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2011年4月5日 星期二

[DIY] 手工自製彈珠台 - Part III 夜市級

自從完成了 Part I 雛型,玩過的每一個人都會問:「啊這個能不能自動計分啊?」我總是回答太難辦到了,沒辦法做。直到有次我認真思考後,發現這應該是我們這個領域有能力做到的事情,於是我就衝了。

花了一個禮拜的時間找「可程式化 IC」的資料,最後決定用 AT89S51 晶片來做,晶片燒錄器則照著網路上簡單的電路圖,瞎貓碰上死耗子的好運自己手工兜了出來,省下了從網路上購買燒錄器的大筆金額。

IC 控制程式,我用 Keil uVision 來撰寫,它是一套適合內嵌式系統的 IDE 開發介面,功能非常不錯,可單步除錯、模擬 IC 各腳位的電位輸出、也可設定監看式。編譯出來的 HEX 檔,可供 IC 單晶片燒錄之用。

IC 程式撰寫、編譯、燒錄都沒問題後,接著最大的挑戰就是「機構」設計了,要怎麼從一個已經完成的彈珠台,再挖出各種大大小小的洞來裝 LED 燈以及感應器呢.. 工欲善其事,必先利其器,多虧房東以及同事 Zachary 提供的木工工具,讓我可以順利地完成最後的木工修改。在各個終點跑道上各挖了一個洞,要嵌入 LED 燈;下方則用線鋸劃出兩公分的溝槽,是留給感應器偵測的空間。另外還需要一個按鈕以及兩顆七段顯示器,這兩項如果要裝設在原本的彈珠台上,那真的超乎我的能力範圍;我只好使用剩下的木材,另外做了一個控制台,將按鈕、七段顯示器以及晶片 reset 按鈕置於此處,中間用莫仕接頭連結,優點是拆卸方便,要玩的時侯在將控制台接上即可。




LED 洞位置確定後,便可採買尺寸適合的萬用電路板。第一步先將 10 支 LED 裝設好,相對應的電路也焊接好,做初步測試。LED 的程式運作正常後,接著焊接七段顯示器的電路,最後才把微動開關感應器電路接上。非硬體出身的我,這種方式比較能單純地針對各個模組進行除錯工作,否則全部一起焊好卻發現不會動,那就真的只能兩手一攤了。對了,最後還參考了 Curtis 的建議,加了一個藍色的小開關,用來開啟關閉音效的輸出。




電路全部兜好後,發現真的有夠醜的,有如老樹的陳年藤蔓四處攀爬。進行整體測試時,一度發現有幾顆微動開關沒有反應,趕緊借來三用電錶檢查,發現腳位都有正確電位,微動開關也是正常的,後來才知道是 IC 與 IC 座之間沒有插緊。




測試完成後,將組合好的電路板從彈珠台背後嵌入,兩端用大螺絲固定,夜市級彈珠台就誕生了。最後依照慣例,要來段 Demo 影片以示圓滿。但是在影片之前,我要先來一段超長的致謝表。這個彈珠台沒有你們,我是做不出來的~~

[致謝] 房東阿姨,妳們借我最重要的工具,電鑽與線鋸機,否則一切都無法開始進行。
[致謝] Zachary,借我超棒的窄型 BOSCH 線鋸片,可以輕易在木板中央畫出小圓洞;還有一些木工上的實做建議,也是非常有幫助。
[致謝] Albin,實做上各種電子電路疑難雜症都是靠你的建議解決的。
[致謝] 昌大大與暖暖,你們認真地幫我 debug 晶片燒錄器,我真是感動的快哭了..
[致謝] 八樓硬體同事們的強力支援,才能誕生這錯綜複雜的電路呀!!
[致謝] 最後,也是重要人物之一,感謝 PTT 的 beagle 版友,熱心地回覆了我所有關於硬體電路、單晶片的問題。當我連 IC 要怎麼控制 LED 燈都還不懂的時候(而且只能在 Ask 版問),多虧 beagle 版友不厭其煩地回答我各種問題,讓我可以獲得許多有用的線索,進而搜尋到相關的資訊。真的感謝!

[參考網址]
AT89S51 基本電路圖元件(圖19)
雙顆七段顯示器電路圖(共陽)




[延伸閱讀] 手工自製彈珠台 - Part II AT89S51 單晶片燒錄器
[延伸閱讀] 手工自製彈珠台 - Part I 雛型