DIY μαγνητικό επιτραπέζιο χόκεϊ με χαρτόνι, φώτα RGB και αισθητήρες: 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Πρέπει να έχετε παίξει Air Hockey! Πληρώστε μερικά $ $ $ $ $ στη ζώνη τυχερών παιχνιδιών και μόλις ξεκινήσετε να σκοράρετε για να κερδίσετε τους φίλους σας. Δεν είναι πολύ εθιστικό; Πρέπει να σκεφτήκατε να κρατήσετε ένα τραπέζι στο σπίτι, αλλά γεια! σκεφτήκατε ποτέ να το φτιάξετε μόνοι σας;

Θα φτιάξουμε το δικό μας αυτοματοποιημένο μαγνητικό χόκεϊ επιτραπέζιου DIY. Θα προσθέσουμε έναν μικροελεγκτή, αισθητήρες ανίχνευσης εμποδίων για να μετρήσουμε τους στόχους και να παρακολουθούμε τον χρόνο. Δεν χρειάζεται να παρακολουθούμε τα γκολ, οι αισθητήρες και οι evive θα το κάνουν ενώ απολαμβάνουμε να παίζουμε και να συγκεντρωνόμαστε στην μπάλα. Τα LED RGB προσθέτουν ζωντανά χρώματα σε αυτή τη δροσερή δημιουργία DIY.

Πραγματικά, οι φίλοι και οι συνάδελφοί μου ασχολήθηκαν με το παιχνίδι για ώρες. Είχε πολύ πλάκα.

Βήμα 1: Τι χρειαζόμαστε για να φτιάξουμε μαγνητικό επιτραπέζιο χόκεϊ;

Αυτό μπορεί να γίνει πολύ εύκολα στο σπίτι ακόμη και από ένα παιδί ή έναν παλιό! Χρειαζόμαστε τα ακόλουθα υλικά:

• Χοντρό χαρτόνι (χρησιμοποιήσαμε φύλλο αυλακώσεων 5 mm) (1 τετραγωνικό μέτρο)
• Σκληρό χαρτόνι (πρέπει να είναι πολύ επίπεδο)
• Κολλητικό όπλο και κολλητικό πιστόλι
• Έγχρωμο χαρτί (προτιμήστε να χρησιμοποιήσετε 3 διαφορετικά χρώματα χαρτιών για να παίξετε αρένα και δύο αντιπάλους)
• Κυβερνήτης
• Ανεξίτηλος μαρκαδόρος
• Χαρτοκόπτης
• Λίγες όλες οι καρφίτσες
• Κόλλα
• Μπάλα
• 4 ισχυροί μαγνήτες νεοδυμίου (διάμετρος περίπου 10mm και ύψος 4mm)

Χρειαζόμαστε κάποια ηλεκτρονικά για να αυτοματοποιήσουμε το χρονοδιάγραμμα, τα φώτα και το γκολ (είναι πολύ εύκολο, πραγματικά πολύ εύκολο)

• evive (ή Arduino με οθόνη LCD/TFT)
• 2 αισθητήρες IR
• Καλώδια βραχυκυκλωτήρων
• Λωρίδα LED 5V RGB (η ενσωματωμένη μπαταρία ιόντων λιθίου της evive μπορεί να δώσει 5V ή αλλιώς λωρίδα LED 12V RGB με προσαρμογέα ρεύματος/6 μπαταρίες AA)

Βήμα 2: Δημιουργία πλαισίου χόκεϊ επιτραπέζιου: Μέρος Α

Πρέπει να κόψουμε τα παρακάτω κομμάτια από χοντρό χαρτόνι

• Βάση στήριξης: Έχει ένα ορθογώνιο φύλλο μεγέθους 50cm X 35cm
• Δύο μακρύτερες πλευρικές βάσεις Ορθογώνιο φύλλο μεγέθους 50cm X 15cm
• Δύο κοντύτερες πλαϊνές βάσεις Ορθογώνιο φύλλο μεγέθους 36cm X 15cm Ορθογώνια εγκοπή μεγέθους 28cm X 4cm σε μετατόπιση 7cm από τη μεγαλύτερη άκρη στη μέση
• Δύο στηρίγματα για κρεβάτι Top Arena Οι ορθογώνιες αποκοπές μεγέθους 49cm X 9cm θα κολλήσουν στη μακρύτερη πλευρά στήριξης στη βάση στήριξης.
• Μεσαία στήριξη για κρεβάτι Top Arena Ορθογώνια αποκοπή μεγέθους 34cm X 9cm κολλημένη παράλληλα με τις κοντύτερες πλευρικές βάσεις στη βάση στήριξης, η οποία θα κάνει το διαμέρισμα σε δύο μισά. Αυτό θα περιορίσει τους παίκτες να εισέλθουν στην αντίπαλη ομάδα (εξηγείται αργότερα) και επίσης θα παρέχει υποστήριξη στη μέση για το κρεβάτι της αρένας

Τώρα θα φτιάξουμε υποδοχές στις δύο μικρότερες πλευρικές βάσεις από τις οποίες θα μπορέσουμε να βάλουμε τις λαβές με μαγνήτη έντονα κολλημένο στο ένα άκρο (θα κάνουμε αυτή τη λαβή αργότερα)

Θα χρησιμοποιήσουμε ένα σκληρό φύλλο από χαρτόνι μεγέθους 35cm Χ 38cm, το οποίο θα πρέπει να είναι πολύ επίπεδο και να μην παραμορφώνεται ή να συμπιέζεται πολύ εύκολα. Αλλά πρώτα φτιάξτε το πλαίσιο χρησιμοποιώντας το παραπάνω χοντρό χαρτόνι και στη συνέχεια ελέγξτε ξανά για τις κατάλληλες διαστάσεις, όπου μπορείτε να τοποθετήσετε το κρεβάτι Arena πάνω από δύο στηρίγματα και μεσαία στήριξη, καθώς μερικές φορές καταλήγετε σε διαφορετική διάταξη/τοποθέτηση μετά την κόλληση με Gun Gun.

Βήμα 3: Δημιουργία πλαισίου χόκεϊ επιτραπέζιου: Μέρος Β

Έτσι, τώρα το πλαίσιο και η αρένα μας είναι έτοιμα. Καλύψαμε το κρεβάτι Arena με χοντρό πράσινο χαρτί.

Τώρα πρέπει να φτιάξουμε υποδοχές για τις θέσεις των τερμάτων και ένα ρυθμιστικό για να βγάλουμε τη μπάλα μετά το γκολ. Να είστε προσεκτικοί για να κάνετε μετρήσεις από το πλαίσιο που μόλις κάναμε, καθώς θα υπάρχει πάντα μικρή παραλλαγή. Θα κόψουμε τα ακόλουθα κομμάτια από χαρτόνι:

• Υποδοχές στόχου: 4 Χοντρές ορθογώνιες αποκοπές από χαρτόνι μεγέθους 5cm X ~ 11.5cm (Αυτό θα αφήσει goal 12cm γκολ) Θα τις κολλήσουμε κάθετα στο πάνω μέρος του Arena Bed ευθυγραμμισμένο με τα Side Support Mounts. Ο χώρος που μένει στη μέση θα λειτουργήσει ως πόστο γκολ.
• Τα ρυθμιστικά θα κατασκευαστούν από οποιοδήποτε φύλλο χαρτονιού περίπου ~ 36cm X 5,5cm (ή 6) Πρέπει να κολλήσουμε προσεκτικά αυτό το κάτω μέρος (~ 1cm) στο κρεβάτι της Αρένας σε ελαφρώς κεκλιμένη θέση, έτσι ώστε η μπάλα να μπορεί να κυλήσει στο πλάι όπως φαίνεται στο σχήμα (Διατηρήσαμε τη διαφορά ύψους 1cm για να είναι κεκλιμένη και η μπάλα κυλούσε εύκολα). Το κρατήσαμε λίγο πιο κάτω, έτσι ώστε η μπάλα που κινείται γρήγορα να μην επιστρέψει στο γήπεδο. Παρακαλούμε μετρήστε πριν το κόψετε και προσαρμόστε τις διαστάσεις ανάλογα. Κολλήστε ένα λευκό/σκούρο χαρτί στο φύλλο ολίσθησης σε αντίθεση με τη σκούρα/ανοιχτόχρωμη μπάλα, το οποίο απαιτείται για τον αισθητήρα για να ανιχνεύσει το πέρασμα της μπάλας. (εξηγείται στο επόμενο βήμα)
• Μόλις το ρυθμιστικό της μπάλας λειτουργεί καλά, θα κάνουμε μια ορθογώνια υποδοχή στο Side Support Mounts για να βγάλουμε τη μπάλα από το ρυθμιστικό. Φτιάξαμε δύο μικρές μπάλες, τις οποίες θα κολλήσουμε μπροστά από τις ορθογώνιες σχισμές σε κάθε πλευρά των ρυθμιστικών.
• Κορυφαία εξώφυλλα για την ανάρτηση στόχου (~ 6,5cm Χ 36cm) Θα τοποθετήσουμε ένα επάνω κάλυμμα πάνω από το δοκάρι και τα ρυθμιστικά. Θα τοποθετηθεί στην κορυφή με την υποστήριξη του Shorter Side Mount και δύο ορθογώνιων αποκοπών που κάνουν τη θέση του τέρματος. Μετρήστε τις απαιτούμενες διαστάσεις από το πλαίσιο, που μόλις φτιάξαμε. Κατασκευάστε απαλά ένα κυκλικό τόξο από το πλάι. Μην το κολλάτε τώρα. (Εμφανίζεται στο επόμενο βήμα)

Βήμα 4: Ενσωμάτωση αισθητήρων για τον εντοπισμό της μπάλας μετά την επίτευξη του στόχου

Ποιος θέλει να σημειώσει το σκορ; Θα το κάνουμε αυτοματοποιημένο χρησιμοποιώντας βασικούς αισθητήρες IR και μικροελεγκτή. Πρέπει να τοποθετήσουμε δύο αισθητήρες IR στην εσωτερική πλευρά του Goal Post Top Covers κοντά στην άκρη (αφήστε λίγο χώρο από την άκρη). Θα πρέπει να λυγίσουμε τα ΜΑΥΡΑ και ΔΙΑΦΑΝΗ LED στον αισθητήρα για να τον δείχνουμε κάθετα (όπως φαίνεται στην εικόνα). Ελέγξτε ότι η μπάλα θα πρέπει εύκολα να κυλήσει χωρίς να αγγίξετε τον αισθητήρα.

Τώρα θα χρησιμοποιήσουμε το μενού evive το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε από εδώ. Μεταβείτε στην επιλογή μενού Pin State Monitor και θα το χρησιμοποιήσουμε για τη βαθμονόμηση των αισθητήρων μας. Η μπάλα θα περάσει από το φύλλο ολίσθησης αφού επιτευχθεί ένα γκολ. Υπάρχει ένα μικρό ποτενσιόμετρο στον αισθητήρα το οποίο πρέπει να βαθμονομηθεί για να ανιχνεύσει την μπάλα. Η μπάλα μας έχει σκούρο κοκκινωπό χρώμα, οπότε έχουμε λευκό χαρτί στο Slider Sheet για διαφοροποίηση. Γυρίστε το ποτενσιόμετρο στο ένα άκρο και στη συνέχεια στρέψτε το αργά ενώ δοκιμάζετε την ανίχνευση της πάσας της μπάλας.

Μπορείτε να παραλείψετε αυτό το βήμα και να προγραμματίσετε ένα, εάν δεν θέλετε να προσθέσετε χρονοδιακόπτες και αισθητήρες για να μετρήσετε τους στόχους.

Βήμα 5: Κατασκευή του μαγνητικού απεργού και του ραβδιού

Τώρα θα φτιάξουμε τέσσερα ισοσκελή ορθογώνια τρίγωνα από χαρτόνι με πλευρές 7εκ Χ 7εκ για χτυπητές. Μπορείτε να δοκιμάσετε τι μέγεθος θέλετε να κάνετε. Δύο τριγωνικές εγκοπές θα κολληθούν το ένα πάνω στο άλλο μετά την τοποθέτηση ενός μαγνήτη νεοδυμίου στη μέση. [Προσθέσαμε ένα τρίτο κομμάτι πάνω από δύο καθώς η μπάλα περνούσε πάνω από την κορυφή]

Επίσης, θα φτιάξουμε δύο μπαστούνια με μαγνητικό άκρο για να ελέγξουμε τον επιθετικό από κάτω από το κρεβάτι της αρένας. Ένας πολύ ισχυρός μαγνήτης νεοδυμίου έχει κολληθεί στην άκρη του ραβδιού. Αργότερα καλύψαμε το ραβδί με χοντρό κόκκινο και μπλε χρωματιστό χαρτί.

Αυτό το ραβδί θα παρασύρει τον επιθετικό που κρατείται στην Αρένα μέσω μαγνητικής δύναμης.

Βήμα 6: Διακόσμηση του τραπεζιού χόκεϊ

Κολλάμε κόκκινα και μπλε χρώματα και στις δύο πλευρές και σχεδιάζουμε τη μισή γραμμή και σημειώνουμε ένα ορθογώνιο πεδίο κοντά σε στύλους και στις δύο πλευρές. Η μπάλα θα τοποθετηθεί μέσα σε αυτό στην αρχή κάθε παιχνιδιού.

Σας άρεσε να παίζετε παιχνίδια με τους φίλους σας σε στέκια αργά το βράδυ; Είναι πραγματικά διασκεδαστικό. Έρχονται RGB LED. Βάλαμε 12V RGB φώτα που δίνουν εκπληκτική αίσθηση με απενεργοποιημένο φωτισμό δωματίου. Σε όλες τις πλευρές, είχαμε κολλήσει τη λωρίδα LED που ελέγχονταν από τον ενσωματωμένο οδηγό κινητήρα της evive χρησιμοποιώντας 3 κανάλια. Οργανώστε τα καλώδια ή τη λωρίδα LED και τους αισθητήρες και φέρτε τα προσεκτικά έξω από το πλαίσιο κοντά στο Top Goal Post Cover.

Βήμα 7: Καλωδίωση των αισθητήρων και των φώτων με το Evive

Πρέπει να συνδέσουμε τα ακόλουθα πράγματα για να δημιουργήσουμε:

• Δύο αισθητήρες IR Όπως έχουμε τοποθετήσει τους αισθητήρες στην κάτω πλευρά του Goal Post Top Covers και έχουμε οργανώσει σύρμα για να τους φέρουμε στην απέναντι πλευρά του Ball Catcher, τώρα θα συνδέσουμε τα τρία καλώδια για να φύγουν, συγκεκριμένα GND to Ground, VCC σε 5V και Σήμα 2 και 3.
• RGB λωρίδα LED Η ταινία έχει τέσσερα καλώδια. Όπως βλέπουμε στο διάγραμμα κυκλώματος, το '+' συνδέεται με VSS ή VVR στο evive. Τα 'R', 'G' και 'B' συνδέονται με τους ακροδέκτες του κινητήρα στη διεπαφή plug and play.
• Δεδομένου ότι έχουμε χρησιμοποιήσει λωρίδα LED 12V RGB, θα συνδέσουμε έναν προσαρμογέα DC 12V ή 3 μπαταρίες ιόντων λιθίου ή 6 κελιά AA.

Βήμα 8: Προγραμματισμός σε Scratch και Arduino: Διάγραμμα ροής αλγορίθμων

Τώρα, ήρθε η ώρα για προγραμματισμό. Υπάρχουν έξι πράγματα:

• Χρονόμετρο: Σύμφωνα με το gameplay, σε κάθε παιχνίδι θα δοθούν τρία λεπτά (ή σύμφωνα με την επιλογή σας) και το evive θα το παρακολουθεί. Ο χρονοδιακόπτης θα ξεκινήσει αφού πατήσετε το Tactile Switch 1 στο evive.
• Κουμπί ανίχνευσης αφής: Το παιχνίδι ξεκινά μόλις ένας παίκτης πατήσει το ενσωματωμένο κουμπί αφής 1 στο evive.
• Αισθητήρες για την ανίχνευση του γκολ: Πρέπει να εντοπίσουμε το πέρασμα της μπάλας στο ρυθμιστικό μέσω αισθητήρων IR αφού σημειωθεί οποιοδήποτε γκολ και στις δύο πλευρές. Και το πρόγραμμα θα παρακολουθεί τους συνολικούς στόχους.
• RGB LED: Οι λυχνίες LED θα είναι λευκές καθώς ξεκινά το παιχνίδι. Μετά από οποιοδήποτε γκολ, τα LED ανάβουν κόκκινο/μπλε χρώμα ανάλογα με το ποιος σημείωσε το γκολ. Οι λυχνίες LED θα αρχίσουν να αναβοσβήνουν όταν απομένουν 5 δευτερόλεπτα.
• evive's Buzzer: Θα ακουστεί ένας ήχος μπιπ στην αρχή, όταν σκοράρετε οποιοδήποτε γκολ και τέλος του παιχνιδιού.
• TFT του evive: Θα εμφανίσουμε οδηγίες, γκολ, χρόνο και νικητή.

Παρακάτω φαίνεται ο τελικός αλγόριθμος για το παιχνίδι.

Βήμα 9: Προγραμματισμός σε Scratch και Arduino

Το πρόγραμμα μπορεί να γίνει σε Scratch (καθώς τα παιδιά λατρεύουν τον γραφικό προγραμματισμό) ή στο Arduino.

Το Scratch είναι μια δωρεάν γλώσσα προγραμματισμού όπου μπορείτε να δημιουργήσετε τα δικά σας καινοτόμα και διαδραστικά έργα, ιστορίες, παιχνίδια και κινούμενα σχέδια. Χρήση mBlock (με βάση το Scratch 2.0).

Κάντε κλικ εδώ, εάν θέλετε να κάνετε βήματα για την εγκατάσταση του Scratch και τη δημιουργία επεκτάσεων.

Κάντε κλικ εδώ αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το Scratch.

Για απλοποίηση του κώδικα στο Scratch, δημιουργούνται 10 μπλοκ συναρτήσεων (λειτουργία εάν χρησιμοποιείτε Arduino):

1. Αρχικοποίηση: Αρχικοποιήστε την αρχική ρύθμιση και τις μεταβλητές του παιχνιδιού.
2. LED με τρεις εισόδους (Κόκκινο, Πράσινο και Μπλε): Ενεργοποιήστε το LED σύμφωνα με τις εισόδους.
3. Κανόνες εμφάνισης: Για την εμφάνιση των κανόνων στην οθόνη TFT στην αρχή του παιχνιδιού.
4. Έναρξη αντιστοίχισης: Αρχικοποίηση μεταβλητών αντιστοίχισης και αντιστοίχισης.
5. Εμφάνιση χρονοδιακόπτη: Εμφάνιση χρόνου στο TFT ενώ ο αγώνας βρίσκεται σε εξέλιξη.
6. Αγώνας: Όλα όσα συμβαίνουν κατά τη διάρκεια του αγώνα είναι εδώ όπως η ανίχνευση γκολ.
7. Βαθμολογία εμφάνισης: Εμφάνιση βαθμολογίας κατά τη διάρκεια και μετά τον αγώνα.
8. Ισοπαλία βαθμολογίας: Αυτό το μπλοκ μετατρέπει το LED σε πράσινο μετά τον αγώνα, υποδεικνύοντας ισοπαλία.
9. Μπλε κερδίζει: Αυτό το μπλοκ μετατρέπει το LED σε μπλε μετά τον αγώνα, υποδεικνύοντας ότι ο Μπλε κέρδισε το παιχνίδι.
10. Red Wins: Αυτό το μπλοκ μετατρέπει το LED σε κόκκινο μετά τον αγώνα, υποδεικνύοντας ότι το Red κέρδισε το παιχνίδι.

Όλα τα μπλοκ είναι ενσωματωμένα στον κύριο κώδικα που ακολουθεί το διάγραμμα ροής που εμφανίστηκε στο προηγούμενο βήμα.

Παρακάτω δίνεται το σενάριο σε mBlock και Arduino

Βήμα 10: Το παιχνίδι

• Κάθε παιχνίδι θα είναι διάρκειας 3 λεπτών και ένα toss θα αποφασίσει ποιος θα ξεκινήσει.
• Σε κάθε παίκτη θα δοθεί ένα μαγνητικό κτύπημα και ένα ραβδί με μαγνητικό άκρο. Το ραβδί θα εισαχθεί από την υποδοχή που έχει κατασκευαστεί στο Shorter Side Mount. Θα είναι κάτω από το κρεβάτι της αρένας και θα ελέγχει τον επιθετικό που βρίσκεται στην κορυφή της αρένας.
• Η μπάλα θα τοποθετηθεί μέσα στην ορθογώνια περιοχή στην αρχή του παιχνιδιού ή μετά από κάθε γκολ, στην απέναντι πλευρά από εκείνη που πέτυχε το γκολ.
• Νικήτρια θα είναι η ομάδα που θα πετύχει περισσότερα γκολ, διαφορετικά το παιχνίδι θα κληρωθεί.

Βήμα 11: Ας παίξουμε

Τίποτα άλλο να πω! Απλώς απολαύστε το φανταστικό Table Hockey.

Χρειάζεται βαθιά συγκέντρωση στη μπάλα και συντονισμό ματιών και χεριών.

Περισσότερες ιδέες είναι ευπρόσδεκτες στα παρακάτω σχόλια.

Μάθετε και εξερευνήστε περισσότερα για το evive εδώ.

Δεύτερος στο Διαγωνισμό Make It Move 2017