Quizzettino - Arduino "retrofit" Per Il Quizzettone Elettronico

"Quizzettino" è un progetto di retrofit del "Quizzettone Elettronico" con Arduino Nano.

Il "Quizzettone Elettronico", distribuito da Giochi Preziosi, è stato un giocattolo molto diffuso negli anni '90 in quanto univa ai consueti giochi da tavolo un apparecchio che emulava le pulsantiere di molti dei più famosi quiz.

Con questo "retrofit" possiamo non solo far tornare in funzione un vecchio Quizzettone anche non più funzionante (su eBay se ne trovano ancora a pochi Euro, purché integro e con i pulsanti funzionanti) e quindi donargli una nuova vita utilizzandolo come originariamente previsto, ma lo trasformiamo in una "pulsantiera intelligente" grazie ad Arduino consentendo di collegarlo ad un Personal Computer e comandarlo tramite un semplice protocollo seriale.

E' quindi possibile implementare su PC dei giochi che siano in grado di interagire con la pulsantiera ed i relativi concorrenti.

Supplies

1 x Arduino Nano

1 x Arduino Nano Screw Board

7 x Resistenze 220 Ohm

3 x Pulsanti 6x6

6 x LED bianchi

6 x Portaled 5 mm in ABS cromato

1 x LED verde

1 x Mini Breadboard 170 punti

2 x distanziali in teflon e 4 viti

Biadesivo

Cavi Dupont e cavi vari

Step 1: Smontare Il Quizzettone

Per prima cosa ovviamente si inizia smontando il Quizzettone, rimuovendo il suo circuito interno. E' importante tagliare i fili dei pulsanti più vicino possibile al connettore, oppure dissaldarli.

Nella prima immagine potete vedere che il circuito è stato già rimosso (ma ancora visibile nella seconda). Bisogna quindi rimuovere anche le sei lampadine ed i relativi portalampada, che sono fissati con colla a caldo quindi bisogna forzare delicatamente fino a staccarli facendoli uscire dal lato della copertura colorata.

Saldare i cavi dell'altoparlante.

Nel frattempo ho preparato il primo prototipo usando un paio di breadboard e collegando per ora solo l'altoparlante, come vedete nell'ultima immagine. Ovviamente questo passo non è necessario, ma l'ho incluso solamente per mostrare le connessioni ed in che modo ho progettato lo schema elettrico finale.

Step 2: Cablaggio

Una volta "svuotato" il Quizzettone, si inizia a cablare.

Montare i LED nei portaled rimuovendo il dado esagonale che non ci occorre in quanto non abbiamo un foro per poterli inserire, ma inseriamo i LED dal lato esterno facendo uscire i contatti, e fissiamoli con qualche goccia di colla a caldo.

L'aspetto finale dovrà mostrare il LED quasi a filo con la superficie di plastica (come da figura).

Tagliare il perno di plastica rossa del pulsante di reset ed installare il pulsante fissandolo con della colla a caldo. Nel mio caso ho anche aggiunto una piccola staffa di rinforzo. Praticare un foro di dimensione adeguata per installare il portaled per il LED verde "Ready" e fissare anche questo con della colla a caldo.

Installare ora altri due pulsanti sotto ai pulsantoni verde e rosso, sfruttando i supporto di plastica che sorreggevano il circuito stampato originario. Per evitare che i pulsanti vengano attivati alla chiusura del coperchio, sarà anche qui necessario rimuovere il perno inferiore che premeva i vecchi pulsanti della scheda, ed accorciare leggermente la plastica nera dei nuovi pulsanti, e fissare il tutto con colla a caldo.

Quindi fare due fori nel supporto per poter alloggiare la screw board tramite due distanziali.

Per i cablaggi interni ho usato una mini breadboard per unire i cavi dei pulsanti e dei LED e le relative resistenze, portando poi ad Arduino tutti i cavi necessari.

Per prima cosa ho saldato ad un header maschio a 12 pin tutti i fili dei pulsanti per poterli avere connessi in modo ordinato (vedi immagine), e la stessa cosa l'ho fatta per i LED. Dopo aver saldato i fili ho colato della colla a caldo per rinforzare il tutto.

Sulla breadboard ho quindi inserito tutti i ponticelli e resistenze necessarie, come da schema elettrico, e da questa portati verso Arduino i 6 cavi colorati dei pulsanti agli ingressi analogici, i 6 cavi dei LED agli ingressi digitali, più il GND. Poiché i pulsanti sono tutti configurati con pullup interno, non è necessario portare anche i 5 V.

Si manda ad Arduino anche il LED verde "Ready", i due pulsanti rosso e verde, ed il pulsante di reset, con i comuni verso GND, ed infine si collega anche l'altoparlante. In pratica sono stati utilizzati tutti i pin dell'Arduino Nano!

Step 3: Caricare Il Programma

Terminato il cablaggio è ora di caricare il firmware di Quizzettino.

Tutto il codice lo trovate su GitHub a QUESTO indirizzo. Non lo includo qui perché su GitHub potrete prelevare sempre la versione più recente ed evita a me di dover aggiornare anche Instructables.:sweat_smile:

Senza ancora chiudere la scatola di Quizzettino, caricate quindi il programma usando il vostro Arduino IDE selezionando "Arduino Nano" come board. Se avete un clone, probabilmente dovrete selezionare "Arduino Nano (old bootloader)". Una volta caricato, se tutti i cablaggi sono corretti, durante l'inizializzazione dovrebbero accendersi i sei LED in sequenza, riprodurre un suono, ed accendersi il LED "Ready", quindi premendo un qualsiasi pulsante colorato dovrbbe accendersi il corrispondente LED (premete il pulsante "Reset" per spegnere il LED e provare un altro pulsante). Se qualcosa non funziona, dovrete controllare bene i cablaggi.

Una volta verificato il funzionamento potete staccare la USB e richiudere la scatola del Quizzettino, ovviamente facendo attenzione a non staccare qualche cavo o schiacciare connettori. Una volta chiuso, ma inserendo solo un paio di viti, fate un nuovo test prima di chiuderlo definitivamente con tutte le viti.

Ora il vostro Quizzettino è pronto!

Step 4: Provare La Comunicazione USB

Per verificare la comunicazione seriale, connettete la USB di Quizzettino al vostro PC ed aprite il Serial Monitor dell'IDE (o un qualsiasi terminale seriale come Putty o MobaXterm). Dopo l'inizializzazione dovreste vedere sullo schermo la notifica che l'inizializzazione è avvenuta, ossia il carattere "*".

Premete ora uno dei pulsanti colorati: oltre ad accendersi la luce corrispondente e ad emettere un suono, dovrebbe comparire il numero del pulsante premuto ("1" per il rosa, "2" per il blu, eccetera, a seconda di come avrete disposto i coperchi colorati e collegato i pulsanti, ovviamente). Il LED "Ready" è quindi ora spento ad indicare che nessun altro giocatore potrà accendere la propria luce.

Premete il tasto "Reset": oltre a spegnersi il LED precedente, a riaccendere il LED "Ready", ed emettere un suono di conferma, sul monitor seriale comparirà la notifica "R" la quale indica l'avvenuto "reset" e Quizzettino è pronto per il prossimo evento.

Premete un altro pulsante, quindi premete il grosso tasto verde, che indica "risposta esatta": sulla seriale comparirà il carattere "+", che indica la pressione del tasto, seguito da "R" per confermare che ora le luci sono tutte spente. Analogamente, col grosso tasto rosso si riceverà prima il carattere "-" ("Risposta errata") e poi "R".

Tutte queste notifiche potranno servire ad un eventuale programma di gestione di Quizzettino, per attivare le necessarie funzioni come ad esempio aumentare il nontepremi del concorrente in caso di risposta esatta.

Oltre alle notifiche, è possibile anche dare dei comandi via seriale. Ad esempio inviando il carattere "3" si fa accendere la luce del concorrente 3 come se avesse lui premuto il suo pulsante, ed inviando "R" si resettano le luci.

Ora che avete verificato tutto il funzionamento, siete pronti a giocare!

Step 5: Applicazione "QuizzettinoDemo"

Se avete Visual Studio (2019 o successivi) installato sul vostro PC, potete scaricare da GitHub i sorgenti dell'applicazione "QuizzettinoDemo" e la libreria "QuizLib", utilizzata dal primo progetto, e compilare la soluzione "QuizzettinoDemo.sln".

In alternativa, potete scaricare direttamente l'eseguibile tramite QUESTO link.

Tutte le informazioni relative alla demo le potete trovare nel README che trovate su GitHub.