아두이노 구슬 미로 게임: 골판지로 만드는 DIY 보드게임

부품 및 소모품

아두이노 우노 (보드 종류 무관)	×1
SG90 마이크로 서보 모터	×2
브레드보드	×1
조이스틱 모듈	×1
점퍼 와이어	×1

필요한 도구

글루건

커터칼 (날카로운 것)

자, 연필

앱 및 온라인 서비스

아두이노 IDE

프로젝트 소개

전자 게임에 질려 물리적 기술 게임을 찾던 중 '라비린스(Labyrinth)'를 발견했습니다. 1946년 스웨덴 BRIO사에서 출시된 이 게임은 상자 위 미로에 강철 구슬을 기울여 구멍에 빠뜨리지 않고 골인시키는 게임입니다. 아두이노와 서보로 이 기울기를 제어해 골판지로 직접 만들어 보았습니다.

설계 (SketchUp으로 모델링)

아이들도 만들 수 있게 20x20cm 크기로 단순화했습니다. 설계 파일 다운로드 후 1시간 만에 완성 가능.

재료 및 부품

• 골판지 3mm
• 글루건, 커터칼, 자, 연필
• 아두이노, 미니 브레드보드, 점퍼 와이어
• SG90 서보 2개, 조이스틱 모듈
• M3x12mm 볼트/너트 2개 (서보 혼 고정용)

골판지 재단 및 조립 순서

1. 바닥: 20cm x 20cm 정사각형 1개
2. 양쪽 옆면: 14cm x 16cm 이등변 사다리꼴 2개 (한쪽엔 서보 장착용 직사각형 구멍, 반대편엔 서보 축 맞춤용 3mm 구멍)
3. 내부 지지대: 14cm x 4cm 직사각형 4개 (하나는 Y축 서보 장착용 구멍, 중앙에 3mm 구멍)
4. 미로 판: 12cm x 12cm 정사각형 (첨부된 미로 도안 중 선택 후 종이 출력해 붙이고 벽 재단 가이드로 사용)
5. 미로 벽: 1.5cm x 12cm 직사각형 8개 이상 (미로 도안에 맞게 잘라 붙이기)
6. 서보 모터 장착: X축(좌우 기울임), Y축(앞뒤 기울임) 서보를 지정된 구멍에 고정
7. 서보 혼(혼)을 지지대/미로 판 연결부에 볼트/너트로 고정

배선도

• 서보 X축(좌우) 신호선 → 아두이노 Pin 8
• 서보 Y축(앞뒤) 신호선 → 아두이노 Pin 9
• 서보 전원(적/갈) → 브레드보드 5V/GND 레일
• 조이스틱 VRx → 아두이노 A0
• 조이스틱 VRy → 아두이노 A1
• 조이스틱 VCC/GND → 브레드보드 5V/GND
• 아두이노 5V/GND → 브레드보드

코드 업로드

1. 아두이노를 USB로 PC 연결
2. 아두이노 IDE 열기 → 새 스케치에 코드 복사
3. 툴 → 보드 → 아두이노 우노 선택, 포트 선택
4. 업로드 버튼 클릭
5. "Done uploading" 메시지 확인 후 플레이!

코드: 조이스틱으로 미로 기울이기

#include <Servo.h>

Servo myServoX; // X축 서보
Servo myServoY; // Y축 서보

int ServoXPin = 8;
int ServoYPin = 9;
int ServoXHomePos = 90; // 중립 위치
int ServoYHomePos = 90;
int ServoXPos = 103;    // 초기 오프셋 보정값
int ServoYPos = 135;

int XAxlePin = A0; // 조이스틱 X
int YAxlePin = A1; // 조이스틱 Y
int XAxleValue = 0;
int YAxleValue = 0;

int range = 12;      // 조이스틱 출력 범위 (-6 ~ +6)
int center = range/2; // 중립값
int threshold = range/4; // 데드존 임계값

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);
  
  Serial.print(XAxleValue); Serial.print(" - "); Serial.println(YAxleValue);
  
  // 조이스틱 입력에 비례해 서보 각도 증감 (부드러운 움직임을 위해 지연 조절)
  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)); }
  
  // 서보 각도 제한 (±20도)
  ServoXPos = constrain(ServoXPos, ServoXHomePos-20, ServoXHomePos+20);
  ServoYPos = constrain(ServoYPos, ServoYHomePos-20, ServoYHomePos+20);
  
  delay(10);
}

// 조이스틱 아날로그 값을 -6~+6 범위의 정수로 매핑 및 데드존 처리
int readAxis(int thisAxis) {
  int reading = analogRead(thisAxis);
  reading = map(reading, 0, 1023, 0, range);
  int distance = reading - center;
  if (abs(distance) < threshold) distance = 0;
  return distance;
}

확장 아이디어

• 골인 지점에 근접 센서/부저 추가 → 도착 시 알림
• 미로 판에 구멍 뚫어 빠지면 게임 오버
• 난이도 다른 미로 도안 여러 개 준비
• 타이머 기능 추가로 기록 경쟁

회로도

골판지와 서보 2개만으로 아날로그 감성의 게임기를 만들 수 있습니다. 아이들과 함께 만들어 보세요!