لعبة هوكي الطاولة المغناطيسية DIY مع ورق مقوى وأضواء RGB وأجهزة استشعار: 11 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

يجب أن تكون قد لعبت الهوكي الهوائي! ادفع بضعة دولارات أمريكية إلى منطقة الألعاب وابدأ في تسجيل الأهداف للتغلب على أصدقائك. أليس الادمان جدا؟ لا بد أنك فكرت في الاحتفاظ بطاولة واحدة في المنزل ، لكن مهلا! فكرت في صنعها بنفسك؟

سنقوم بتصنيع لعبة هوكي الطاولة المغناطيسية الآلية الخاصة بنا. سنضيف وحدة تحكم دقيقة ، وأجهزة استشعار للكشف عن العوائق لحساب الأهداف وتتبع الوقت. لا حاجة لتتبع الأهداف ، فالمستشعرات واللاعبين سيفعلون ذلك بينما نستمتع باللعب والتركيز على الكرة. تضيف مصابيح RGB LED ألوانًا نابضة بالحياة إلى هذا التصميم الرائع من DIY.

حقًا ، شارك أصدقائي وزملائي في لعب هذا لساعات. كانت متعة كبيرة.

الخطوة 1: ما كل ما نحتاجه لصنع هوكي الطاولة المغناطيسية؟

يمكن صنع هذا بسهولة في المنزل حتى من قبل طفل أو عجوز! نحتاج إلى المواد التالية:

• كرتون سميك (استخدمنا لوح مموج 5 مم) (1 متر مربع)
• كرتون صلب (يجب أن يكون مسطحًا جدًا)
• مسدس الغراء وعصا مسدس الغراء
• الورق الملون (يفضل استخدام 3 أوراق ملونة مختلفة للساحة وخصمين)
• مسطرة
• علامة دائمة
• مقص ورق
• قليل من جميع الدبابيس
• صمغ
• كرة
• 4 مغناطيس نيوديميوم قوي (حوالي 10 مم ضياء و 4 مم إرتفاع)

نحتاج إلى بعض الأجهزة الإلكترونية لأتمتة التوقيت والأضواء وتسجيل الأهداف (الأمر سهل للغاية وسهل جدًا حقًا)

• evive (أو Arduino مع شاشة LCD / TFT)
• 2 مستشعرات الأشعة تحت الحمراء
• أسلاك العبور
• شريط 5V RGB LED (بطارية Li-ion المدمجة في evive يمكن أن تعطي 5V أو غير ذلك 12V RGB LED شريط مع محول الطاقة / 6 بطاريات AA)

الخطوة 2: صياغة إطار هوكي الطاولة: الجزء أ

نحتاج إلى قطع القطع التالية من الورق المقوى السميك

• دعامة القاعدة: هي صاج مستطيل الشكل بمقاس 50 سم X 35 سم
• حاملان جانبيان أطول: لوح مستطيل بمقاس 50 سم × 15 سم
• حاملان جانبيان أقصر ؛ صفيحة مستطيلة مقاس 36 سم × 15 سم ، فتحة مستطيلة بمقاس 28 سم × 4 سم بإزاحة 7 سم عن الحافة الأطول في المنتصف
• دعائم لسرير Top Arena ستلتصق القواطع المستطيلة مقاس 49 سم × 9 سم بالحامل الجانبي الأطول على دعامة القاعدة.
• دعامة متوسطة لسرير Top Arena: فتحة مستطيلة مقاس 34 سم × 9 سم يتم لصقها بالتوازي مع الحوامل الجانبية الأقصر على دعامة القاعدة ، مما يجعل القسم إلى نصفين. سيؤدي هذا إلى تقييد دخول اللاعبين إلى جانب الخصم (موضح لاحقًا) كما سيوفر الدعم في المنتصف لسرير Arena

الآن سنقوم بعمل فتحات في Two Shorter Side Mounts التي يمكننا من خلالها إدخال مقابض اللعب بمغناطيس ملتصق بقوة من طرف واحد (سنقوم بعمل هذا المقبض لاحقًا)

سوف نستخدم ورقة من الورق المقوى الصلب بحجم 35 سم × 38 سم ، والتي يجب أن تكون مسطحة للغاية ويجب ألا تتشوه أو تنضغط بسهولة شديدة. لكن قم أولاً بعمل الإطار باستخدام الورق المقوى السميك أعلاه ثم أعد التحقق من الأبعاد المناسبة ، حيث يمكنك وضع سرير Arena أعلى دعامتين ودعم متوسط حيث ينتهي بك الأمر أحيانًا بترتيب / وضع مختلف بعد اللصق بمسدس الغراء.

الخطوة 3: صياغة إطار هوكي الطاولة: الجزء ب

حتى الآن لدينا إطار والساحة جاهزين. قمنا بتغطية سرير Arena بورق أخضر سميك ملون.

الآن نحن بحاجة لعمل فتحات لأعمدة المرمى ومنزلق لإخراج الكرة بعد تسجيل الهدف. كن حذرًا لأخذ القياسات من الإطار الذي قمنا به للتو ، حيث سيكون هناك اختلاف طفيف دائمًا. سنقطع قطع الكرتون التالية:

• فتحات الهدف: 4 فتحات مستطيلة سميكة من الورق المقوى بحجم 5 سم × 11.5 سم (سيترك هذا حوالي 12 سم هدف الهدف) سنلصقها عموديًا على الجزء العلوي من سرير Arena المحاذاة مع حوامل الدعم الجانبية. المساحة المتبقية في المنتصف ستعمل كمنصب هدف.
• ستُصنع المنزلقات من أي لوح من الورق المقوى مقاس 36 سم × 5.5 سم تقريبًا (أو 6) نحتاج إلى لصق هذا بعناية أقل بقليل (حوالي 1 سم) من سرير Arena في وضع مائل قليلاً بحيث يمكن للكرة أن تتدحرج إلى الجانب كما هو موضح في الشكل (حافظنا على اختلاف في الارتفاع بمقدار 1 سم لجعله يميل والكرة تتدحرج بسهولة). أبقيناها في الأسفل قليلاً حتى لا تعود الكرة سريعة الحركة إلى الميدان. يرجى القياس قبل قص هذا وضبط الأبعاد وفقًا لذلك. الصق ورقة بيضاء / داكنة على ورقة منزلقة على عكس الكرة ذات اللون الداكن / الفاتح ، وهو أمر مطلوب لجهاز الاستشعار لاكتشاف تمرير الكرة. (موضح في الخطوة التالية)
• بمجرد أن يعمل شريط تمرير الكرة بشكل جيد ، سنصنع فتحة مستطيلة في حوامل الدعم الجانبية لإخراج الكرة من شريط التمرير. لقد صنعنا اثنين من ماسك الكرة الصغير ، والذي سنلصقه أمام الفتحات المستطيلة على كل جانب من جوانب المنزلقات.
• الأغطية العلوية لعمود المرمى (حوالي 6.5 سم × 36 سم) سنضع غطاءًا علويًا أعلى عمود المرمى والمزلقات. سيتم وضعه في الأعلى بدعم من تثبيت جانبي أقصر وفتحتين مستطيلتين مما يجعل عمود المرمى. قم بقياس الأبعاد المطلوبة من الإطار الذي صنعناه للتو. اصنع قوسًا دائريًا برفق من الجانب. لا تلصق هذا الآن. (موضح في الخطوة التالية)

الخطوة 4: دمج أجهزة الاستشعار لاكتشاف الكرة بعد تسجيل الهدف

من يريد تدوين نتيجة الهدف؟ سنجعله آليًا باستخدام مستشعرات الأشعة تحت الحمراء الأساسية ووحدة تحكم دقيقة. يتعين علينا تركيب جهازي استشعار بالأشعة تحت الحمراء على الجانب الداخلي من Goal Post Top Covers بالقرب من الحافة (اترك بعض المساحة من الحافة). سيتعين علينا ثني المصابيح السوداء والشفافة على المستشعر لتوجيهها عموديًا (كما هو موضح في الصورة). يرجى التحقق من أن الكرة يجب أن تتدحرج بسهولة دون لمس المستشعر.

الآن سوف نستخدم قائمة evive يمكن تنزيلها من هنا. انتقل إلى خيار قائمة Pin State Monitor وسنستخدم هذا لمعايرة أجهزة الاستشعار لدينا. ستمر الكرة من الورقة المنزلقة بعد تسجيل الهدف. يوجد مقياس جهد صغير على المستشعر يحتاج إلى معايرته لاكتشاف الكرة. الكرة لدينا حمراء داكنة اللون ، لذلك لدينا ورقة بيضاء لاصقة على Slider Sheet للتمييز. أدر مقياس الجهد في أحد طرفيه ثم أدره ببطء أثناء اختبار اكتشاف تمرير الكرة.

يمكنك تخطي هذه الخطوة وبرمجة واحدة ، إذا كنت لا ترغب في إضافة مؤقتات وأجهزة استشعار لحساب الأهداف.

الخطوة 5: صياغة المهاجم والعصا المغناطيسية

الآن سنقوم بعمل أربعة مثلثات ذات زوايا قائمة متساوية الساقين من الورق المقوى بجوانب 7 سم × 7 سم للمضربين. يمكنك تجربة الحجم الذي تريد صنعه. سيتم لصق قطعتين مثلثتين فوق بعضهما البعض بعد وضع مغناطيس نيوديميوم في المنتصف. [أضفنا قطعة ثالثة فوق قطعتين أثناء مرور الكرة فوقها]

أيضًا ، سنصنع عصين برأس مغناطيسي للتحكم في المهاجم من أسفل سرير Arena. تم لصق مغناطيس نيوديميوم قوي جدًا على طرف العصا. لاحقًا غطينا العصا بورق سميك باللون الأحمر والأزرق.

ستسحب هذه العصا المهاجم الذي تم وضعه فوق الحلبة عن طريق القوة المغناطيسية.

الخطوة السادسة: تزيين طاولة الهوكي

نلتصق باللونين الأحمر والأزرق على الجانبين ونرسم نصف خط ونضع علامة على حقل مستطيل بالقرب من أعمدة المرمى على كلا الجانبين. سيتم وضع الكرة داخل هذا في بداية كل مباراة.

هل استمتعت بلعب الألعاب مع أصدقائك أثناء جلسات Hangout في وقت متأخر من الليل؟ إنه حقا ممتع. يأتي هناك RGB LEDs. نضع مصابيح RGB بقوة 12 فولت تعطي إحساسًا رائعًا مع إضاءة الغرفة المغلقة. من جميع الجوانب ، قمنا بلصق شريط LED الذي تم التحكم فيه بواسطة محرك evive يحمل في ثناياه عوامل باستخدام 3 قنوات. قم بتنظيم الأسلاك أو شريط LED وأجهزة الاستشعار وأخرجها بعناية خارج الإطار بالقرب من Top Goal Post Cover.

الخطوة 7: توصيل أجهزة الاستشعار والأضواء باستخدام Evive

نحتاج إلى ربط الأشياء التالية لنجعلها موجودة:

• مستشعران يعملان بالأشعة تحت الحمراء نظرًا لأننا قمنا بتركيب المستشعرات على الجانب السفلي من Goal Post Top Covers وسلك منظم للحصول عليها على الجانب الآخر من Ball Catcher ، سنقوم الآن بتوصيل الأسلاك الثلاثة للتثبيت ، وهي GND بالأرض ، و VCC إلى 5V و إشارة إلى 2 و 3.
• شريط RGB LED يحتوي الشريط على أربعة أسلاك. كما نرى في الرسم البياني للدائرة ، يتم توصيل "+" بـ VSS أو VVR على evive. يتم توصيل "R" و "G" و "B" بأطراف المحرك في واجهة التوصيل والتشغيل.
• نظرًا لأننا استخدمنا شريط 12V RGB LED ، فسوف نقوم بتوصيل محول 12V DC أو 3 بطاريات Li-ion أو 6 AA Cells.

الخطوة 8: البرمجة في Scratch و Arduino: مخطط تدفق الخوارزمية

الآن ، حان وقت البرمجة. هناك ستة أشياء:

• المؤقت: حسب طريقة اللعب ، ستُمنح كل لعبة ثلاث دقائق (أو حسب اختيارك) وستقوم Evive بتتبعها. سيبدأ المؤقت بعد الضغط على المفتاح اللمسي 1 على evive.
• اكتشاف زر الضغط اللمسي: تبدأ اللعبة بمجرد أن يضغط أي لاعب على زر اللمس المدمج 1 في الحال.
• أجهزة استشعار لاكتشاف الهدف: نحتاج إلى اكتشاف تمرير الكرة في المنزلق عبر مستشعرات الأشعة تحت الحمراء بعد تسجيل أي هدف على كلا الجانبين. وسيقوم البرنامج بتتبع إجمالي الأهداف.
• مصابيح RGB LED: ستكون مصابيح LED بيضاء مع بدء اللعبة. بعد أي هدف ، ستتوهج مصابيح LED باللون الأحمر / الأزرق اعتمادًا على الشخص الذي سجل الهدف. ستبدأ مصابيح LED في الوميض بعد مرور 5 ثوانٍ.
• evive's Buzzer: سيتم إصدار صوت صفير في البداية ، عند تسجيل أي هدف ونهاية اللعبة.
• TFT الخاص بـ evive: سنعرض التعليمات ، وسجل الهدف ، والوقت والفائز.

الموضح أعلاه هو الخوارزمية النهائية للعبة.

الخطوة 9: البرمجة في Scratch و Arduino

يمكن عمل البرنامج في Scratch (حيث يحب الأطفال البرمجة الرسومية) أو Arduino.

Scratch هي لغة برمجة مجانية حيث يمكنك إنشاء مشاريع وقصص وألعاب ورسوم متحركة مبتكرة وتفاعلية. باستخدام mBlock (على أساس Scratch 2.0).

انقر هنا إذا كنت تريد خطوات تثبيت Scratch و evive extension.

انقر هنا إذا كنت تريد معرفة المزيد عن سكراتش.

لتبسيط الكود في Scratch ، يتم إنشاء 10 كتل وظيفية (تعمل إذا كنت تستخدم Arduino):

1. التهيئة: بدء الإعداد الأولي للعبة والمتغيرات.
2. LED بثلاثة مداخل (أحمر وأخضر وأزرق): قم بتشغيل مؤشر LED وفقًا للإدخالات.
3. قواعد العرض: لعرض القواعد على شاشة TFT في بداية اللعبة.
4. تهيئة المطابقة: تهيئة المطابقة والمتغيرات المطابقة.
5. عرض مؤقت: عرض الوقت على TFT أثناء المباراة قيد التقدم.
6. المباراة: كل الأشياء التي تحدث أثناء المباراة هنا مثل اكتشاف الأهداف.
7. عرض النتيجة: لعرض النتيجة أثناء وبعد المباراة.
8. التعادل النتيجة: يتحول هذا المربع إلى اللون الأخضر بعد المباراة ، مما يشير إلى التعادل.
9. الانتصارات الزرقاء: تتحول هذه الكتلة إلى مؤشر LED إلى اللون الأزرق بعد المباراة ، مما يشير إلى أن اللون الأزرق قد فاز باللعبة.
10. الانتصارات الحمراء: يتحول مؤشر LED إلى اللون الأحمر بعد المباراة ، مما يشير إلى فوز Red باللعبة.

تم دمج جميع الكتل في الكود الرئيسي الذي يتبع مخطط التدفق الموضح في الخطوة السابقة.

الموضح أدناه هو البرنامج النصي في mBlock و Arduino

الخطوة 10: طريقة اللعب

• ستكون كل لعبة مدتها 3 دقائق وستقرر القرعة من سيبدأ.
• سيحصل كل لاعب على مهاجم مغناطيسي وعصا ذات طرف مغناطيسي. سيتم إدخال العصا من الفتحة المصنوعة في التثبيت الجانبي الأقصر. سيكون تحت سرير Arena ويتحكم في المهاجم الموجود على قمة Arena.
• توضع الكرة داخل المنطقة المستطيلة في بداية المباراة أو بعد كل هدف ، على الجانب المقابل لمن سجل الهدف.
• سيكون الفائز هو الفريق الذي يسجل المزيد من الأهداف وإلا سيتم رسم اللعبة.

الخطوة 11: هيا نلعب

لا يوجد شئ أخر يقال! فقط استمتع بلعبة هوكي الطاولة الرائعة.

يحتاج إلى تركيز عميق على الكرة وتنسيق بين العين واليد.

المزيد من الأفكار مرحب بها في التعليقات أدناه.

تعلم واستكشف المزيد عن evive هنا.

المركز الثاني في مسابقة Make It Move 2017