Puntuación automática para el juego de golf Executive Par 3: 12 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Recientemente publiqué un Instructable sobre la construcción de un divertido juego de putt que es portátil y se puede jugar tanto dentro como fuera. Se llama "Juego de golf ejecutivo par 3". Diseñé una réplica de la tarjeta de puntuación para registrar la puntuación de cada jugador en 9 "hoyos". Como en el golf real, gana la puntuación más baja.

Me puse a pensar; ¿Qué pasaría si pudiera realizar un seguimiento de las puntuaciones automáticamente?

Paso 1: contar electrónicamente la pelota de golf

Necesitaba encontrar una manera de contar una pelota de golf que rodaba mientras caía por un agujero de puntuación. Recuerde, cada hoyo tiene un valor de puntuación diferente, y el hoyo "As" tiene el valor de puntos más bajo. He usado sensores de haz de ruptura de infrarrojos (IR) en juegos anteriores y pensé que también los incorporaría a este juego. Utilicé un producto de Adafruit Industries llamado "Sensor de haz de ruptura de infrarrojos - LED de 3 mm". El ID del producto es 2167:

www.adafruit.com/product/2167

Se venden por pares (emisor y receptor) y ofrecen una forma sencilla de detectar movimiento. Funcionan a una distancia de hasta 10 pulgadas y pueden ser alimentados por la fuente de alimentación Arduino 5V. Puede usarlos con la resistencia pull-up incorporada de Arduino, por lo que no se necesita una resistencia separada. El emisor envía un haz de infrarrojos y el receptor, directamente enfrente de él, es sensible a esta luz de infrarrojos. Si algo sólido pasa a través del rayo (como una pelota de golf), el rayo se interrumpe y el receptor puede programarse para avisarle.

Paso 2: instalación de los sensores en la placa de destino

El tablero del objetivo de putt no estaba unido al gabinete circundante. Simplemente se sentó en espaciadores de altura de esquina de 2 ½”, así que pude quitarlo y darle la vuelta para montar los sensores. Necesitaba montar los sensores de infrarrojos en la parte inferior del tablero de juego de madera contrachapada para que no interfirieran con la caída libre de las pelotas de golf. Se perforó un orificio de 1”de diámetro en los lados opuestos de cada orificio de marcado a una profundidad de 3/8 de pulgada. El receptor y el emisor de infrarrojos se colocaron justo dentro del borde del agujero para que las bolas no los golpeen. Se montaron de forma permanente con un pequeño tornillo para madera y un poco de pegamento epoxi, por lo que quedaron perfectamente alineados uno frente al otro.

Paso 3: cableado de los sensores en la placa de destino

Una vez que todos los sensores de infrarrojos estaban montados, tenían que conectarse juntos para la conexión a tierra común y las conexiones de 5V. Cada cable de salida (blanco) tuvo que extenderse hasta el borde de la placa de destino. Se conectó un conector hembra de 6 cables a cada cable para extender el gabinete trasero del conjunto de la placa de destino. Todo el cableado se fijó con tachuelas y se sujetó de forma segura contra el interior del tablero de juego para no interferir con el retorno de una pelota de golf una vez que pasa por un orificio de puntuación.

Paso 4: Creación del caso del cuadro de indicadores

Todavía se necesitaba un poco de carpintería en este Instructable. Se fabricó una caja rectangular de madera con tablero de madera contrachapada de ½”de espesor. Las dimensiones de la caja son 15 5/8”de ancho x 9 ¼” de alto x 4”de profundidad. Puedes ver en las fotos la secuencia de construcción de este caso. Se colocó una ranura para ranurar de ¼”de ancho en el interior de cada lado de la caja aproximadamente a ¾” hacia adentro del mismo borde exterior. Esta ranura se utilizará para sujetar el gráfico del marcador colocado entre dos hojas de plexiglás de 0,2 pulgadas de grosor. La última parte de la caja que se cortará es la placa de montaje de componentes electrónicos. Esta tabla se cortó de madera contrachapada de 1/8”de grosor y se unió a una pieza de pino de ¾” en ángulo recto para que sirviera de base. También servirá como medio de apego al caso en sí. La tabla tuvo que tener una muesca para encajar entre las pequeñas piezas de refuerzo de las esquinas.

También se instalaría un botón de encendido / apagado en la caja del marcador. Se montará en el exterior de la carcasa en una posición empotrada para protegerlo de golpes accidentales. El interruptor de encendido / apagado se conectará en línea con una fuente de batería de CC de 9 voltios que alimenta la placa Arduino Uno y todos los demás componentes electrónicos del marcador.

Paso 5: diseño del gráfico del marcador

En lugar de intentar pintar un gráfico de marcador yo mismo, decidí diseñar uno en PowerPoint y recortar ventanas para las distintas pantallas de puntuación. Quería que el marcador proporcionara comentarios a los jugadores y mostrara la mayor cantidad de información posible. Incluido estaría:

1. Luz de color diferente para la puntuación de la última pelota de golf lanzada.

2. Una pantalla que muestra el hoyo que está jugando (1-9).

3. Una luz que se enciende si se presiona el botón de 2 jugadores.

4. Se enciende una luz para un nuevo juego (se presionó el botón de reinicio)

5. Dos pantallas para la puntuación de cada jugador.

El gráfico final se muestra en el archivo adjunto. Los rectángulos negros se recortarán para las pantallas de puntuación.

Paso 6: Botones de entrada del juego (interruptores) y carcasa

Se necesitaban algunos botones para controlar el flujo del juego de putt. Los tres botones de entrada necesarios eran:

1. Reiniciar o juego nuevo (verde)

2. Juego de 1 contra 2 jugadores (Blanco)

3. Double Bogey (Fuera de límites - Rojo): donde no se puede usar ningún sensor de infrarrojos. Se agregaría una puntuación de 5 a la puntuación de los jugadores.

Usé una caja electrónica de plástico estándar para montar los 3 botones de arcade. El caso se obtuvo de Amazon. Mide 7 ½”de ancho x 4 ¼” de alto x 2 3/8”de profundidad. Cada botón de arcade con su microinterruptor adjunto actuará como un interruptor momentáneo. Se cortaron orificios estándar de 1-1 / 8”de diámetro en el costado de la caja y se espaciaron uniformemente. Se montaron los botones y se fabricó un pequeño arnés de cableado con las 3 líneas de salida de los microinterruptores y una línea de tierra común soldada a una placa pequeña con un conector de cabeza de clavija macho de 2,54 mm.

Paso 7: Componentes del cuadro de indicadores

Los componentes del cuadro de indicadores estarían constituidos por:

R. Se utilizarían dos LED de 4 dígitos y 7 segmentos para la puntuación de cada jugador y un LED de un solo dígito y 7 segmentos para rastrear el "hoyo" que están jugando. Los LED de 4 dígitos y 7 segmentos son de Adafruit Industries. Se denominan “Pantalla de 7 segmentos de 4 dígitos y 1,2” con mochila 12C - Roja”. Necesita dos de estos y el ID de producto es 1269. Consulte a continuación:

www.adafruit.com/product/1269

B. El LED de 7 segmentos de un solo dígito de gran tamaño (1,3”) fue una compra genérica de eBay. Cualquier pantalla de gran tamaño funcionará y debe estar conectada correctamente para un cátodo común o un LED de 7 segmentos basado en ánodo común. Para simplificar el montaje de la pantalla, primero se soldó a una placa de pruebas lo suficientemente grande para que se pudieran soldar resistencias de 220 ohmios a todos los cables de los segmentos de LED individuales. El cable de cátodo común y los 7 cables de LED se conectaron a un conector de cabeza de clavija macho de 2,54 mm para facilitar el cableado a la placa Arduino.

C. Se colocarán luces LED de 3 vdc de diferentes colores en el marcador para iluminar el orificio de puntuación correspondiente por el que acaba de pasar la pelota de golf. También utilicé luces LED para indicar cuándo se inicia un nuevo juego y cuándo se ha presionado el botón de 2 jugadores. Los colores son:

Blanco = As

Azul = Birdie

Amarillo = Par

Rojo = Bogey

Verde = Reiniciar / Nuevo juego

Blanco (en la parte inferior) = 1 contra 2 jugadores

D. Se utilizó una placa Arduino Atmega2560 para controlar los distintos componentes. Necesitaba más pines de entrada / salida que una placa Arduino estándar.

E. Se usó un bloque de distribución de tablero soldado para las líneas I2C que van a todas las pantallas (LED de 4 dígitos, 7 segmentos y monitor LCD).

F. Se compró un bloque de distribución de energía de Amazon. Esto se usó para distribuir todas las líneas de tierra común y de 5V a cada componente. Vea abajo:

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

G. El último componente necesario era una batería de 9 voltios con un cable de alimentación.

H. Los conectores de cables diversos deben conectar los distintos componentes juntos

Paso 8: Configuración de Arduino Bench

La configuración del banco se muestra en las imágenes correspondientes. Se utilizaron botones pull-up en el banco para imitar los sensores IR de haz de ruptura. Utilizo un monitor LCD de 4 líneas en mi banco de pruebas para realizar un seguimiento de las variables y asegurarme de que el código que controla el marcador funciona correctamente. Me gusta usar esto en lugar del monitor en serie.

Las pantallas LED de 7 segmentos se muestran en el banco, se mostró que las pantallas de puntuación del Jugador 1 y del Jugador 2 funcionan correctamente. Después de editar un poco el código de Arduino, pude hacer que la pantalla de "orificios" de un solo dígito funcionara correctamente. Las luces LED simuladas para 2 jugadores, juego nuevo y doble bogey momentáneo y la última bola de golf anotada se colocaron en la placa de pruebas. Todos fueron probados y se demostró que funcionan correctamente.

También se muestra la tabla de asignación de pines de Arduino.

Paso 9: Código Arduino

Se adjunta el código Arduino para controlar el flujo del juego y sumar las puntuaciones correctamente.

La primera parte del código incluye algunas de las bibliotecas necesarias que necesita. También define los pines Arduino para los sensores IR y los botones de control del juego, declara todas las variables y define dos funciones definidas por el usuario. Una función, sevenSegWrite (dígito), controla el número que se muestra en la pantalla de gran tamaño, de un solo dígito, de 7 segmentos ("Hole" que está jugando) y la otra función, controlscoreled (int), controla qué LED se muestra (encendido) en el marcador.

En la función setup () definí todos los pines de SALIDA e ENTRADA. Tenga en cuenta que se utiliza la resistencia PULLUP interna que utiliza una resistencia interna de 20K ohmios tirada a 5 voltios. Esto hace que la entrada lea ALTA cuando el interruptor está abierto y BAJA cuando está cerrado. No se necesita ninguna resistencia adicional. También inicié todas las variables y pantallas de dígitos de 7 segmentos y encendí la luz LED verde de "juego nuevo".

La función loop () comienza leyendo constantemente todos los pines INPUT. Luego, se ejecuta una declaración específica "si" dependiendo de qué pin de entrada se lee BAJO (se ha presionado el botón o se ha roto el haz del sensor de infrarrojos). La última declaración "si" define el final del juego. Una vez que se han jugado 9 "hoyos", la función loop () se detiene y el juego termina.

Paso 10: Montaje de los componentes

En primer lugar, se tuvieron que colocar orificios y recortes en la placa de montaje correspondiente a la ubicación que ocupa cada componente en el gráfico del marcador. Se perforaron agujeros de 5 mm de diámetro para corresponder a los LED. Se cortaron orificios rectangulares con una sierra de calar para corresponder a las dimensiones de las distintas pantallas de 7 segmentos.

Cada luz LED fue soldada a una pequeña placa con un resistor conectado al terminal positivo. Se utilizaron conectores de cabeza de clavija macho estándar de 2,54 mm para los terminales positivo y negativo. La placa de pruebas facilitó la fijación del LED a la placa de montaje de madera contrachapada delgada. Cada conjunto de luces LED se montó en su ubicación correcta en la placa de montaje. Se utilizaron tornillos pequeños de acero de cabeza Phillip de diámetro M1.7 para asegurarlos.

A continuación, cada pantalla de 7 segmentos tenía que asegurarse a la placa de montaje. Los orificios de montaje en las 4 esquinas de los PCB de la pantalla se utilizaron con los mismos tornillos de montaje pequeños.

La mega placa Arduino, el bloque de distribución de energía y el bloque de distribución I2C se aseguraron a la base de la placa de montaje con pequeños tornillos para madera y espaciadores. Se aseguraron otras dos placas de prueba pequeñas a la base en el lado derecho en un ángulo de 90 grados. Estos son los pines de entrada para los sensores de infrarrojos que deben conectarse desde el conjunto de destino y los botones de arcade de la caja de control del juego que serán colocados por los jugadores que ponen.

Una batería de 9 voltios y su arnés se aseguraron al interior de la placa de montaje. El lado positivo del cable se empalmará con el interruptor de botón de encendido / apagado en la caja del marcador de madera.

Finalmente, se conectaron todos los componentes, siguiendo el esquema de cableado perfeccionado en la configuración del banco.

Paso 11: Poniéndolo todo junto

El último paso fue adjuntar el marcador al Juego de Golf Executive Par 3 existente de tal manera que no interfiriera con el juego. Además, cualquier sistema de fijación de marcador sería extraíble para que pudiera empaquetarse y no obstaculizar la portabilidad del juego. De manera similar, necesitaba colocar un soporte para la caja de botones para que no descansara en el suelo y estuviera más cerca de donde estaban poniendo los jugadores.

Por favor mire las fotos adjuntas. Se utilizaron tacos de 7/8”de diámetro para elevar la caja del tablero y la caja del botón al nivel correcto. Se cortaron tres tacos a 24”de largo. Se fabricó una base de madera contrachapada con un orificio de 7/8”perforado en el medio para aceptar una de las clavijas. Un trozo de madera de pino correspondiente se adjuntó a la parte posterior de la caja de botones de plástico. También tenía un agujero de 7/8”en la parte inferior para aceptar el otro extremo de la clavija. Ahora el soporte de la caja de botones estaba completo. No se utiliza pegamento. El soporte es lo suficientemente resistente como para usarlo mientras se juega, pero se puede desmontar fácilmente para transportarlo.

El marcador se adjuntó al conjunto de la placa de destino utilizando el mismo concepto. Se cortó una superficie de una tabla de pino de 15”de largo en un ángulo de 60 grados para corresponder al ángulo de 30 grados del conjunto del objetivo cuando está listo para jugar. Esto coloca la parte superior de esta tabla en posición horizontal. Se perforaron dos orificios de 7/8”con una separación de 11” para aceptar las clavijas de 24”de largo y luego se atornilló la pieza a la parte posterior del conjunto del objetivo. A continuación, se atornilló un trozo de madera de pino de ¾”a la parte inferior de la caja del tablero con orificios de 7/8” de diámetro perforados a 11”de distancia. Las dos clavijas se colocaron a través de la red de fuera de límites y se empujaron en su lugar tanto en el conjunto de la tabla de blancos como en la parte inferior de la caja del marcador.

Se tendió un cable de 4 hilos con los conectores macho correspondientes desde la parte posterior del marcador hasta la caja del botón. Se tendió un segundo cable de 6 hilos con los conectores macho y hembra correspondientes desde la parte posterior del conjunto del objetivo (sensores IR) hasta la ubicación correspondiente en la parte posterior del marcador. Ahora, la configuración electrónica estaba completa para la puntuación automática mientras se jugaba una versión para un jugador o para dos jugadores del Executive Par 3 Golf G ame.

Paso 12: Postdata

Mientras probaba el juego, noté que una pelota de golf que caía a través de un hoyo de puntuación no siempre se contaba. Me preguntaba si los sensores de infrarrojos funcionaban correctamente o si tendría que instalar más sensores. Entonces se me ocurrió que en el extremo derecho e izquierdo del hoyo de 3 ½”de diámetro, los sensores IR colocados justo en el medio del hoyo de puntuación no" veían "la pelota de golf (el rayo IR no estar roto). Encontré que el diámetro de una pelota de golf reglamentaria es de 1,68 pulgadas. En términos matemáticos, la mitad de un orificio de 3 ½”de diámetro tendría 1,75 pulgadas. Así que supongo que es posible que la pelota de golf caiga a través del agujero desde el extremo izquierdo y derecho y no rompa el haz de infrarrojos.

En retrospectiva, debería haber cortado los orificios de marcado a un diámetro de 3”. Pero para este juego, la forma más sencilla de solucionar este problema era voltear el tablero de destino e instalar algunos bordes de vinilo sobrantes en el suelo en el lado izquierdo y derecho de cada agujero. Coloqué el vinilo flexible de modo que se superpusiera al agujero ½”más o menos. Cuando voltee la tabla de destino, verá que el material está debajo del borde del hoyo y no interfiere con la pelota de golf que cae libremente a través del hoyo.

Esto solucionó el problema y el juego ha funcionado perfectamente. Al jugar el juego estas últimas semanas, no he notado ningún caso en el que las pelotas de golf no se contaran correctamente en la puntuación del jugador.