Тюнинг игры «За рулем»

Появилось у меня желание познакомить внука с игрушками моего детства. Одна из таких – это игра «За рулем».


К сожалению ,моя игрушка не сохранилась, но в продаже сейчас есть современная версия, на первый взгляд, практически полная копия.


Новые стоят в районе 1,5 тыс. рублей. Я не стал покупать новую, а взял недорого (300р) на Авито, БУ, полностью исправную.
Конечно, есть отличия. Первое это пластик, более тонкий и мягкий, Второе (а может, мне это кажется) стало сложнее попасть в ворота, дело в том что ширина машинки всего на 12 мм уже чем проезд под «мостами», т.е всего по 6 мм. с каждого бока. Честно говоря, даже мне было сложно вписаться в такие ворота.

Естественно внук, после нескольких неудачных попыток сразу потерял интерес к игрушке.
А что, если расширить вороты? Или может убрать совсем? Или может еще как ни будь улучшить игру?

Решено, будем тюнинговаться. В планах:
1. Сделать изменяемое игровое поле.
2. Перевести питание с батареек на аккумуляторы.
3. Установить ШИМ регулировку скорости.
4. Заменить кнопку на ключ зажигания.

Для реализация идеи я использовал:
1. Плата Ардуино мини (Можно использовать любую ардуинку или микроконтроллер Attini13)
2. Аккумулятор 18650
3. Контроллер заряда TP4056
4. Силовой модуль IRF520
5. Светодиод диаметром 5мм.
6. Резистор сопротивлением 430 ом.

ШАГ 1 – Изменяем игровое поле.
Снимаем вращающийся круг. Для этого снизу снимаем стопор. Просто стягиваем его вниз.

Снимаем круг и аккуратно, ножом срезаем расплавленную часть заклепок.

Аккуратно разделяем бутерброд.

С помощью дремеля удаляем все лишнее.

Зачищаем остатки.

Намечаем будущие прорези. От центра отступаем 40 мм, длинна прорези 85 мм.

И снова берем в руки дремель.

Расширяем и выравниваем прорези при помощи надфиля.

Винт М3 должен свободно перемещаться по всей длине прорези.

При желании можно изготовить новою картинку для игрового поля. Здесь можно взять шаблон для нового поля.

Я решил пока картинку оставить без изменения.
Собираем обратно наш бутерброд. Обратите внимание на совпадение прямоугольного выступа на верхней части и прорезей в картинке и основании.

У меня «бутерброд» собрался с небольшим усилием, с отчетливыми щелчками. Дополнительной фиксации не потребовалось, но в случае необходимости можно зафиксировать термоклеем. (* в случае необходимости термоклей можно будет удалить, и повторно разобрать «бутерброд», например для замены картинки на игровом поле).

Устанавливаем собранный круг, ставим на место фиксатор, расставляем новые препятствия по вашему желанию.


Сами препятствия я напечатал на 3Д принтере. Модель для печати можно взять здесь.

Однако это совсем не обязательно, можно использовать подручный материал, например отрезок карандаша длинной 15-18 мм.


Можно и совсем отказаться от стационарных препятствий, заменив их подвижными, просто расставленными на игровом поле.


ШАГ 2 – Меняем батарейки на аккумуляторы.
В стоковом варианте для питания игры применяются 2 батарейки типа «С». Не люблю я батарейки, в самый нужный момент оказываются севшими, стоят недешево (я про батарейки хорошего качества), ну и экология… Будем переходить на аккумуляторы. Я выбрал 18650 по двум причинам.
1 – Напряжение 3,7 – 4,2 в. Более чем достаточно для данной задачи.
2 – Цена. Здесь надо сказать, что хорошие аккумуляторы стоят совсем не дешево, но здесь нам не нужны высотокотовые модели. Совсем недавно я на авито купил десяток таких аккумуляторов по 35 рублей штука. Почему так дешево? Дело в том, что сейчас много фирм и специалистов занимаются ремонтом аккумуляторов от ноутбуков, самокатов и электроинструмента. При ремонте, удаляются ячейки которые не подходят по остаточной емкости и внутреннему сопротивлению. Эти аккумуляторы не могут работать в этих устройствах, но вполне подходят для других устройств, например фонариков, детских машинках и т.п.
Итак, для перевода нам понадобятся:
Аккумулятор 18650 и Контроллер зарядки с защитой.



Разместить новый аккумулятор я решил в отсеке для батареек. Габариты аккумулятора 18650 - 18мм в диаметре и 65 мм в длинну ( это «зашифровано» в самом названии аккумулятора.) Батарейки «С» типа 25 мм в диаметре и 50 мм длинной.
На 3Д принтере я распечатал переходник с внутренним диаметром 19 и наружным 25мм.


Устанавливаем аккумулятор и фиксируем в новом положении упор с плюсовым контактом.

Вырезаем в боковине отверстие под разъем контроллера зарядки.


Подпаиваем провода. «+ BAT» и «- BAT» подключаем соответственно к плюсу и минусу аккумулятора. К контактам «+OUT» и «-OUT» будем подключать нагрузку. (*Через кнопку включения).
Устанавливаем контроллер зарядки в корпус и фиксируем термоклеем.


Теперь мы можем зарядить аккумулятор от любого зарядника сотового телефона с подходящим разъемом. (*В данном случае это Micro USB). Кроме этого, контроллер отключит нашу игру в случае критического разряда аккумулятора.

ШАГ 3 – Устанавливаем ШИМ регулировку скорости.
В стоковом варианте регулировка скорости вращения игрового поля происходит за счет уменьшения напряжения, подаваемого на электродвигатель. В качестве гасящего элемента использованы диоды, один или два, в зависимости от положения ручки выбора скоростей.

Изначально я хотел собрать ШИМ регулятор на таймере 555, но внимательно изучив переключатель скоростей, я заметил что можно реализовать более плавную регулировку. Дело в том, что кроме основных положений 0,1,2 и 3 есть еще промежуточные положения, когда одновременно будут подключены контакты 1 и 2 или 2 и 3.


Можно получить 5 скоростей, но нужен микроконтроллер. Например, подойдет Attini 13. Я даже набросал скейтч для нее. (Внимание скетч не проверен)

Но, как назло, запасы тинек кончились. Заказал у дяди Али десяток новых, но ждать неохота. Через пару дней внук придет в гости, а я обещал ему исправить игрушку. В загашниках нашлась Ардуино мини. Отлично, будем делать на ней. Скетч остался практически без изменений (поменялись только номера портов).

В своих поделках я использую Ардуино мини про без USB порта. Она дешевле, а для заливки скетча использую переходник.
Ссылка.

Контакт первой скорости подключаем к контакту 2 Ардуино, контакт второй скорости к контакту 3, а провод от контакта третьей скорости на контакт 4. Подвижный контакт переключателя скоростей соединяем с землей.
Контакт 6 ардуино - это выход. Соединяем его с контактом «Sig» силового ключа. В качестве силового ключа использован опять готовый модуль от «дядюшки Али»



На контакты «VIN» и «GND» через кнопку включения подаем питание от аккумулятора, точнее от контактов «+OUT» и «-OUT» контроллера зарядки. К контактам «V+» и «V-» подключается электродвигатель


Общая схема будет выглядеть так

После сборки фиксируем платы на корпусе термоклеем.

Устанавливаем на лицевую панель светодиод, для индикации включения, и устанавливаем на место нижнюю крышку.
Можно начинать игру.

P.S. Шаг 4 (решено не делать)
Вместо кнопки включения планировал установить «замок зажигания»


Но я решил оставить кнопку. Во первых – ключ можно потерять, а во вторых – все должно было «как у папы».