下面我将为您提供一个详细的、模块化的自制教程。请注意,这更像是一个高级指南和概念设计,因为精确的尺寸和代码取决于您选择的具体材料和组件。
全自动全自动扑克洗牌机自制教程
第一部分:设计理念与核心原理
我们的目标是制作一台能够完成以下流程的机器:
1. 收牌与整理:将杂乱的扑克牌整理成一叠。
2. 分牌:将整副牌分成两叠或多叠。
3. 交错合牌:模拟人手洗牌,将分好的牌交错地合并在一起。
4. 出牌:将洗好的牌推出,方便拿取。
核心原理:使用两个电机驱动的滚轮,将牌从牌库中“喂”到一个可来回移动的滑块上。滑块的移动由另一个电机(舵机)控制,从而实现牌的左右交替落下,完成“交错”动作。
第二部分:所需材料与工具
1. 结构材料:
* 主框架:亚克力板、木板或3D打印件(推荐,可以精确设计)。这是构建机器骨架的关键。
* 螺丝、螺母、垫片:多种尺寸,用于固定。
* 扑克牌通道:光滑的塑料片或薄亚克力板,减少摩擦力。
2. 机械部分:
* 直流减速电机 x2:用于驱动送牌滚轮。需要有一定的扭矩。
* 舵机(伺服电机)x1:用于控制分牌滑块的左右移动。
* 橡胶滚轮/齿轮:与电机连接,用于摩擦送牌。
* 直线滑台/导轨:让滑块平稳左右移动。(也可以用光轴+直线轴承自制)
* 轴承:用于支撑转动部件。
* 3D打印或激光切割的定制零件:如电机座、轴承座、滑块、牌盒等。这是项目的精髓。
3. 电子部分:
* 主控板:Arduino Uno 或 Nano(非常适合本项目)。
* 电机驱动模块:L298N或TB6612FNG(用于驱动两个直流电机)。
* 电源:根据电机需求,可选择7.4V锂电池组或9V-12V直流电源适配器。
* 跳线、面包板/PCB板。
* 微动开关/红外传感器(可选):用于检测是否有牌,实现更精准的控制。
4. 工具:
* 3D打印机 或 激光切割机(强烈推荐至少有一种)
* 电烙铁、焊锡
* 螺丝刀套装
* 热熔胶枪/AB胶
* 万用表
* 钳子、剥线钳
第三部分:制作步骤
第1步:设计与3D建模(最关键的一步)
在动手之前,必须在电脑上完成所有结构的设计。推荐使用 Fusion 360 或 Tinkercad 等软件。
* 设计牌仓:一个倾斜的盒子,底部有开口,靠重力使牌贴紧送牌滚轮。
* 设计送牌机构:两个并排的橡胶滚轮,一个主动(连接电机),一个从动(由弹簧施加压力),确保一次只送出一张牌。
* 设计分牌滑块:这是一个“Y”型或带有导向槽的部件。它由舵机带动,可以在左、右两个出口之间快速切换。牌从送牌滚轮出来后,会进入这个滑块,并根据滑块的位置掉入左边的槽或右边的槽。
* 设计集牌区:有两个初始的集牌槽,用于接收从滑块分出来的牌。还有一个最终集牌槽,用于合并洗好的牌。
* 设计升降台(可选但推荐):在最终集牌槽底部设计一个由舵机控制的平台,洗牌完成后可以将整副牌抬升,方便取走。
第2步:加工结构件
* 将设计好的3D模型进行切片并3D打印出来。
* 或者,将二维图纸导出,用亚克力板或木板进行激光切割/雕刻。
* 清理打印件或切割件的毛刺。
第3步:机械组装
1. 搭建主框架:用螺丝将侧板、底板等主要结构组装起来。
2. 安装送牌机构:
* 将直流电机固定在设计好的位置。
* 安装主动滚轮和从动滚轮,确保它们对齐且压力适中。
3. 安装分牌滑块系统:
* 将直线滑台或导轨固定在框架上。
* 把滑块安装在滑台上。
* 将舵机臂与滑块连接,使舵机能带动滑块做精确的左右移动。
4. 安装牌道:将所有引导扑克牌滑落的通道安装好,确保内壁光滑,无卡滞点。
5. 安装集牌区:将两个初始集牌槽和最终集牌槽安装到位。
第4步:电路连接
按照下图所示的逻辑进行连接:
[ Arduino Uno ]
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* 注意:电机驱动模块需要连接外部电源(如12V),Arduino和舵机可以使用USB供电或同一电源的稳压输出。
第5步:编写Arduino程序
程序逻辑是机器的“大脑”。以下是一个简化的逻辑流程和代码框架:
cpp
#include
// 定义引脚
const int motor1Pin1 = 5; // L298N输入1
const int motor1Pin2 = 6; // L298N输入2
const int servoPin = 3;
// 创建舵机对象
Servo myServo;
// 定义舵机位置(需要根据实际调试)
const int leftPos = 0;
const int rightPos = 180;
void setup {
// 设置电机引脚为输出
pinMode(motor1Pin1, OUTPUT);
pinMode(motor1Pin2, OUTPUT);
// 连接舵机
myServo.attach(servoPin);
// 初始化串口,用于调试
Serial.begin(9600);
Serial.println("洗牌机启动!");
void loop {
// 洗牌流程开始
shuffleCycle(8); // 执行8次洗牌循环,次数可调
delay(2000); // 等待2秒
// 这里可以添加推出牌的代码
Serial.println("洗牌完成!");
// 一次洗牌循环:将牌分成两堆并交错合并
void shuffleCycle(int cycles) {
for (int i = 0; i
// 送出一张牌到左边
feedCard;
myServo.write(leftPos);
delay(150); // 等待滑块移动到位的延时,需调试
// 送出一张牌到右边
feedCard;
myServo.write(rightPos);
delay(150); // 等待滑块移动到位的延时,需调试
// 控制送牌电机送出一张牌
微扑克appvoid feedCard {
// 正转送牌
digitalWrite(motor1Pin1, HIGH);
digitalWrite(motor1Pin2, LOW);
delay(250); // 送牌时间,需调试以确保只出一张牌
// 停止电机
digitalWrite(motor1Pin1, LOW);
digitalWrite(motor1Pin2, LOW);
delay(50); // 短暂停顿
第6步:调试与优化
这是最耗时但也是最有成就感的环节。
1. 调整送牌时间:`feedCard`函数中的`delay`值至关重要。时间太长会送出多张牌,太短则牌没出来。需要反复测试找到最佳值。
2. 调整舵机位置和速度:确保滑块能准确地对准左、右落牌口。舵机移动太快可能导致卡牌。
牌。
3. 优化机械结构:检查所有通道是否顺畅,必要时用砂纸打磨或用蜡润滑。
4. 增加传感器:可以在送牌出口加装红外传感器,检测到牌通过后才停止电机,实现更精确的控制。
第四部分:挑战与注意事项
* 卡牌:这是最常见的问题。确保通道足够宽且光滑,送牌滚轮的压力要合适。
* 出多张牌:调整送牌滚轮的压力和送牌时间。橡胶滚轮的材质和磨损程度也会影响。
* 电力不足:如果电机表现无力,检查电源是否提供了足够的电流(安培数)。
* 精度:自制的机器精度远不如工业产品,偶尔的失误是正常的。
第五部分:进阶想法
* 加入随机数:让Arduino生成随机数来决定洗牌循环的次数,让洗牌更“随机”。
* 加入显示屏和按钮:用OLED屏显示状态,用按钮控制开始/停止。
* 发牌功能:设计更复杂的机械结构,实现自动发牌。
制作全自动扑克洗牌机是一个极佳的STEAM项目,它能让你综合运用机械、电子和编程知识。虽然过程充满挑战,但成功后带来的成就感是无与伦比的。请务必从简单的设计开始,逐步迭代优化。祝您制作顺利!