Máquina de pinball casera controlada por Arduino Mega 2560: Guía completa

Componentes y materiales

Sobre el proyecto

Construcción de una máquina de pinball real controlada por un único Arduino Mega 2560. Requiere carpintería, mecánica, electrónica y programación. El autor tardó ~6 meses a tiempo parcial. No encontró mucha documentación previa, así que documentó todo el proceso para ayudar a otros.

Estructura del mueble (cabinet)

• Madera: tablero roble 20" alto x 23" ancho (frontal/trasero), laterales 20"x47".
• Unión: fresadora de galletas (biscuit joiner) + cola, o tornillos de bolsillo.
• Estante inferior (flotante) para fuentes de alimentación.
• Campo de juego: 22"x42" (abedul 1/4"), descansa sobre tacos 4" bajo el borde superior.
• Patas regulables: varilla roscada 3/8" 12" en cada pata, tuerca de ajuste y pie nivelador. Permite cambiar inclinación (1-7°).
• Tapa: marco roble con plexiglás (más ligero y seguro que vidrio), bisagra piano, tira LED decorativa debajo.
• Toma de corriente y USB accesibles desde fuera (reprogramar sin abrir).

Electrónica y cableado

• Arduino Mega hace 4 cosas: lee switches (INPUT_PULLUP), enciende luces (salidas digitales), lleva puntuación, muestra score/bola en LCD serie.
• Switches simples (targets, rollovers): un pin digital a GND, pinMode(pin, INPUT_PULLUP). Detección flanco descendente.
• Pop Bumpers: alimentados a 24V (solenoide). Su switch envía 24V → divisor de tensión → entrada analógica Arduino (umbral >500 para evitar ruido).
• Sensor fuerza (analógico): detecta bola en zona de pérdida → controla bolas jugadas y game over.
• Luces: pines digitales directos (5V) para LEDs de bajo consumo.
• Fuente 24V → barras de bus (bus bars) bajo el campo → distribuye a solenoides. Arduino usa 16 AWG para 24V, 22 AWG para señales.

Elementos de juego (mecánica)

• Lanzador (plunger): comprado (Marco Specialties B-12445). Alineación crítica: centro del émbolo a altura de radio de bola (1 1/16").
• Flippers: ensamblaje estándar (Pinball Life). Cableado: bobina hold + power, switch EOS (end-of-stroke). Requiere driver de potencia (no detallado, asumido relé/MOSFET en bus 24V).
• Slingshots: ensamblaje completo con gomas. Raíles laterales caseros (alambre cromado).
• Pop Bumpers: 3 agujeros (2 varillas guía + eje switch). Disco blanco empuja eje → switch hoja → solenoide → anillo metálico impulsa bola.
• Targets, rollovers, luces: targets caídos (Marco A-14691-5), rollovers (Action Pinball A-12687), lámparas LED (LED4555) con casquillos (077-5030-00).
• Campo de juego decorado: póster NASA laminado con adhesivo en contacto.

Código (sketch Arduino)

const int TxPin = 17; // LCD serie
long Score = 0, OldScore = 0;
long TargetVal = 1, PopVal = 1, RollVal = 10;
int Targets[8], Rolls[3], Pops[4];
int Milli = 10, Flash = 100;
int Ball = 0, Shot = 0, Lost = 0, Pressure = 1024;

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(255, TxPin); // Solo TX

void setup() {
  pinMode(TxPin, OUTPUT); digitalWrite(TxPin, HIGH);
  mySerial.begin(9600); mySerial.write(12); mySerial.write(17); // Clear, backlight on
  // Pines 2-9: 8 targets (INPUT_PULLUP)
  // Pines 10-12: 3 rollovers (INPUT_PULLUP)
  // Pin 15: switch lanzador inferior
  // Pin 16: switch lanzador superior
  // Pines 32-39: luces targets
  // Pines 40-42: luces rollovers
  // Pines 50-53: luces pop bumpers
  // Analógicos 0-3: switches pop bumpers (via divisor)
  // Analógico 7: sensor fuerza
}

void loop() {
  // 1. Chequear 8 targets
  for (i=0; i<8; i++) if (digitalRead(i+2)==LOW && !Targets[i]) { Targets[i]=1; Score+=TargetVal; digitalWrite(i+32,HIGH); delay(Milli); break; }
  // Si los 8 activos → parpadeo, apagar, TargetVal*=5
  // 2. Chequear 3 rollovers (pines 10-12) similar → RollVal*=10, Score*=2
  // 3. Chequear 4 pop bumpers (analogRead 0-3 >500) → PopVal*=2
  // 4. Detectar bola en lanzador (pines 15/16) → Ball++, reset Shot, Pressure = analogRead(7)+offset
  // 5. Sensor fuerza (A7) > Pressure → bola en juego (Shot=0). Si Pressure superado y Lost==0 → Lost=1; si Ball==5 → GAME OVER: parpadeo general, LCD "Game Over!!!".
  // 6. Actualizar LCD solo si Score cambia: línea1=Score, línea2="Ball = X".
}

Esquemático

Diagrama simplificado (un ejemplo de cada tipo: target, rollover, pop bumper, flipper, sensor fuerza, LCD). El cableado completo sería demasiado extenso.

Resumen y consejos

• Prototipa cada mecanismo en madera de desecho antes de instalar.
• Usa bus bars para distribución 24V.
• Divisores de tensión para leer switches de alta tensión.
• Entradas analógicas para pop bumpers (mejor inmunidad a ruido).
• Sensor de fuerza para detectar pérdida de bola.
• LCD serie (2 hilos) ahorra pines.
• ¡Diviértete y añade tus propios extras!