Arduinoで作る本格ピンボールマシン: 木工・機構・電子・プログラミングの融合

必要なパーツと材料

パーツ	数量	備考
Arduino Mega 2560	1	I/Oポート多数必要なため
2ピンLCDディスプレイ (Adafruit等、シリアル接続)	1	スコア/ボール数表示用
24V電源装置	1	フリッパー/バンパー駆動用
フォースセンサー (圧力検知)	1	ボール落下検知用
ポップバンパーアセンブリ	1	市販ピンボールパーツ
ポップバンパースイッチ	1
ターゲットスイッチ	1
ロールオーバースイッチ	1
フリッパーアセンブリ	1	左右2セット必要
LEDランプ (ピンボール用)	複数	各ターゲット/バンパー/ロールオーバー用

プロジェクト概要

Arduino Mega 2560 1台で制御する自作ピンボールマシンの製作記です。木工、機械加工、電子工作、プログラミングが融合した半年間のプロジェクトで、情報が少なく試行錯誤の連続でした。本記事が後続の製作者の助けになれば幸いです。すべての部品を予めベニヤ板でプロトタイピングし、実機に組み込む前に動作確認することを強く推奨します。

筐体 (キャビネット)

• 材質: オーク突板合板 (ホームセンター入手)
• 寸法: 前後パネル 20″H × 23″W、側面 20″H × 47″L
• 接合: バイスケットジョイナー + 木工用ボンド (ポケットスクリュー+ボンドでも可)
• 底板: 1″上に3/4″ダゾ溝を切り、棚板をフロートさせ (膨張収縮対策)、電源ユニットを設置
• プレイフィールド: 22″W × 42″L、前方に3″スペース確保 (フリッパーボタン配線、プランジャー機構用)
• 脚部: 木製テーブル脚 + 12″深穴 + 3/8″ねじロッド + レベリングフット で角度調整可変 (1-7°)
• 電源: 背面に電源タップ内蔵、全機器一括ON/OFF。USBケーブルも引き出し、プレイフィールド外さずArduino再書き込み可能。

蓋 (バックグラス/トップガラス)

• オーク材フレーム、内周にダゾ溝でアクリル板 (プレキシガラス) 保持。ガラスより軽量・安全・加工容易。
• ポケットスクリュー組み立て (分解修理考慮)。内側に装飾用LEDテープ。ピアノヒンジでキャビネットに取付 (埋め込み)。

Arduino制御の役割

1. スイッチ入力検知 (ターゲット、ロールオーバー、バンパー等)
2. 対応するランプ点灯/消灯
3. スコア計算とボールカウント管理
4. LCDへのスコア/ボール数表示

基本配線: スイッチを INPUT_PULLUP 入力とGND間に接続。Low検知でヒット判定。ポップバンパーのみ24V駆動のため、スイッチ出力を分圧回路で5Vレベルに降圧し、アナログ入力で閾値判定 (ノイズ対策)。

スコアリング・ゲームロジック

• 同種デバイス (ターゲット8個、ロールオーバー3個、バンパー4個) を全てヒットさせると、該当ランプ点滅後消灯、スコア倍率アップ (ターゲット×5、ロールオーバー×2でスコア2倍、バンパー×2)
• フォースセンサーでボール損失検知 → ボールカウント増、5球でゲームオーバー (全ランプ点滅演出)
• プランジャー (ボールシューター) レーンの上下スイッチで新球検知

主要機構パーツと調達先

• フリッパー: Pinball Life (配線図同梱)
• スリングショット: 同サイトでフルアセンブリ入手可。ピン、ゴムバンドも必要。16AWG配線で24V接続。
• ポップバンパー: 3穴開け (支持ロッド×2、スイッチ軸×1)。ボールがディスク押下 → リーフスイッチ → ソレノイド → リング引下げでボール弾き返し。
• ターゲット/ロールオーバー/ランプ: Marco Specialties, Action Pinball 等で現行品入手可。
• レール: 市販品見つからず、クロム鋼線 (芝生標識用) を曲げ加工しエポキシ固定で自作。

プレイフィールド意匠

6mm桐合板にコンタクト接着剤でNASAポスター (ハッブル望遠鏡画像等) をラミネート、裏返してトリミング。

電源配線

24V電源からバスバー (ホームセンター電気コーナー入手) へ幹線配線、各機器をバスバーから分岐。配線整理とメンテナンス性向上。

ソースコード

単一スケッチで全制御。SoftwareSerial で2ピンLCD制御。メインループで各スイッチポーリング (ターゲット8、ロールオーバー3、バンパー4アナログ)、ヒット時スコア加算・ランプ点灯・短ディレイでチャタリング防止。全ヒット検知で点滅演出・倍率更新。フォースセンサー (アナログ) でボール損失判定。LCD更新はスコア変化時のみ。

回路図

代表的な1セット分の配線図 (全表示だと複雑すぎるため) が提供されています。