กล่องสวิตช์ไฟของเล่นสำหรับเด็ก + รีมิกซ์เกม: 19 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

นี่เป็นการรีมิกซ์ที่ฉันต้องทำตั้งแต่เห็นคำสั่งสอนที่ยอดเยี่ยมสองคนและไม่สามารถหยุดคิดที่จะรวมสองสิ่งนี้เข้าด้วยกัน! โดยทั่วไปแล้ว mashup นี้จะรวมอินเทอร์เฟซของ Light Switch Box เข้ากับเกมง่ายๆ (Simon, Whack-a-Mole ฯลฯ…) บน Arduino เช่นเดียวกับผู้เขียนต้นฉบับของ Light Switch Box ที่กล่าวถึง ฉันไม่รู้เลยว่าทำไมเด็กวัยหัดเดินถึงชอบเล่นสวิตช์ไฟมาก แต่โปรเจ็กต์นี้ช่วยให้พวกเขาแก้ไขได้! ฉันดัดแปลงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างง่ายเพื่อเพิ่มเกม Simon Arduino และโหมดเกมหลายโหมดเพื่อให้เด็กโตของฉันเล่นได้ด้วย! ฉันยังทำการปรับปรุงที่สำคัญอย่างหนึ่งสำหรับ LED และใช้ลูกปิงปองเพื่อกระจายไฟ LED เพราะมันดูเท่กว่าของจริงมาก!

ควรเป็นวิธีที่ง่ายในการเข้าสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และก้าวไปสู่ Arduino'ing อย่างง่าย ตรวจสอบแรงบันดาลใจดั้งเดิม - นี่คือลิงค์!

• กล่องสวิตช์ไฟของเล่นเด็ก
• Arduino Simon Says Game

กัน - แรงจูงใจของฉัน:

ลูก 4 คนของฉันมีความหมายทุกอย่างกับฉัน

ในวัยหนุ่มสาวของพวกเขาตอนนี้ (7, 5, 3 และ 1) ต้องใช้ความสนใจอย่างมากและทำงานเพื่อให้ทุกคนมีสติ! ซึ่งไม่เหลือเวลามากสำหรับการซ่อมแซม Arduinoing การเขียน Instructables ฯลฯ แต่ที่น่าแปลกก็คือโครงการและงานอดิเรกประเภทนั้นที่ทำให้ฉันมีสติ มีใครรู้สึกเหมือนกันบ้างไหม? ด้วยเหตุผลที่น่าเศร้าและแปลกประหลาดที่ภรรยาของฉันพยายามอย่างหนักที่จะเข้าใจ (อวยพรหัวใจของเธอ) ฉันชอบที่จะดูดเข้าไปในโครงการที่ดีเป็นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อให้ความคิดสร้างสรรค์ของฉันดำเนินต่อไป ทำให้ฉันแก้ปัญหาและให้ฉัน โอกาสสำหรับวิศวกรรมภาคปฏิบัติ

และนั่นคือสิ่งที่ฉันชอบเกี่ยวกับ Instructables !!

ฉันได้เห็นความหลงใหลในโครงการของผู้อื่น - ความคิดที่ยอดเยี่ยมมากมายและจิตใจของฉันก็เริ่มแข่งกัน! อย่างน้อยเมื่อฉันทำให้โปรเจ็กต์มุ่งเป้าไปที่ลูกๆ ของฉันในตอนนี้ และให้พวกเขามีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ ฉันรู้สึกเหมือนได้ให้รสชาติของงานอดิเรกที่ฉันรักแก่พวกเขา และใครจะรู้? บางทีวันหนึ่งพวกเขาจะกลายเป็นนักประดิษฐ์ที่มีชื่อเสียง นักออกแบบ ผู้ประกอบการ แฮ็กเกอร์ ฯลฯ แต่ตราบใดที่พวกเขาสามารถมีความคิดสร้างสรรค์ ค้นหาความหลงใหลในงานของพวกเขา ทั้งหมดก็จะคุ้มค่า

มาเริ่มกันเลย!!

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

รายการวัสดุ:

• (1) บอร์ด 1"x10" (ต้องการประมาณ 12"-18")
• (4) สวิตช์ไฟขั้วเดียว
• (4) แผ่นผนังสวิตช์ไฟ
• (4) พลาสติก "งานเก่า" กล่องไฟฟ้า
• (2) ลูกปิงปองสีขาว
• (4) แบตเตอรี่ AA
• (4) ไฟ LED RGB 10 มม.
• (1) สวิตช์ปุ่มกด
• (1) Piezo buzzer (หรือลำโพง)
• (5) ตัวต้านทาน 100 โอห์ม
• (1) ตัวต้านทาน 220 โอห์ม
• (1) ที่ใส่แบตเตอรี่ 4xAA
• (1) สวิตช์เลื่อน
• (1) Arduino Uno

รายการเครื่องมือ:

• จิ๊กซอว์
• เจาะด้วยดอกสว่าน (1 1/2" ดอกคว้านเรียบ, 1/2" ดอกคว้านเรียบ, จากนั้นมาตรฐาน 1/2", 1/4", 1/16")
• ไขควง (ฟิลลิปและหัวแบน)
• สายวัด
• มีดเอนกประสงค์
• กระดาษทรายและสี (ไม่จำเป็น)
• หัวแร้งและหัวแร้ง
• เครื่องปอกสายไฟ
• ปืนกาวร้อน
• ไม้บรรทัด
• ดินสอ
• กรรไกร

ขั้นตอนที่ 2: ร่างเค้าโครงแผงหลัก

ในการสร้างแผง คุณจะต้องมีกระดานหรือกล่องที่อย่างน้อยก็มีที่ว่างบนแผงหลักสำหรับสวิตช์ไฟ 4 ตัวและลูกปิงปอง 4 ลูก ประมาณ 14 "x 8" นั้นเล็กที่สุดที่คุณต้องการเพื่อให้พอดีกับสิ่งนี้ ในกล่องสวิตช์ไฟของเล่นเด็กดั้งเดิม Ben แนะนำให้ซื้อกล่องไม้สำหรับโครงการนี้ แต่ตอนนี้ฉันทำด้วยบอร์ดขนาด 1 "x 10"

• นำกระดาน (หรือฝากล่อง) มาวางสวิตช์และลูกปิงปอง (18 "x 9 1/4" ในแบบของฉัน)
• วัดจากด้านล่างของบอร์ดและทำเครื่องหมายว่าคุณต้องการให้สวิตช์ตั้งไว้สูงแค่ไหน (1 1/2" ในแบบของฉัน)
• ใช้ไม้บรรทัดวาดด้วยดินสอเป็นเส้นตรงขวางเครื่องหมายเหล่านั้น
• ทำเช่นเดียวกันสำหรับเส้นบนที่คุณต้องการจัดลูกปิงปองให้อยู่ตรงกลาง (2" ในแบบของฉัน)
• ต่อไปหาจุดศูนย์กลางของกระดานโดยวัดตามความยาวแล้วทำเครื่องหมายเส้นกึ่งกลาง
• ใช้ระยะห่างที่สมมาตรจากตรงกลางในแต่ละด้านโดยมีระยะห่างเท่ากันระหว่างกล่องไฟฟ้ากับลูกปิงปอง
• ร่างกล่องสวิตช์และทำเครื่องหมายที่บรรทัดบนสุดเท่ากับกึ่งกลางของแต่ละสวิตช์ที่ลูกปิงปองจะไป
• (หมายเหตุ: อย่ากังวลกับเส้นดินสอ สมมติว่าคุณจะทาสีหรือขัดกระดานที่เสร็จแล้ว)

ขั้นตอนที่ 3: เจาะรูและตัดแผง

ตัดสี่เหลี่ยมกล่องไฟฟ้าออก:

• เจาะรู 1/4" ในแต่ละมุมของสี่เหลี่ยมแต่ละอันตามที่แสดง
• ตัดสี่เหลี่ยมแต่ละอันออกโดยใช้จิ๊กซอว์เพื่อต่อรูที่ด้านข้าง ด้านบนและด้านล่าง

การเตรียมหลุมลูกปิงปอง:

• บนเครื่องหมายปิงปองทั้ง 4 อัน ขั้นแรกให้ใช้ดอกสว่านขนาด 1 1/2" เพื่อเริ่มรูที่จะไปปิดรู
• คำเตือน: ที่นี่คุณเจาะลึกเข้าไปในไม้ประมาณ 1/8" เท่านั้น!!! เพียงพอสำหรับริมฝีปาก
• หลังจากเตรียมรูขนาด 1 1/2" แล้ว ให้เจาะรูตรงกลางแต่ละรูด้วยดอกสว่าน 1/4"

ขั้นตอนที่ 4: ติดตั้งกล่องไฟฟ้าบนแผงควบคุม

• ถัดไป ติดตั้งกล่องไฟฟ้าแต่ละกล่องโดยเลื่อนเข้าไปในรูเพื่อให้แน่ใจว่าแท็บด้านบนและด้านล่างติดอยู่ข้างกล่อง
• หลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่ากล่องไฟฟ้าเข้าที่สนิท (ล้างด้วยด้านหน้า) ขันสกรูด้านบนและด้านล่าง
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแท็บสำหรับกล่อง "งานเก่า" เหล่านี้จบลงแล้วและคว้าด้านหลังของกระดานทำให้สบาย
• คำเตือน ห้ามขันแน่น พลาสติกอาจแตกได้!!

ขั้นตอนที่ 5: ต่อสวิตช์

• ตัดและดึงขอบของสายไฟ 2 เส้นออกประมาณ 1/2 นิ้วสำหรับสวิตช์ไฟแต่ละตัว
• (ประมาณ 12" - 14" เป็นจำนวนสูงสุดที่คุณต้องการ เพื่อให้สามารถเอื้อมถึงแผงทั้งหมดได้)
• ต่อสายไฟเข้ากับสกรูแต่ละด้านของสวิตช์ไฟ

ขั้นตอนที่ 6: แนบสวิตช์กับกล่องไฟฟ้า

• พลิกแผงไปทางด้านหลัง ใช้ไขควงหรือคีมดึงแถบลวดด้านบนกล่องใดกล่องหนึ่งออกจากกล่องไฟฟ้าทั้ง 4 กล่อง
• พลิกแผงกลับไปทางด้านหน้า ร้อยลวดผ่านแถบเปิดและขันสกรูในแต่ละสวิตช์

ขั้นตอนที่ 7: ตัด RGB LED Leads

ฉันคิดว่ามันง่ายที่สุด (และอาจจะถูกที่สุดด้วยซ้ำ) ในการซื้อ RGB LED จำนวนจำนวนมาก จากนั้นฉันก็สามารถเลือกสีอะไรก็ได้ที่ฉันต้องการสำหรับโปรเจ็กต์ หากคุณมีไฟ LED สีแดง สีน้ำเงิน สีเขียว และสีเหลืองอยู่แล้ว ให้ข้ามขั้นตอนนี้ไป สำหรับคนอื่นๆ การตัดสายนำที่เราจะไม่ได้ใช้จาก LED แต่ละดวงจะช่วยให้เราไม่สับสน

• ในแต่ละ LED แคโทด RGB LED ตะกั่วที่ยาวที่สุดคือ GND และจะถูกใช้เสมอ
• สำหรับ LED แต่ละตัว ให้ใช้คีมตัด/คีมตัดลวดเพื่อตัดลีดที่ไม่จำเป็นที่แสดงในแผนภาพ
• ดังที่คุณเห็นในแผนภาพ สีเหลืองถูกสร้างขึ้นโดยใช้สายสีแดงและสีเขียว
• หมายเหตุ: พยายามอย่าผสม LEDs หลังจากตัดลีดแล้ว แต่ถ้าคุณทำ ให้อ้างอิงกลับไปที่ไดอะแกรมเพื่อแยกพวกเขาออกจากกัน

ขั้นตอนที่ 8: ติดตั้งไฟ LED กับแผงควบคุม

ใช้ปืนกาวร้อนเพิ่มกาวที่ด้านล่างของ LED แต่ละดวงแล้วติดตะกั่วผ่านรูแล้วติดกาวที่ด้านหน้าของแผง (ที่นี่คุณจะต้องแน่ใจว่าคุณใส่สี LED ตามลำดับที่คุณเลือก)

ขั้นตอนที่ 9: เจาะรูสำหรับปุ่มกดและ Piezo

ณ จุดนี้ ฉันตัดสินใจเพิ่มสวิตช์ปุ่มกด (ชนิดสลัก) ที่ด้านหน้าของแผงควบคุมเพื่อช่วยในการเปลี่ยนโหมด หากคุณต้องการทำโหมดเดียวบน Arduino คุณไม่ต้องสนใจสวิตช์นี้

• เจาะรู 1/2" สำหรับสวิตช์ปุ่มกดตามต้องการ (สำหรับของฉันมันอยู่ในแนวเดียวกับไฟ LED และตรงกลางของแผง)
• ถัดไป พลิกแผงแล้วใช้ดอกสว่านแบน 1/2" เจาะไม้จนสุดจนปลายดอกเจาะทะลุไปด้านหน้า (รูนี้สำหรับเพียโซ - ไม่มีรูเล็กๆ รูเสียงจะอู้อี้.)

ขั้นตอนที่ 10: ทาสีแผง

ถัดไปทาสีหรือพ่นสีแผง ถ้าคุณไม่ต้องการถอดสวิตซ์เหมือนผม ให้ใช้เทปปิดไว้ (หรือหากฉันคิดก่อนหน้านี้ ฉันคิดว่าฉันจะทาสีก่อนติดตั้ง LED และสวิตช์)

ขั้นตอนที่ 11: ตัดและติดตั้งฝาครอบ LED Ping Pong Ball

ลูกปิงปองที่ใช้แล้วจะทำงานได้ดีที่นี่ แต่ควรทำความสะอาดก่อน สำหรับลูกปิงปองสกปรก ให้ใช้น้ำยาล้างจานเล็กน้อยแล้วล้างด้วยมือแล้วเช็ดให้แห้ง (ลูกปิงปองในภาพใช้กันมากและดูแตกต่างไปจากเดิมมากก่อนจะซัก!)

• หยิบลูกปิงปองแต่ละลูกและใช้มีดอรรถประโยชน์หรือมีดที่แน่นอนเพื่อตัดลูกปิงปองตามตะเข็บตรงกลางอย่างระมัดระวัง (ถือลูกขึ้นแสงคุณควรจะเห็นตะเข็บ).
• ต่อไป ใช้กรรไกรตัดขอบ แล้วเล็มอีกประมาณ 1/8" - 1/4" ต่อไปจนฝาครอบสามารถใส่ลงในช่องกลมขนาด 1 1/2" ได้
• ในการติดตั้งลูกปิงปองแต่ละลูก ค่อยๆ กดด้านหนึ่งเข้าไปในช่อง จากนั้นค่อยๆ สอดขอบลูกปิงปองเข้าไปในช่อง
• ของฉันพอดีมากจนไม่จำเป็นต้องใช้กาว หากจำเป็น ให้เติมกาวร้อนที่ด้านหลังเล็กน้อยเมื่อใส่ลงในช่อง
• หมายเหตุ: หากฝาครอบลูกไม่พอดี ให้เล็มขอบด้านล่างออกเล็กน้อยจนกว่าคุณจะใส่เข้าไปในช่อง อาจเป็นการดีที่จะฝึกยึดลูกบอลตัวใดตัวหนึ่งเพื่อให้ได้ขนาดที่เหมาะสม จากนั้นจึงตัดส่วนอื่นๆ ในลักษณะเดียวกัน

ขั้นตอนที่ 12: ติดตั้งแผ่นปิดสวิตช์

ติดตั้งฝาครอบแผ่นสวิตช์โดยใช้ไขควงปากแบน

ขั้นตอนที่ 13: แนบปุ่มกดและ Piezo

• วางปุ่มกดผ่านรูด้านหน้าและกดค้างไว้เพื่อเพิ่มกาวร้อนที่ด้านหลังจนแห้ง
• ถอดฝาครอบออกจาก piezo แล้วเลื่อนเข้าไปในช่อง ใช้กาวร้อนยึดเข้าที่

ขั้นตอนที่ 14: ตัวต้านทานแบบเมาท์และตัวประสาน

ดังนั้นสำหรับโครงการอิเล็กทรอนิกส์อย่างง่ายเช่นนี้ซึ่งมีส่วนประกอบจำนวนน้อยที่สุด ฉันชอบวิธีง่ายๆ ในการเชื่อมต่อตัวต้านทานและสายไฟเข้ากับแผ่นไม้โดยตรง การเจาะรูเล็กๆ ในบอร์ดสำหรับสายนำส่วนประกอบช่วยให้ยึดเข้าที่ได้อย่างง่ายดายขณะบัดกรี!

• อันดับแรก ที่ด้านหลังของบอร์ดจะติดป้ายสีของ LEDS และสายนำด้วยเครื่องหมาย + และ - (โปรดจำไว้ว่าด้านลบจะยาวที่สุด)
• นอกจากนี้ สำหรับป้าย LED สีเหลือง ทั้งขั้วบวกที่มี R (สีแดง) และ G (สีเขียว) เนื่องจากจะมีลีดสองตัว
• เจาะรูเล็กๆ 1/8" หรือ 1/16" ที่ไม้ติดกับตะกั่ว LED แต่ละอันที่ออกมาจากรูในบอร์ด
• คำเตือน: อย่าเจาะกระดานไปด้านหน้าจนสุด! เพียงรูขนาด 1/4" - 1/2" ที่คุณป้อนลวดได้
• ค่อยๆ งอสาย LED แล้วสอดเข้าไปในรู
• ถัดไป เจาะรูเล็กๆ 1/8" หรือ 1/16" ห่างจากขั้วบวก+ บน LED แต่ละดวงประมาณหนึ่งนิ้ว
• เขียนขนาดตัวต้านทานที่จะขยายช่องว่างนี้ตามไดอะแกรม
• ถัดไป พับหรือตัดแต่งสายนำตัวต้านทานและขยายแต่ละช่องว่างด้วยตัวต้านทานที่เหมาะสม
• การใช้หัวแร้งและหัวแร้ง ตัวนำส่วนประกอบควรสัมผัสกัน และตอนนี้คุณก็สามารถบัดกรีที่แต่ละรูได้แล้ว
• ขั้นสุดท้าย ให้ทากาวร้อนเล็กน้อยบนจุดเชื่อมต่อแต่ละจุดเพื่อให้ยึดส่วนประกอบได้ดีขึ้นและนำไปสู่บอร์ด

ขั้นตอนที่ 15: ต่อวงจร

ทำตามแผนภาพเพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่าง LED, ตัวต้านทาน, ปุ่มกด, เพียโซ, สวิตช์ไฟ และ Arduino แต่ละเส้นที่เป็นสีดำในไดอะแกรมเชื่อมต่อกับกราวด์ (GND) บน Arduino คล้ายกับตัวต้านทาน เป็นการง่ายที่สุดที่จะเจาะรูในเนื้อไม้ ป้อนสายกราวด์ทั้งหมดลงในรูเพื่อบัดกรีด้วยลวดเส้นเดียวที่จะนำจากมัดไปยังอาร์ดิโน ใช้กาวร้อนยึดสายไฟกับตำแหน่งที่คุณต้องการบนกระดานอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 16: ติดตั้ง Arduino

วาง Arduino ไว้ที่ด้านหลังของแผงและยึดติดกับบอร์ดโดยใช้สกรูผ่านรูเล็กๆ ที่ด้านข้างหรือเทปที่แข็งแรง

ขั้นตอนที่ 17: เพิ่มแบตเตอรี่และสวิตช์เปิดปิด

หากคุณไม่ต้องการปิดบอร์ดโดยใช้พลังงานจาก USB ให้เพิ่มแบตเตอรี่ 4AA ลงในวงจรโดยใช้ก้อนแบตเตอรี่ การเพิ่มสวิตช์สไลด์ขนาดเล็กระหว่างขั้วบวกกับ Arduino จะทำให้คุณสามารถเปิดและปิดไฟได้ เนื่องจาก Arduino Uno ปกติและไฟ LED จะทำให้แบตเตอรี่หมดอย่างรวดเร็ว

ขั้นตอนที่ 18: เขียนโค้ด Arduino

โค้ดต้นฉบับของ Simon Says ใช้งานได้ดีสำหรับโปรเจ็กต์นี้ แต่ฉันจำเป็นต้องทำการปรับเปลี่ยนบางอย่างเพื่อรวมสวิตช์ง่ายๆ ผ่านไปยัง LED รวมถึงโหมดอื่นๆ วิดีโอแสดงการทำงานและด้านล่างเป็นรหัสสำหรับเกมที่เสร็จสมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 19: ทดสอบ สนุก และปรับแต่งได้

เมื่อเชื่อมต่อทุกอย่างแล้ว ให้ทดสอบวงจรและฟังก์ชันการทำงาน ฉันยังไม่ได้เพิ่มส่วนหลัง (กล่อง) ของฉัน แต่เด็ก ๆ ชอบมัน! ฉันจะปิดมันด้วยไม้สักสองสามชิ้นหรือวางแผงไว้ในพื้นที่เล่น เด็กมีความสุขในการเล่นเกม! คุณสามารถเพิ่มตรรกะและเกมของคุณเองลงในการตั้งค่าง่ายๆ นี้ได้ตามสบาย!