PONG



Vamos a construir una una máquina con el mítico juego Pong basada en la original de los años 70, utilizando tecnología Arduino.



Pues vamos a empezar esta vez por la parte del bricolaje. No es muy complicado, quizá lo que dificulte un poco la construcción sea el diseño descuadrado, pero queda muy chulo al darle el aspecto retro de la máquina original en la que me ha basado.

Está todo fabricado en contrachapado de 5 mm, por lo que utilizando las plantillas con las medidas que os dejo podemos empezar a cortar las piezas. Las medidas están en cm.


Este es el frontal de la pantalla. También hay que añadir un rectángulo de 19x4,5 cm. donde van los controles. Esta pieza rectangular se puede añadir a la pieza y cortarlo todo a la vez, para luego con un cutter hacer una incisión y doblar.

Me refiero a esto:





Seguimos con los laterales. Dos piezas como las de la plantilla.


Para la base cortamos esta plantilla.


Y para la parte superior esta otra,


Una vez tengamos estas piezas y las hayamos ajustado vamos a componer el mueble pegándolas de esta manera con cola de carpintero.




El frontal va retranqueado 5 mm desde el borde, sobresaliendo un poco los laterales hacia adelante.

Para tapar el hueco entre el panel de los controles y la base se cortará una pieza a medida. No he puesto plantilla ya que es mejor medirlo una vez que estén pegadas las otras piezas para asegurar.

Las uniones, al no formar ángulos de 90 grados, no estarán alineadas y quedaran raras, pero con una lija de taco se igualan bien, el contrachapado se lija fácilmente. Los huecos que puedan quedar se tapan bien con masilla para madera.

Una vez tengamos esto hecho aplicaremos por todo el mueble un tapa poros. Hay que dar una primera capa y esperar a que seque. Después se pasa una lija fina de grano 500 o 600, y ya se puede aplicar la segunda capa. Cuando se seque ya se puede pintar. He utilizado esmalte sintético Monto, color Amarillo Real 131 brillo y queda muy bien.


Una vez todo pintado de amarillo podemos poner la serigrafía.


Estas van sobre la pantalla.


Y esto en el panel de control.


Las he impreso en papel transparente adhesivo. Este formato se vende en librerías, y los hay para impresoras normales de inyección.

Podéis descargar esto en pdf. Serigrafía PONG y Panel

Si vais a aplicar resina para dar un acabado más brillante, luego os comento como, el adhesivo debe quedar perfectamente adherido, ya que si no se verá aire detrás. Esto no se apreciará hasta echar la resina, y ya será difícil de arreglar.

La parte superior la he pintado de negro, así como la inferior y el pequeño frontal donde también haremos unos agujerillos para el altavoz que va detrás. Hacedlos antes de pintar.


El canto de los laterales van en negro y también el canto interior de la pantalla.


El lateral queda así.

El canto negro entra un poco en el lateral y el dibujo lo podéis imprimir en adhesivo transparente.



Aquí el pdf: Lineas laterales

Este es un escaneo del lateral.

Vamos con la resina.

Aunque la resina queda muy bien es opcional. Voy a explicar el tratamiento con resina que es la terminación que yo he dado.

Si no habéis laminado con resina tenéis que practicar un poco antes. Podéis aplicar resina a una fotografía, dibujo o alguna superficie para aprender a usarla.




He utilizado varias resinas y esta me ha dado muy buenos resultados. Para laminar nivela muy bien y sirve para otras muchas aplicaciones.


La resina epoxi no huele, pero eso no significa que sea inocua. Hay que usar mascarilla (FFP2 mínima) y guantes durante su manejo.




Para preparar esta resina se mezclan los dos componentes en proporción de dos partes de resina y una de catalizador. No todas las resinas siguen esta proporción, depende de la marca o del tipo de resina. Leed la información del fabricante antes de hacer la mezcla donde vendrá esto indicado, así como el tiempo de manipulación y de endurecimiento. Esta resina da un tiempo de trabajo aproximado de 20 minutos, y el curado aproximadamente un día, aunque realmente no obtiene toda su dureza hasta los 7. Esto depende mucho de la temperatura, con calor los tiempos se reducen. Todo está en la ficha técnica del producto y es recomendable leerlo.

Hay que mezclar bien los dos componentes, y una vez hecho esto lo podemos verter en la superficie extendiéndolo poco a poco y de forma homogénea. La superficie de aplicación tiene que estar horizontal y lo más nivelada posible. Por su alta tensión superficial, la resina se puede ajustar al borde con cuidado y no se verterá si no nos pasamos de cantidad. Cubrid bien todo lo que no deba mancharse con resina, porque lo que se manche de resina no se quita. Es normal que se formen burbujas en la resina al removerla aunque se haga con cuidado. Esas burbujas se quitan bien con una fuente de calor, por ejemplo acercando la llama de un mechero. Un mechero de cocina es perfecto para esto. Vigilad el secado de la resina al principio del proceso para aseguraros de que va todo bien, y cuidado con polvo, pelos o cualquier cosa que pueda caer, ya que una vez endurezca quedará ahí para siempre.

Aunque he dado algunas pautas, hay muchos tutoriales en Internet sobre este tema que están muy bien.

Seguimos ahora con los interruptores, pulsadores y potenciómetros.


Utilizaremos tres interruptores de este tipo:

Los pulsadores son como los utilizados en los pedales para los efectos de guitarra,



Los potenciómetros tienen que ser lineales, de 50K y de tres pines. Con un vástago de 15 mm.




La plantilla sitúa cada elemento. Hay que hacer el agujero para colocar cada elemento con el diámetro correspondiente. En algún caso puede asomar poco la rosca por encima, por lo que se puede rebajar un poco el espesor del contrachapado por debajo.

También se han incluido dos conectores en las esquinas del panel para conectar dos mandos y jugar de forma más cómoda, igual que las antiguas consolas con estos juegos que se conectaban a la televisión.. Estos conectores son tipo jack de 3,5 mm.


Estos conectores tienen poca rosca, por lo que habrá que rebajar bastante. Puede resultar más cómodo practicar estos rebajes al principio, antes de pegar la pieza.

Así quedarán los mandos. Después los fabricaremos también, son muy fáciles de hacer.


La pantalla que vamos a utilizar es de 8 pulgadas con fomato 4:3 como esta: 



La protegeremos con un metacrilato de 3 mm y de tamaño mayor que el hueco, que pegaremos por el interior. Lo cogeremos por las esquinas por ejemplo con silicona caliente.


Sobre este metacrilato pondremos la pantalla. Yo la he sujetado con cinta de aluminio. y sobre ésta he montado la placa controladora de video utilizando un contrachapado sujeto como se ve en la foto. Los listones de madera van pegados con silicona. A todo esto, son los que se usan para hacer pinchitos. 😁

La disposición de los elementos quedará así:


Ya va siendo hora de ver el tema del código. Como hemos dicho está basado en Arduino, y el código es un trabajazo de un electrónico llamado Grant Searle de Reino Unido.

Esta es su página, es muy interesante y tiene proyectos muy chulos.

http://searle.x10host.com/


Y en este apartado explica el diseño:

http://searle.x10host.com/AVRPong/index.html

El código se descarga de aquí:


A continuación veremos el diseño de la placa basado en el esquema de la página de Grant para implementar este circuito, y las instrucciones para montarlo.
Este es el circuito montado en una placa universal. No es ni más ni menos que un Arduino dedicado que podemos hacer nosotros.

Un Arduino es un microcontrolador con muchos otros elementos alrededor para que sea lo más polivalente posible, pero nosotros sólo queremos que haga una cosa, que ejecute el juego, por lo que quitamos todo lo que no hace falta y añadimos lo que necesitamos.

Veamos como hacerlo.

Para empezar necesitamos este kit con un ATMEGA 328P, que ya viene con algunos componentes. Tiene que ser un ATMEGA328P, no un ATMEGA328, que no nos valdría, tened cuidado con esto.

Aparte de estos componentes necesitamos algunos más, que son fáciles de conseguir en cualquier tienda de electrónica.

Este es el montaje de la placa con los componentes detallados.

Esta es la cara de las pistas.
¿Cómo hacemos que este circuito funcione una vez montado?, pues lógicamente tenemos que cargar el código en él.

Los ATMEGA328P que venden ya sean sueltos o en kit vienen "vírgenes", o sea, que no se les puede cargar el código sin hacer una cosa antes.

Lo que hay que hacer es cargarle un bootloader, que es un pequeño programa que se almacena en una parte de su memoria y es el que se encarga de cargar programas. ¡Ojo!, algunos vendedores indican que tienen instalado el bootloader, pero luego no es así. De todas formas es sencillo.

Necesitamos, eso si, algunas cosas. Precisamos de un Arduino UNO que será el programador, y montaremos este circuito en una protoboard.


El Arduino UNO tiene que tener su ATMEGA328P en un zócalo, que nos permita quitarlo de la placa. No nos valdrían las placas que lo llevan integrado.

Quedaría una cosa así.


Una vez claro esto nos vamos al entorno de Arduino y abrimos "ArduinoISP" de esta manera. 


Conectamos el Arduino y cargamos el código en él.


No me gusta conectar el Arduino al montaje hasta este momento. No sabemos si el programa que tuviera cargado anteriormente pudiera afectar al ATMEG328P. Paranoias mías!!

En el menú herramientas seleccionamos "Arduino as ISP" para ponerlo en modo programador.


Con todo conectado seleccionamos "Quemar Bootloader"


Y si todo está bien, en pocos segundos nos aparecerá el mensaje de completado.


Ahora tenemos nuestro ATMEGA328P perfectamente programable.

Para programarlo lo insertamos en el zócalo del Arduino UNO y le cargamos el código del juego que ya teníamos descargado.


Colocamos el ATMEGA328P en nuestra placa y listo.


Ya podemos hacer el montaje en el mueble. La placa va en un lateral y cableamos cada elemento a su sitio en la placa, que tenemos está indicado en una imagen anterior.

Al potenciómetro para controlar las palas conectaremos al pin central la salida de la placa indicada como "Mando L" o "Mando R". A los pines laterales irá un positivo y un negativo de unos pines habilitados en la placa para esto. Si el control estuviera al revés cambiaríamos el negativo por el positivo en el potenciómetro.

Hemos instalado unos conectores para jugar con unos mandos externos. Puede resultar algo engorroso el cableado a través de estos conectores, pero siguiendo estos esquemillas no es difícil.
Al conectar los mandos externos deben anularse los del mueble, por lo que el conector tiene unos pines de entrada y salida derecha, y de entrada y salida izquierda, que cuando no hay nada conectado están comunicadas la entrada con su salida respectiva, y al conectar un jack se abren y ceden las entradas al jack.
Así sería el cableado para el Mando R, teniéndose que hacer lo mismo para el Mando L.

Los mandos son muy fáciles de hacer. El conector es un jack estéreo, y para el cable nos valdría alguno de audio con dos vivos y masa. El común va conectado al central del potenciómetro, que iría al conector de mando de la placa finalmente. El derecho e izquierdo del conector al derecho e izquierdo del potenciómetro, que serán el positivo y negativo.



El archivo para imprimir el mando lo tenéis aquí.
Mando para PONG en Thingiverse










La rueda tanto para el mando como para el panel de controles es como esta:


Y la podéis encontrar por ejemplo aquí:  Botonera Potenciómetro

La que he utilizado en concreto tiene estas medidas.


Una cuestión que me había quedado atrás es el sonido. La placa tiene una salida de audio para conectarla a la entrada de sonido de una TV o para un pequeño amplificador, pero lo más sencillo es incluir un pequeño altavoz que reproduzca los característicos sonidos del juego. Nos valen este tipo de altavoces de poca potencia que se pueden alimentar directamente. He habilitado unos pines específicos en la placa, donde va conectado. El altavoz va ubicado justo detrás de los orificios que hicimos para esto. Se puede fijar con un poco de silicona caliente, teniendo cuidado de no bloquear la membrana.










Finalmente nos queda la tapa trasera, que también lleva algunos elementos, entre ellos el interruptor y un conector para el alimentador, por lo que aprovecharemos para colocar el portapilas y cablear toda la alimentación.

Después de haber hecho todo lo anterior, esto ya es pan comido.


Cortamos una pieza del mismo contrachapado que hemos usado para el resto del mueble con la forma del hueco, dejando la suficiente holgura para que cierre bien. Para el cierre usamos un pequeño imán de los típicos utilizados en muebles, y ya que vamos a la ferretería para comprar el imán, también nos traemos dos pequeñas bisagras de latón. ¡Ah!, y cuatro patas adhesivas de goma para la base si no las habéis puesto ya.

La disposición de los elementos de la tapa le tenéis en la imagen.

El interruptor.


Un conector para alimentador de este tipo.


Debe ser de tres pines, ya que utilizaremos portapilas o alimentador.

El alimentador será de 9V, de los utilizados habitualmente para Arduino. Bastará con uno de 1,5A.

También incluiremos dos conectores RCA, uno amarillo para video y otro negro para audio. A ellos llevaremos las señales de audio y video por si queremos conectar la máquina a un televisor.






Por último pegaremos una pieza para tirar de la tapa cuando la queramos abrir.

Este simple tirador puede valer. Tirador en Thingiverse

Una vez pintada la tapa y montada hacemos el cableado, pero primero colocamos el portapilas.
Vamos a usar un portapilas como este, para 6 pilas LR14 (las medianas de toda la vida).

Lo podemos fijar con velcro adhesivo a la base del interior de la máquina.


Llevamos a cada RCA lo que corresponde, al de audio la salida de la placa que es para amplificar, y para el video, llevaremos en paralelo la salida de video que hemos utilizado también para la pantalla de la máquina.

Para el montaje de la alimentación seguiremos este esquema.
Si no conectamos el alimentador, la alimentación será de las pilas, pero al conectar el alimentador externo, se corta el paso de corriente del portapilas y permite el paso de corriente del alimentador. Por eso necesitamos un conector con tres pines.

Pues hasta aquí todo. No es un proyecto muy complicado y este juego histórico bien lo merece.

Espero que os haya gustado y aquí tenéis un pequeño video del resultado.









1 comentario:

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