DIY magnetický stolný hokej s kartónom, RGB svetlami a senzormi: 11 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Určite ste hrali Air Hockey! Zaplaťte niekoľko $$ dolárov $$ do hernej zóny a začnite strieľať góly a porazte svojich priateľov. Nie je to veľmi návykové? Určite vám napadlo nechať si jeden stôl doma, ale hej! Napadlo ťa niekedy vyrobiť si to sám?

Budeme vyrábať vlastný automatizovaný magnetický stolný hokej pre domácich majstrov. Pridáme mikro-ovládač, senzory detekcie prekážok na počítanie cieľov a sledovanie času. Nie je potrebné sledovať ciele, senzory a Evive to urobia, kým nás baví hrať a sústrediť sa na loptu. RGB LED diódy dodávajú tomuto skvelému kutilskému tvoreniu živé farby.

Skutočne sa moji priatelia a kolegovia zapojili do hrania tohto hodiny. Bola to skvelá zábava.

Krok 1: Čo všetko potrebujeme na výrobu magnetického stolného hokeja?

To zvládne veľmi ľahko doma dokonca aj dieťa alebo starček! Potrebujeme nasledujúce položky:

• Hrubá lepenka (použili sme 5 mm vlnitý list) (1 meter štvorcový)
• Tvrdý kartón (mal by byť veľmi plochý)
• Lepiaca pištoľ a lepiaca pištoľ
• Farebný papier (na hranie v aréne a dvoch protihráčov radšej použite 3 rôzne farebné papiere)
• Vládca
• Permanentný fix
• Rezačka papiera
• Niekoľko kolíkov
• Lepidlo
• Lopta
• 4 silné neodymové magnety (priemer asi 10 mm a výška 4 mm)

Potrebujeme nejakú elektroniku na automatizáciu načasovania, svetiel a streľby gólov (je to veľmi jednoduché, naozaj veľmi jednoduché)

• evive (alebo Arduino s LCD/TFT obrazovkou)
• 2 IR senzory
• Prepojovacie vodiče
• 5V RGB LED pásik (vstavaná lítium-iónová batéria môže poskytovať 5V alebo aj 12V RGB LED pásik s napájacím adaptérom/6 batérií AA)

Krok 2: Vytvorenie rámu stolného hokeja: časť A

Nasledujúce kúsky musíme vystrihnúť z hrubej lepenky

• Základná podpora Je to obdĺžnikový list s rozmermi 50 cm x 35 cm
• Dva dlhšie bočné držiaky Obdĺžnikový list s rozmermi 50 cm x 15 cm
• Dva kratšie bočné úchyty
• Dve podpery pre posteľ Top Arena Obdĺžnikové výrezy s rozmermi 49 cm x 9 cm budú prilepené k dlhšiemu bočnému držiaku na podstavci.
• Stredná podpera pre posteľ Top Arena Obdĺžnikový výrez s rozmermi 34 cm x 9 cm je prilepený rovnobežne s kratšími bočnými úchytmi na podstavci, čím sa priečka rozdelí na dve polovice. To obmedzí vstup hráčov na stranu súpera (vysvetlené neskôr) a tiež poskytne podporu v strede pre lôžko Arena

Teraz urobíme otvory v dvoch kratších bočných držiakoch, z ktorých môžeme vložiť hracie držadlá magnetom silne prilepeným na jednom konci (túto rukoväť vyrobíme neskôr)

Použijeme tvrdý kartónový list s rozmermi 35 cm x 38 cm, ktorý by mal byť veľmi plochý a nemal by sa veľmi ľahko deformovať alebo stláčať. Najprv však urobte rám pomocou vyššie uvedenej hrubej lepenky a potom znova skontrolujte vhodné rozmery, kde môžete posteľ Arena umiestniť na dve podpery a strednú podperu, pretože niekedy po prilepení lepiacou pištoľou skončíte s iným usporiadaním/umiestnením.

Krok 3: Vytvorenie rámu stolného hokeja: časť B

Teraz sú náš rám a aréna pripravené. Posteľ Arena sme pokryli hrubým zeleným farebným papierom.

Teraz musíme urobiť otvory pre bránkové tyče a posúvač, aby sme sa dostali von z lopty po strelenom góle. Dávajte pozor, aby ste vykonali merania z rámu, ktorý sme práve urobili, pretože malá variácia bude vždy k dispozícii. Odstrihneme nasledujúce kusy lepenky:

• Cieľové štrbiny: 4 hrubé lepenkové obdĺžnikové výrezy s veľkosťou 5 cm x 11,5 cm (ponechá to ~ 12 cm bránkový stĺpik) Prilepíme ich zvisle na vrch postele Arena zarovnané s bočnými podperami. Priestor v strede bude pôsobiť ako bránková tyč.
• Posuvníky budú vyrobené z akéhokoľvek kartónu s rozmermi približne ~ 36 cm x 5,5 cm (alebo 6). Toto lôžko Arena (približne 1 cm) musíme opatrne prilepiť v mierne naklonenej polohe, aby sa lopta mohla prevrátiť na stranu, ako je znázornené na obrázku. postava (Nechali sme rozdiel vo výške 1 cm, aby bol naklonený a loptička sa ľahko kotúľala). Držali sme to málo pod sebou, aby sa aj rýchlo sa pohybujúca lopta nevrátila do poľa. Pred rezaním prosím zmerajte a podľa toho upravte rozmery. Nalepte biely/tmavý papier na posúvač v protiklade k tmavej/svetlej guličke, ktorá je potrebná na to, aby senzor detekoval prihrávku lopty. (vysvetlené v nasledujúcom kroku)
• Keď posúvač loptičiek funguje správne, v držiakoch na bočných podperách vytvoríme obdĺžnikový otvor, aby sa lopta dostala von z posúvača. Vyrobili sme dva malé lapače loptičiek, ktoré prilepíme pred obdĺžnikové štrbiny na každej strane posúvačov.
• Horné kryty bránky (~ 6,5 cm x 36 cm) Na vrch bránky a posúvače umiestnime horný kryt. Bude umiestnená na vrch s podporou kratšej bočnej montáže a dvoch obdĺžnikových výrezov, ktoré robia bránkový stĺp. Zmerajte požadované rozmery z rámu, ktorý sme práve vyrobili. Z bočnej strany jemne vytvorte kruhový oblúk. Teraz to nelepte. (Zobrazené v nasledujúcom kroku)

Krok 4: Integrácia senzorov na detekciu lopty po strelení gólu

Kto si chce zapisovať skóre gólov? Zautomatizujeme ho pomocou základných IR senzorov a mikro-ovládača. Musíme namontovať dva infračervené senzory na vnútornú stranu vrchných krytov cieľa v blízkosti okraja (od okraja nechajte určitý priestor). Budeme musieť ohnúť ČIERNE a TRANSPARENTNÉ LED diódy na senzore, aby ho nasmerovali zvisle (ako je znázornené na obrázku). Skontrolujte, či sa loptička ľahko valí bez toho, aby ste sa dotkli senzora.

Teraz použijeme evive menu, ktoré si môžete stiahnuť tu. Prejdite na možnosť ponuky Pin State Monitor a použijeme ju na kalibráciu našich senzorov. Po strelení gólu lopta prejde z jazdca. Na senzore je malý potenciometer, ktorý je potrebné kalibrovať, aby detekoval loptu. Naša guľa má tmavočervenú farbu, takže na odlíšenie máme lepiaci biely papier na posuvnom hárku. Otáčajte potenciometrom na jednom konci a potom ho pomaly otáčajte, pričom testujete detekciu prihrávania lopty.

Ak nechcete pridávať časovače a senzory na počítanie cieľov, môžete tento krok a programovanie vynechať.

Krok 5: Vytvorenie magnetického úderníka a tyče

Teraz pre útočníkov vyrobíme štyri rovnoramenné pravouhlé trojuholníky z lepenky so stranami 7 cm x 7 cm. Môžete si vyskúšať, akú veľkosť chcete urobiť. Dva trojuholníkové výrezy budú nalepené na seba po umiestnení neodýmového magnetu do stredu. [Pridali sme tretí kus na dva, pretože lopta prešla cez neho]

Tiež vyrobíme dve palice s magnetickou špičkou na ovládanie útočníka zospodu z postele Arena. Na špičku hokejky je nalepený veľmi silný neodymový magnet. Neskôr sme palicu pokryli hrubým červeným a modrým farebným papierom.

Táto palica bude ťahať útočníka držaného na vrchole Arény magnetickou silou.

Krok 6: Zdobenie hokejového stolu

Na dve strany prilepíme červenú a modrú farbu a nakreslíme polovicu čiary a na oboch stranách vyznačíme obdĺžnikové pole pri bránkových tyčiach. Lopta bude umiestnená vo vnútri na začiatku každej hry.

Bavilo vás hrať hry so svojimi priateľmi počas neskorých nočných stretnutí? Je to naozaj zábavné. K dispozícii sú RGB LED diódy. Vložili sme 12V RGB svetlá, ktoré poskytujú úžasný pocit pri vypnutom osvetlení miestnosti. Na všetky strany sme nalepili pásik LED, ktorý bol ovládaný vstavaným ovládačom motora Evive pomocou troch kanálov. Usporiadajte káble alebo pásik LED a senzory a opatrne ho vyveďte mimo rámček v blízkosti krytu stĺpika horného cieľa.

Krok 7: Zapojenie senzorov a svetiel pomocou Evive

Aby sme mohli žiť, musíme spojiť nasledujúce veci:

• Dva IR senzory Pretože sme namontovali senzory na spodnú stranu vrchných krytov bránky Goal a usporiadali sme drôt, aby sme ich dostali na opačnú stranu zariadenia Ball Catcher, teraz spojíme tri vodiče tak, aby boli k dispozícii, a to GND to Ground, VCC až 5V a Signál k 2 a 3.
• RGB LED pásikPásik má štyri vodiče. Ako vidíme na schéme zapojenia, „+“je pripojené k VSS alebo VVR na evive. „R“, „G“a „B“sú prepojené so svorkami motora v rozhraní plug and play.
• Pretože sme použili 12V RGB LED pás, pripojíme 12 V DC adaptér alebo 3 lítium-iónové batérie alebo 6 článkov AA.

Krok 8: Programovanie v programe Scratch a Arduino: Vývojový diagram algoritmu

Teraz je čas na programovanie. Existuje šesť vecí:

• Časovač: Podľa hry bude mať každá hra tri minúty (alebo podľa vášho výberu) a Evive to bude sledovať. Časovač sa spustí po stlačení hmatového spínača 1 na zariadení Evive.
• Detekčné hmatové tlačidlo: Hra sa spustí, keď ktorýkoľvek hráč stlačí vstavané hmatové tlačidlo 1 na zariadení Evive.
• Senzory na detekciu cieľa: Po strelení akéhokoľvek gólu na oboch stranách musíme detekovať prechod lopty v jazdci pomocou IR senzorov. A program bude sledovať celkové ciele.
• RGB LED diódy: LED diódy budú od začiatku hry biele. Po každom góle budú diódy LED svietiť červenou/modrou farbou v závislosti od toho, kto strelil gól. LED diódy začnú blikať, keď zostane 5 sekúnd.
• Evive's Buzzer: Na začiatku, pri strelení akéhokoľvek gólu a na konci hry zaznie zvukový signál.
• Evive TFT: Zobrazíme pokyny, strelený gól, čas a víťaza.

Vyššie je zobrazený konečný algoritmus hry.

Krok 9: Programovanie v Scratch a Arduino

Program je možné vytvoriť v programe Scratch (pretože deti milujú grafické programovanie) alebo Arduino.

Scratch je bezplatný programovací jazyk, v ktorom si môžete vytvárať vlastné inovatívne a interaktívne projekty, príbehy, hry a animácie. Použitie mBlock (založené na Scratch 2.0).

Kliknite sem, ak chcete vykonať kroky k inštalácii rozšírení Scratch a Evive.

Kliknite sem, ak sa chcete dozvedieť viac o Scratch.

Na zjednodušenie kódu v programe Scratch je vytvorených 10 funkčných blokov (funkcia, ak používate Arduino):

1. Inicializácia: Inicializujte počiatočné nastavenie hry a premenné.
2. LED dióda s tromi vstupmi (červená, zelená a modrá): LED zapnite podľa vstupov.
3. Pravidlá zobrazovania: Na zobrazenie pravidiel na obrazovke TFT na začiatku hry.
4. Inicializácia zápasu: Inicializácia zápasu a premenných zhody.
5. Zobraziť časovač: Zobrazenie času na TFT počas zápasu.
6. Zápas: Všetky veci, ktoré sa dejú počas zápasu, sú tu ako zisťovanie gólov.
7. Zobraziť skóre: Zobrazenie skóre počas a po zápase.
8. Skóre remízy: Tento blok sa po zápase zmení na zelenú LED, čo znamená remízu.
9. Blue Wins: Tento blok zmení farbu LED na modrú po zápase, čo znamená, že Blue vyhral hru.
10. Červené víťazstvo: Tento blok zmení farbu LED na červenú po zápase, čo znamená, že Red vyhral hru.

Všetky bloky sú integrované do hlavného kódu, ktorý nasleduje podľa vývojového diagramu zobrazeného v predchádzajúcom kroku.

Nasleduje skript v mBlock a Arduino

Krok 10: Hrateľnosť

• Každý zápas bude mať 3 minúty a losovaním sa rozhodne, kto začne.
• Každý hráč dostane magnetický útočník a palicu s magnetickým hrotom. Palica sa zasunie zo zásuvky vyrobenej v kratšom bočnom držiaku. Bude pod arénou a bude ovládať útočníka umiestneného na vrchu arény.
• Lopta bude umiestnená v obdĺžnikovej oblasti na začiatku hry alebo po každom góle na opačnú stranu, než ktorá strelila gól.
• Víťazom sa stane tím, ktorý strelí viac gólov, inak bude hra nerozhodná.

Krok 11: Poďme hrať

Nič viac povedať! Užite si fantastický stolný hokej.

Potrebuje hlbokú koncentráciu na loptu a koordináciu oka a ruky.

Ďalšie nápady sú vítané v komentároch nižšie.

Tu sa dozviete a zistíte viac o evive.

Druhé miesto v súťaži Make It Move 2017