Bogey“(„Out-of-Bounds“-raudona)-ten, kur negalima naudoti jokio IR jutiklio. Prie žaidėjų balo bus pridėtas 5 taškų skaičius.

Aš naudoju standartinį plastikinį elektroninį dėklą, kad pritvirtinčiau 3 arkadinius mygtukus. Byla buvo gauta iš „Amazon“. Jis yra 7 ½ colio pločio x 4 colių aukščio x 2 3/8 colio gylio. Kiekvienas pasažo mygtukas su prijungtu mikro jungikliu veiks kaip momentinis jungiklis. Standartinės skylės, kurių skersmuo buvo 1-1/8 colių, buvo išpjautos korpuso šone ir tolygiai išdėstytos. Mygtukai buvo sumontuoti ir nedidelis laidų laidas pagamintas naudojant 3 mikro jungiklių išvesties linijas ir bendrą įžeminimo liniją, lituojamą prie mažos duonos lentos su 2,54 mm kištuko galvutės jungtimi.

7 veiksmas: rezultatų suvestinės komponentai

Rezultatų suvestinės komponentus sudarytų:

A. Du 4 skaitmenų 7 segmentų šviesos diodai, skirti kiekvieno žaidėjo rezultatams, ir vieno skaitmens 7 segmentų šviesos diodas būtų naudojami sekti „skylę“, kurią jie žaidžia. 4 skaitmenų 7 segmentų šviesos diodai yra iš „Adafruit Industries“. Jie vadinami „1,2“4 skaitmenų 7 segmentų ekranu su 12C kuprine-raudona “. Jums reikia dviejų iš jų, o produkto ID yra 1269. Žr. Toliau:

www.adafruit.com/product/1269

B. Negabaritinis (1,3 colio) vieno skaitmens 7 segmentų šviesos diodas buvo bendras pirkinys iš „eBay“. Bet koks per didelis ekranas veiks ir turi būti tinkamai prijungtas prie bendro katodo arba bendro anodo 7 segmentų šviesos diodo. Siekiant supaprastinti ekrano montavimą, jis pirmą kartą buvo lituojamas prie pakankamai didelės duonos lentos, kad 220 omų rezistoriai galėtų būti lituojami prie visų atskirų LED segmentų laidų. Bendras katodo laidas ir 7 šviesos diodų laidai buvo prijungti prie 2,54 mm kištuko galvutės jungties, kad būtų lengviau prijungti prie „Arduino“plokštės.

C. Į rezultatų suvestinę bus įdėtos skirtingos spalvos 3 vdc šviesos diodų lemputės, kurios užsidegs iki atitinkamos taškų skylės, kurią ką tik išmušė guldytas golfo kamuolys. Aš taip pat naudoju LED lemputes, norėdamas parodyti, kada pradedamas naujas žaidimas ir kada paspaustas 2 žaidėjų mygtukas. Spalvos yra:

Balta = tūzas

Mėlyna = Paukštis

Geltona = par

Raudona = Bogey

Žalia = atstatyti/naujas žaidimas

Balta (apačioje) = 1 vs 2 žaidėjas

D. Įvairiems komponentams valdyti buvo naudojama „Arduino Atmega2560“plokštė. Man reikėjo daugiau įvesties/išvesties kaiščių, nei standartinės „Arduino“plokštės.

E. I2C linijoms, einančioms į visus ekranus (4 skaitmenų, 7 segmentų LED ir LCD monitorius), buvo naudojamas lituojamas duonos lentos paskirstymo blokas.

F. Iš „Amazon“buvo įsigytas elektros paskirstymo blokas. Jis buvo naudojamas paskirstyti visas 5 V ir bendras žemės linijas kiekvienam komponentui. Žiūrėkite žemiau:

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

G. Paskutinis reikalingas komponentas buvo 9 voltų baterija su maitinimo kabeliu.

H. Įvairios laidų jungtys turi sujungti įvairius komponentus

8 žingsnis: „Arduino“suoliuko nustatymas

Stendo išdėstymas parodytas atitinkamose nuotraukose. Stende buvo naudojami ištraukimo mygtukai, imituojantys šviesos spindulių IR jutiklius. Bandymų stende naudoju 4 eilučių skystųjų kristalų monitorių, kad galėčiau sekti kintamuosius ir įsitikinti, kad rezultatų suvestinę valdantis kodas veikia tinkamai. Man patinka tai naudoti vietoj serijinio monitoriaus.

7 segmentų šviesos diodų ekranai rodomi ant suoliuko, buvo įrodyta, kad tiek 1, tiek 2 žaidėjo rezultatų rodikliai veikia tinkamai. Po tam tikro „Arduino“kodo redagavimo man pavyko pasiekti, kad vieno skaitmens „skylės“ekranas veiktų tinkamai. Ant duonos lentos buvo sumontuoti du žaidėjai, naujas žaidimas ir akimirksniu paspaudžiami du mygtukai ir paskutiniai golfo kamuoliu pažymėti LED žibintai. Visi jie buvo išbandyti ir įrodyta, kad jie veikia tinkamai.

Taip pat parodyta „Arduino“kaiščių priskyrimo diagrama.

9 veiksmas: „Arduino“kodas

Pridėtas „Arduino“kodas, skirtas kontroliuoti žaidimo eigą ir teisingai sudėti balus.

Pirmoje kodo dalyje yra keletas reikalingų bibliotekų. Jis taip pat apibrėžia IR jutiklių ir žaidimų valdymo mygtukų „Arduino“kaiščius, deklaruoja visus kintamuosius ir dvi vartotojo nustatytas funkcijas. Viena funkcija, septyniSegWrite (skaitmuo), valdo skaičių, rodomą negabaritiniame vieno skaitmens 7 segmentų ekrane („Skylė“, kurį žaidžiate), o kita funkcija-„Controlcoreled“(int)-valdo, kuris šviesos diodas rodomas (įjungtas)) rezultatų suvestinėje.

Funkcijoje setup () aš apibrėžiau visus OUTPUT ir INPUT kaiščius. Atminkite, kad naudojamas vidinis PULLUP rezistorius, kuris naudoja vidinį 20K omų rezistorių, ištrauktą iki 5 voltų. Dėl to įėjimas skaito HIGH, kai jungiklis yra atidarytas, ir LOW, kai jis uždarytas. Papildomo rezistoriaus nereikia. Taip pat inicijavau visus kintamuosius ir 7 segmentų skaitmenų ekranus ir įjungiau žalią „naujo žaidimo“LED lemputę.

Ciklo () funkcija prasideda nuolat skaitant visus įvesties kaiščius. Tada vykdomas konkretus teiginys „jei“, atsižvelgiant į tai, kuris įvesties kaištis nuskaito LOW (mygtukas buvo paspaustas arba IR jutiklio pluoštas nutrūko). Paskutinis teiginys „jei“apibrėžia žaidimo pabaigą. Paleidus 9 „skyles“, „loop“() funkcija sustoja ir žaidimas baigiasi.

10 žingsnis: komponentų montavimas

Pirma, gręžimo skyles ir išpjovas reikėjo įdėti į montavimo lentą, atitinkančią vietą, kurioje kiekvienas komponentas užima rezultatų suvestinės grafiką. Skylės buvo išgręžtos 5 mm skersmens, kad atitiktų šviesos diodus. Stačiakampės skylės buvo išpjautos dėlionės pagalba, kad atitiktų įvairių 7 segmentų ekranų matmenis.

Kiekviena LED lemputė buvo lituojama prie mažos duonos lentos su rezistoriumi, prijungtu prie teigiamo gnybto. Teigiamam ir neigiamam gnybtui buvo naudojamos standartinės 2,54 mm kištukinės galvutės jungtys. Duonos lenta palengvino LED pritvirtinimą prie plonos faneros tvirtinimo plokštės. Kiekvienas LED šviesos mazgas buvo sumontuotas teisingoje vietoje ant montavimo plokštės. Jų tvirtinimui buvo naudojami plieno varžtai su mažu M1.7 skersmens „Phillip“galvute.

Tada kiekvienas 7 segmentų ekranas turėjo būti pritvirtintas prie montavimo plokštės. Tvirtinimo skylės 4 ekrano PCB kampuose buvo naudojamos tais pačiais mažais tvirtinimo varžtais.

„Arduino“mega plokštė, energijos paskirstymo blokas ir I2C skirstomasis blokas buvo pritvirtinti prie montavimo plokštės pagrindo mažais mediniais varžtais ir tarpikliais. Dar dvi mažos duonos lentos buvo pritvirtintos prie pagrindo dešinėje pusėje 90 laipsnių kampu. Tai yra IR jutiklių įvesties kaiščiai, kurie turi būti prijungti iš tikslinio mazgo, ir arkadiniai mygtukai iš žaidimo valdymo dėžutės, kuriuos pastatys žaidėjas (-ai).

9 voltų baterija ir jos diržai buvo pritvirtinti prie montavimo plokštės vidinės pusės. Teigiama kabelio pusė bus sujungta su įjungimo/išjungimo mygtuko jungikliu ant medinių rezultatų suvestinės dėklo.

Galiausiai visi komponentai buvo prijungti, laikantis elektros instaliacijos schemos, kuri buvo ištobulinta ant stendo.

11 žingsnis: surinkite viską kartu

Paskutinis žingsnis buvo pritvirtinti rezultatų suvestinę prie esamo „Executive Par 3“golfo žaidimo taip, kad jis netrukdytų žaidimui. Be to, bet kokia rezultatų suvestinės tvirtinimo sistema būtų nuimama, kad būtų galima supakuoti ir netrukdyti žaidimo perkeliamumui. Panašiai man reikėjo pastatyti mygtukų dėžutės stovą, kad jis nesiremtų į žemę ir būtų arčiau žaidėjų.

Prašome žiūrėti pridėtas nuotraukas. 7/8 colių skersmens kaiščiai buvo naudojami norint pakelti švieslentės dėklą ir sagų dėklą iki reikiamo lygio. Trys kaiščiai buvo supjaustyti iki 24 colių ilgio. Faneros pagrindas, kurio viduryje buvo išgręžta 7/8 colių skylė, buvo pagamintas taip, kad būtų galima priimti vieną iš kaiščių. Atitinkamas pušies medienos gabalas buvo pritvirtintas prie plastikinių sagų dėklo galo. Apačioje taip pat buvo išgręžta 7/8 colių skylė, skirta priimti kitą kaiščio galą. Dabar mygtuko dėklo stovas buvo baigtas. Klijai nenaudojami. Stovas yra pakankamai tvirtas, kad jį būtų galima naudoti žaidžiant žaidimą, tačiau jį galima lengvai sugadinti transportuojant.

Rezultatų lenta buvo pritvirtinta prie tikslinės lentos mazgo naudojant tą pačią koncepciją. Vienas 15 colių pušies lentos gabalo paviršius buvo supjaustytas 60 laipsnių kampu, kad atitiktų tikslinį mazgą 30 laipsnių kampu, kai jis yra nustatytas žaisti. Šios plokštės viršus yra horizontaliai. Dvi 7/8 colių skylės buvo išgręžtos 11 colių atstumu, kad būtų galima priimti 24 colių ilgus kaiščius, o tada gabalas buvo prisukamas prie tikslo. Toliau ¾ colio pušies laužas buvo prisukamas prie rezultatų suvestinės korpuso apačios su atitinkamomis 7/8 colių skersmens skylėmis, išgręžtomis 11 colių atstumu. Du kaiščiai buvo uždėti per tinklą už ribų ir įstumti tiek į tikslinę lentos sąranką, tiek į rezultatų suvestinės dėklo apačią.

Keturių laidų kabelis su atitinkamomis kištukinėmis jungtimis buvo suvestas nuo rezultatų suvestinės galo iki mygtukų dėklo. Antrasis 6 laidų kabelis su atitinkamomis moteriškomis ir vyriškomis jungtimis buvo nukreiptas iš tikslinio mazgo (IR jutiklių) užpakalinės dalies į atitinkamą vietą rezultatų suvestinės gale. Dabar buvo baigta elektroninė sąranka, skirta automatiniam taškų skaičiavimui žaidžiant vieno ar dviejų žaidėjų „Executive Par 3 Golf G ame“versiją.

12 žingsnis: „PostScript“

Išbandęs žaidimą pastebėjau, kad golfo kamuoliukas, iškritęs per taškų skylę, ne visada buvo skaičiuojamas. Man buvo įdomu, ar IR jutikliai veikia tinkamai, ar turėčiau įdiegti daugiau jutiklių. Tada man pasirodė, kad pačioje dešinėje ir kairėje 3 ½ colio skersmens skylės pusėje golfo kamuoliuko „nematė“IR jutikliai, pastatyti tiesiai į taškų vidurį (IR spindulys nebuvo yra sulaužytas). Radau, kad golfo kamuoliuko skersmuo yra 1,68 colio. Matematiniu požiūriu pusė 3 ½ colio skersmens skylės būtų 1,75 colio. Taigi manau, kad tai įmanoma, kai golfo kamuolys iškrenta pro skylę iš kraštutinės kairės ir dešinės pusės ir nepalaužia IR spindulio.

Žvelgiant atgal, aš turėjau iškirpti taškų skylutes iki 3 colių skersmens. Tačiau šiame žaidime paprasčiausias būdas tai išspręsti buvo apversti tikslinę lentą ir sumontuoti perteklinius vinilo grindų apvadus kairėje ir dešinėje kiekvienos skylės pusėje. Aš įdėjau lankstų vinilą taip, kad jis sutaptų su skylute ½ colio. Kai apversite taikinio lentą atgal, pamatysite, kad medžiaga yra žemiau skylės krašto ir netrukdo golfo kamuoliukui laisvai kristi per skylę.

Tai išsprendė problemą ir žaidimas veikė puikiai. Žaidžiant žaidimą pastarosiomis savaitėmis nepastebėjau nė vieno atvejo, kai golfo kamuoliukai nebuvo teisingai įskaityti į žaidėjo rezultatą.