Bauen Sie Ihre eigene Spielekonsole mit einem
Tischtennisspiel für zwei Spieler! Tauchen Sie ein in die Zeit vor 30 Jahren,
als die ersten elektronischen Spiele auf den Markt kamen. Das Spielfeld wird
auf einem Display aus 120 einzelnen LEDs abgebildet und zeigt die Schläger und
den Ball. Alles wird von einem modernen Mikrocontroller ATmega8 gesteuert. Über
zwei Drehknöpfe bewegen Sie und Ihr Spielpartner die Schläger. Wenn Sie möchten
können Sie auch gegen den Mikrocontroller spielen. Jedes neue Spiel wird durch
den Einwurf einer Münze gestartet. Auf dem Display wird der aktuelle Spielstand
angezeigt. Und Sie können die Spielgeschwindigkeit wählen.
Technische Daten:
Betriebsspannung 4,5 V (3 AA-Batterien erforderlich)
Betriebsdauer mit einem Batteriesatz: ca. 10 Stunden
Mikrocontroller ATmega8, 8 KB Flash, Taktrate 8 MHz
120 rote SMD-LEDs, gemultiplext
Soundausgabe über Piezo-Schallwandler
Montage
Material:
Mikrocontrollerplatine mit LED-Anzeige
Zwei Potis 10 kΩ linear
Piezo-Schallwandler
Zwei Drehknöpfe für 6-mm-Achsen
Batteriefach für drei Mignon-Zellen
Isolierte Schaltlitze
Zwei blanke Drahtabschnitte
Kunststoff-Montageschale
Kunststoff-Streuscheibe
Doppelseitiges Klebeband
Das Gehäuse dient zugleich als Verpackung. Alle Bauteile
befinden sich in einer Kunststoffschale, die mit einer zweiten transparenten
Schale abgedeckt ist. Die obere Schale wird für die Montage benötigt.
Klicken Sie die Platine in die Halteschale ein und montieren
Sie diese dann mit beiden Potis mit Unterlegscheiben und Muttern in das
Gehäuse. Die Anschlüsse der Platine müssen nach links zum Münzschlitz hin
zeigen. Kontrollieren Sie von der Frontseite her ob das LED-Feld mittig hinter
der Bildschirmöffnung platziert ist. Justieren Sie die Lage eventuell etwas
nach und ziehen Sie dann erst die Poti-Muttern fest.
Bereiten Sie vier Drahtabschnitte vor. Zwei einfache Drähte
von 3 cm und 12 cm Länge sollen am Ende auf einer Länge von ca. 5 mm abisoliert
und verzinnt werden. Die längeren Drähte von 15 cm sollen zusätzlich im Anstand
3 cm vom linken Ende eine freie Stelle erhalten. Schneiden Sie die Isolierung
mit einem scharfen Messer vorsichtig ein und ziehen Sie sie etwas auseinander.
Verzinnen Sie die freien Stellen ebenfalls. Falls dies Schwierigkeiten bereitet
können Sie auch getrennte Drähte verwenden, die auf der Platine verbunden
werden.
Verwenden Die die vier vorbereiteten Drähte zur Verdrahtung
der Potis. Die Außenanschlüsse beider Potis liegen an den Anschlüssen P1 und
P4. Die mittleren Anschlüsse (Schleifer) liegen an P2 (links) und P3 (rechts).
Löten Sie die beiden blanken Drähte an die Anschlüsse K1 und
K2. Sie müssen durch die Befestigungsschale geführt werden. Am leichtesten
gelingt dies, wenn Sie die Drähte am Ende verzinnen und dann heiß durch die
Kunststoffschale stechen.
Ernst wenn die blanken Drähte angelötet sind sollen sie zu
einem Münzkontakt gebogen werden. Biegen Sie die Drähte so, dass sie Abstand
halten aber gleichzeitig von einer durchfallenden Münze berührt werden können.
Führen Sie einige Tests durch um die Kontakte so zu justieren, dass eine Münze
gerade leicht durchfallen kann.
Löten Sie die Drähte der Piezo-Scheibe an den ersten und
dritten Anschluss von rechts an die obere Lötpunktreihe. Die Reihgenfolge der
beiden Drähte ist beliebig. Für eine gute Schallabstrahlung ist es wichtig, die
Scheibe an den Karton des Gehäuses zu kleben. Damit wird das Gehäuse selbst zur
Membran des Lautsprechers.
Verbinden Sie die Anschlussdrähte des Batteriefachs mit der
Platine. Achten Sie auf die Polarität: Der schwarze Draht (Minus) kommt an den
GND-Anschluss am linken Rand, der rote Draht (Plus) kommt an den
+4,5V-Anschluss der Platine. Auf der Platine befindet sich eine
Verpolungsschutz-Diode. Falls Sie die Drähte vertauschen geht zwar nichts
kaputt, aber das Display bleibt dunkel.
Damit ist das Spiel vollständig zusammengebaut. Nun kommt
der große Moment des ersten Tests. Legen Sie dazu drei Batteriezellen ein. Verwenden
Sie Mignon-Alkalizellen mit 1,5 V. Alternativ können auch Akkuzellen mit 1,2 V
verwendet werden, wobei die Helligkeit des Displays dann etwas geringer
ausfällt. Wenn alles richtig verbunden wurde erscheinen nun zwei Schläger auf
dem Display, die mit den Potis bewegt werden können.
Setzen Sie nun die Knöpfe auf und justieren Sie sie so, dass
die Zeiger auf ihre Schläger zeigen. Drehen Sie dann erst die Madenschrauben
fest.
Erst wenn alles richtig funktioniert montieren Sie auch die
Streuscheibe vor dem Bildschirm. Dazu gibt es etwas doppelseitiges Klebeband,
mit dem Sie die Scheine auf das Gehäuse kleben können.
Um den Magnet-Deckel des Spiels zu schließen muss die
Montageschale am Rand etwas nach innen gedrückt werden. Dies kann stören wenn Sie
später einmal die Münzen aus dem Gehäuse nehmen wollen. Schneiden Sie deshalb
den nicht mehr benötigten Rand mit einem scharfen Messer oder mit einer Schere
vorsichtig ab.
Und nun wird gespielt! Halten Sie einige Münzen bereit, mit
denen jedes neue Spiel gestartet wird. Falls einmal eine Störung auftreten
sollte, nehmen Sie bitte die Batterien heraus und legen Sie sie nach einer
Minute neu ein. Damit wird ein vollständiger Reset des Mikrocontrollers
durchgeführt.
Funktionsbeschreibung und Spielanleitung
Die Spieler bewegen ihre Pingpongschläger mit den Drehknöpfen.
Ein Ball wird hin und her geschlagen. Jede Ballberührung wird von einem Ton
begleitet. Und bei jedem Schlag ins Aus hört man einen höheren, von der Seite
abhängigen Ton. Wenn es Ihnen gelingt ihren Ball neben den Schläger des Gegners
ins Aus zu schlagen haben Sie einen Punkt gewonnen. Wer als Erster zehn Punkte erzielt
hat das Match gewonnen. Nach dem Einlegen der Batterien startet das erste
Spiel. Mit dem Ende des Spiels schaltet sich das Display ab. Sie müssen dann
für jedes neue Spiel eine Münze einwerfen.
Sie können wahlweise gegen den Computer oder gegen einen
realen Spieler antreten. Auch Spiele mit der Besetzung Computer gegen Computer
sind möglich. Die Auswahl der Spieler geschieht beim Start. Stellen Sie Ihren
Schläger ganz nach oben, dann gehört er dem Computer und zeigt dies durch
Blinken an. So können Sie wahlweise die linke oder die rechte Seite oder auch
beide Seiten dem Computer übergeben. Weitere Auswahlmöglichkeiten werden weiter
unten vorgestellt.
Computer gegen Computer
Linker Spieler gegen Computer
Für das erste Spiel reicht es beide Schläger etwa auf
Mittelposition zu stellen und zu warten bis das Spiel beginnt und der Ball auf
der Abschlagseite an einer zufälligen Höhe erscheint. Den Aufschlag erhält der
Spieler, dessen Schläger tiefer steht.
Spieler gegen Spieler, Aufschlag rechts
Schlagen Sie den Ball ab indem Sie ihn mit dem Schläger
berühren. Eine Berührung mit der geraden Seite schlägt horizontal ab. Wenn der
Ball abseits des Schlägers erscheint müssen Sie den Schläger nachführen und
berühren den Ball mit der Kante, sodass er im 45-Grad-Winkel noch oben oder
nach unten fliegt. Er prallt an den Spielfeldseiten ab und erreicht die Gegenseite
schräg.
Rechts schlägt den Ball schräg ab.
Rechts schlägt den Ball gerade ab.
Der Gegner kann einen horizontal ankommenden Ball mit dem
flachen Schläger treffen und in einem Winkel von 180 Grad zurückschlagen. Ein
schräg ankommender Ball wird mit der geraden Seite im Winkel von 90 Grad
zurückgeschlagen. Wenn ein schräg ankommender Ball auf die Kante trifft wird er
nach einer Zufallsentscheidung entweder im Winkel von 180 Grad zurückgeschlagen
oder er wird horizontal zurückgespielt. Ein horizontal ankommender Ball kann
mit der Kante schräg zurückgeschlagen werden.
Mit der Kante zurückschlagen
Mit der flachen Seite schräg zurückschlagen
Immer wenn einer der beiden Spieler den Ball nicht mehr
erreichen konnte erhält der Gegner einen Punkt. Der Punktestand wird eine
Sekunde lang durch Balken an den Rändern des Spielfeldes angezeigt. Wer einen
Punkt verloren hat erhält den nächsten Aufschlag.
Punktestand 4 : 6
Sobald einer der Spieler zehn Punkte erreicht hat ist das
Spiel beendet. Der Endstand wird nun für drei Sekunden angezeigt. Danach
schaltet sich das Spiel automatisch ab. Um ein neues Spiel zu starten müssen
Sie eine Münze einwerfen. Dann kann wieder neu gewählt werden wer den Aufschlag
erhält oder ob Sie gegen den Computer spielen wollen.
Die Auswahlmöglichkeit der Spieler besteht etwa vier
Sekunden lang. In dieser Zeit können Sie auch den Schwierigkeitsgrad des Spiels
(Level 1 bis Level 5) auswählen. Ein höherer Level bedeutet ein schnelleres
Spiel. Die Grundeinstellung Level 1 ist die langsamste Spielweise. Um eine
höhere Geschwindigkeit einzustellen bewegen Sie Ihren Schläger mehrfach über
die Mittelposition hinauf und hinunter. In der Mitte des Spielfelds wird in
dieser Zeit der Level als dicker Balken angezeigt. Jeder Level wird durch einen
Block aus vier Punkten dargestellt. Wenn der Balken ganz bis oben reicht ist die
schnellste Stufe eingestellt.
Geschwindigkeitslevel 3
Beim Spielstart können Sie auch auswählen wer von beiden
Spielern den Aufschlag erhalten soll. Wenn beide Schläger ganz oben stehen
spielt der Computer beide Seiten. Die Spielgeschwindigkeit wird dann zufällig
ausgewählt.
Technische Beschreibung
Den Kern des Spiels bildet ein ATmega8-Controller. Eine Matrix
mit 120 LEDs ist in zehn Reihen mit je 12 LEDs angeordnet. Der Mikrocontroller
steuert die Reihen in einem Multiplex-Verfahren. Dabei werden die Anoden direkt
über Ports angesteuert, die Kathoden über zwei Schieberegister HC4094.
Die Potis werden über ADC6 und ADC7 abgefragt. Das obere
Ende der Potis liegt an VCC, das untere Ende am Port PD2 (INT0). Nach dem Ende
eines Spiels schaltet das Programm PD2 hoch, sodass keine Spannung an den Potis
liegt. Alle LEDs werden abgeschaltet, der AD-Wandler gestoppt und der
Mikrocontroller in den Power-Down-Modus versetzt. Der Stromverbrauch sinkt
damit auf unter 1 µA. Deshalb wird kein Hauptschalter benötigt. An PD2 und an
GND liegt aber auch der Münzkontakt (K1 und K2). Er kann damit einen Interrupt
auslösen und das Spiel neu starten.
Auf der Platine finden Sie zahlreiche nicht verwendete
Anschlüsse. Sie werden teilweise für die Produktion benötigt und sind auch für
eigene Projekte nützlich. Über den sechspoligen ISP-Anschluss (von unten bestückt)
können Sie den Controller neu programmieren und damit eigene Projekte
entwickeln. Tun Sie dies jedoch nur, wenn Sie bereits über Erfahrungen mit
Mikrocontrollern verfügen, denn bei einem Fehler könnte das System Schaden
erleiden. Zusätzlich gibt es acht freie Portanschlüsse für beliebige Aufgaben.
Der Anschluss C4 ist auch in der mitgelieferten Firmware aktiv und dient als
Testeingang. Wenn Sie C4 an GND legen und dann die Betriebsspannung anlegen
bzw. einen Reset auslösen, erscheint vor dem eigentlichen Spiel ein
Display-Test, bei dem alle LED angesteuert werden.
Ping-Pong 2017 
