Labirinto de Bolinha com Arduino: Jogo de Tabuleiro em Cartão Ondulado

Componentes e Materiais

• Arduino UNO (qualquer placa) — 1 unid.
• Micro servo SG90 9g — 2 unid. (eixo X e Y)
• Mini protoboard — 1 unid.
• Módulo joystick analógico — 1 unid.
• Jumpers — 1 conjunto
• Cartão ondulado 3 mm
• Cola quente, estilete, régua, lápis
• 2 parafusos + porcas M3×12 mm (fixação servos)
• Bolinha de aço (esfera de rolamento)

Ferramentas

• Pistola de cola quente
• Estilete afiado

Aplicativos

• Arduino IDE

Sobre o Projeto

Versão DIY do clássico Labyrinth (BRIO, 1946): uma caixa com labirinto inclinável em dois eixos, controlada por joystick via dois micro-servos. O objetivo é levar a bolinha do início ao fim sem cair nos buracos. Feito inteiramente de cartão ondulado — barato, rápido (≈1 h) e ótimo para crianças.

Design e Corte (SketchUp / PDF)

1. Base: quadrado 20 × 20 cm.
2. Laterais: dois trapézios isósceles 14 × 16 cm.
3. Furo retangular em uma lateral para servo X; furo 3 mm central na outra (eixo X).
4. 4 suportes internos 14 × 4 cm.
5. Furo 3 mm central em um suporte (eixo Y); furo retangular no oposto para servo Y.
6. Labirinto: quadrado 12 × 12 cm (escolha um dos modelos anexos). Cole o papel como guia.
7. Paredes: tiras 1,5 × 12 cm, recortadas e coladas seguindo o guia.
8. Cole os servos nos furos retangulares; cole as hastes (horns) nos suportes móveis.

Ligação Elétrica

• Servo X (eixo horizontal) → pino 8 (fio amarelo)
• Servo Y (eixo vertical) → pino 9 (fio amarelo)
• Vermelho/marrom de ambos → protoboard → 5V/GND do Arduino
• Joystick VRx → A0, VRy → A1, VCC/GND → protoboard

Código

Leitura suave do joystick com zona morta (threshold) e limites mecânicos (±20° da posição central 90°).

#include <Servo.h>

Servo myServoX, myServoY;
const int ServoXPin = 8, ServoYPin = 9;
int ServoXHomePos = 90, ServoYHomePos = 90;
int ServoXPos = 103, ServoYPos = 135;  // posições iniciais calibradas
const int XAxlePin = A0, YAxlePin = A1;
int XAxleValue = 0, YAxleValue = 0;
const int range = 12, center = range / 2, threshold = range / 4;

void setup() {
  myServoX.attach(ServoXPin);
  myServoY.attach(ServoYPin);
  ServoXPos = ServoXHomePos;
  ServoYPos = ServoYHomePos;
  myServoX.write(ServoXPos);
  myServoY.write(ServoYPos);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  XAxleValue = readAxis(XAxlePin);
  YAxleValue = readAxis(YAxlePin);

  if (XAxleValue > 0) {
    ServoXPos++;
    myServoX.write(ServoXPos);
    delay(100 * (7 - XAxleValue));
  }
  if (XAxleValue < 0) {
    ServoXPos--;
    myServoX.write(ServoXPos);
    delay(100 * (7 + XAxleValue));
  }
  if (YAxleValue > 0) {
    ServoYPos++;
    myServoY.write(ServoYPos);
    delay(100 * (7 - YAxleValue));
  }
  if (YAxleValue < 0) {
    ServoYPos--;
    myServoY.write(ServoYPos);
    delay(100 * (7 + YAxleValue));
  }

  // Limites mecânicos
  ServoXPos = constrain(ServoXPos, ServoXHomePos - 20, ServoXHomePos + 20);
  ServoYPos = constrain(ServoYPos, ServoYHomePos - 20, ServoYHomePos + 20);

  delay(10);
}

int readAxis(int pin) {
  int reading = analogRead(pin);
  reading = map(reading, 0, 1023, 0, range);
  int distance = reading - center;
  if (abs(distance) < threshold) distance = 0;
  return distance;
}

Ideias de Expansão

• Sensores IR nos buracos → buzzer toca ao cair.
• Sensor no final → toca melodia de vitória.
• Display OLED com cronômetro / pontuação.
• Versão 2 jogadores: dois joysticks, servos maiores.
• Caixa acrílica transparente para versão "profissional".