Διαστημικός αγώνας: Απλό παιχνίδι Arduino Clicker για να κάνετε με τα παιδιά: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Ανεβάζω ένα βίντεο που δείχνει πώς λειτουργεί σήμερα! Μείνετε συντονισμένοι

Ας διασκεδάσουμε με ένα διδακτικό με θέμα το διάστημα που μπορεί να φτιαχτεί μαζί με παιδιά, και αργότερα να το απολαύσουν μόνοι τους ως παιχνίδι.

Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε ως μέσο για να τους διδάξετε ιστορία για τον coldυχρό Πόλεμο και τον διαστημικό αγώνα με αυτό το απλό έργο, αλλά μην ξεγελιέστε: όλοι θα χρησιμοποιήσουμε και θα μάθουμε για:

• Arduino
• Προγραμματισμός
• ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ
• 3D Design (φιλικό προς τα παιδιά χάρη στο TinkerCAD)
• Χειροτεχνία από χαρτόνι
• Ζωγραφική ή άλλες χειροτεχνίες που θέλετε να συμπεριλάβετε;)

Το Space Race είναι ένα παιχνίδι:

Πρέπει να πατήσετε επανειλημμένα το κουμπί σας για να κάνετε το πλοίο σας να προχωρήσει προς το φεγγάρι. Ο πρώτος που φτάνει εκεί κερδίζει. Πρέπει να παλέψεις ενάντια στη βαρύτητα που θα σε τραβήξει στη γη. Η εκκίνηση πριν σβήσει το led (ή το διαστημόπλοιο σας είναι έτοιμο) θα σας κοστίσει ένα πέναλτι και ο χρόνος εκκίνησης θα είναι τυχαίος για να δοκιμάσετε ακόμα περισσότερο τα αντανακλαστικά σας.

Βήμα 1: Απαιτούνται εργαλεία και υλικά

• Πίνακας Arduino

  • Uno, Mega, κλπ θα κάνουν. Πρέπει να υποστηρίζει τη βιβλιοθήκη Servo.
  • Ένας υπολογιστής για να το προγραμματίσετε

• Μερικά ηλεκτρονικά ανταλλακτικά

  • 2 κουμπιά. Χρησιμοποίησα arcade σαν αυτά, μεγάλα και ανθεκτικά.
  • 2 αντιστάσεις (4,7k ohm θα κάνει μια χαρά)
  • 2 Σέρβο. Χρησιμοποίησα το φθηνότερο μοντέλο SG-90
  • 1 δίοδος LED του αγαπημένου σας χρώματος
  • Ένα protoboard + μερικά καλώδια jumper
  • Perhapsσως χρειαστείτε κάποιο ηλεκτρικό σύρμα, ανάλογα με το μήκος των βραχυκυκλωτήρων και τον τελικό σχεδιασμό σας.
• Λογαριασμός TinkerCAD (δωρεάν) για να δείτε το κύκλωμα. Το χρησιμοποίησα για να το μοιραστώ μαζί σας.
• Κόλλα
• Λεπίδα κοπής (με επίβλεψη ενηλίκων)
• ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ Σχολικό ψαλίδι βαθμού
• Λίγο σύρμα για να συνδέσετε τα πλοία στο σερβο
• Πυροβόλο θερμής κόλλας
• ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟΣ: Τρισδιάστατος εκτυπωτής για την κατασκευή των πλοίων. Iθελα πολύ να μάθω χρησιμοποιώντας το TinkerCAD, οπότε δεν μπορούσα να αντισταθώ να κάνω 2 απλά πλοία ως τα πρώτα μου σχέδια TinkerCAD. Soταν τόσο εύκολο που με ενέπνευσε να κάνω αυτό το έργο να γίνει με παιδιά. Μπορείτε να αντικαταστήσετε τρισδιάστατα εκτυπωμένα μοντέλα με χαρτόνι, χαρτί, ξύλο ή ακόμη και παιχνίδια ζύμης. Απελευθερώστε τη δημιουργικότητά σας.

Βήμα 2: Προγραμματισμός του παιχνιδιού στο Arduino

Έχω προγραμματίσει το παιχνίδι για εσάς, ώστε να μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε αμέσως

Σχολίασα το μεγαλύτερο μέρος του κώδικα για να σας βοηθήσω να καταλάβετε τι συμβαίνει και να σας ενθαρρύνω να μάθετε κάποιο Arduino. Σημειώστε ότι δεν είμαι προγραμματιστής, οπότε ίσως αυτός δεν είναι ο πιο κομψός κώδικας. Από την άλλη πλευρά, αυτό δείχνει ότι αν μπορώ να μάθω να κωδικοποιώ, μπορείτε να το κάνετε κι εσείς αν προσπαθήσετε;)

Έφτιαξα μια ενότητα που ονομάζεται ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ. Πρέπει να προσαρμόσετε τη μέγιστη γωνία που θα φτάσουν τα servos σας για να ταιριάζουν στην κατασκευή σας. Ρίξτε μια ματιά στα σχόλια των ενοτήτων διαμόρφωσης.

Μπορείτε επίσης να τσιμπήσετε τη διαμόρφωση εμπειρίας: Δοκιμάστε πρώτα τις προεπιλεγμένες τιμές και στη συνέχεια πειραματιστείτε για να δείτε πώς θα αποδειχθεί: Αρνητική βαρύτητα; Κάντε το παιχνίδι μεγαλύτερο ή πιο δύσκολο; εξερευνήστε το πρόγραμμα για να δείτε τι μπορείτε να κάνετε.

Απλώς ανοίξτε και ανεβάστε τον κωδικό που μοιράζεστε εδώ στον πίνακα Arduino/Genuino, κοιτάζοντάς τον μπορείτε να μάθετε για:

• Κρατικές μηχανές
• Βασική χρήση και προβλήματα σερβοθήκης
• Κουμπί που καταργεί και γιατί πρέπει να το κάνετε
• Τυχαία λειτουργία και πολλά άλλα.

Εάν χρειάζεστε βοήθεια για τη μεταφόρτωση αυτού του κωδικού, μεταβείτε στη διεύθυνση:

Ο κωδικός είναι 362 γραμμές, οπότε αποφάσισα να ανεβάσω το αρχείο.ino αντί να αντιγράψω τον κώδικα εδώ.

Βήμα 3: Δημιουργία κυκλώματος

Χρησιμοποίησα το TinkerCAD για πρώτη φορά για να σχεδιάσω το κύκλωμα. Μου άρεσε καθώς ήταν εύκολο και γρηγορότερο από άλλες εναλλακτικές λύσεις:

www.tinkercad.com/things/eEKThEc0VSZ-spacerace-instructable-circuit#/

Επιτρέψτε μου να εξηγήσω λίγο για αυτό το απλό κύκλωμα:

Από δεξιά προς αριστερά βλέπετε:

τα σερβο

Απλώς γείωση, Vcc και σήμα. Η πραγματική μαγεία μαζί τους εμφανίζεται στο κομμάτι του λογισμικού. Μπορείτε να διαβάσετε στο διαδίκτυο ότι το Arduino δεν έχει αρκετή δύναμη για να εκτελέσει σωστά ένα σερβο, αλλά το ξεπέρασα με ορισμένα κόλπα προγραμματισμού (αποσυνδέοντάς τα μετά την κίνηση για να αποφύγετε τα τρεμούλιασμα, για παράδειγμα). Όπως μπορείτε να δείτε το Mega board μου έχει αρκετή ισχύ για να τρέξει όλα τα πράγματα σε αυτό το έργο χωρίς εξωτερική τροφοδοσία.

Τα κουμπιά

Συνδέονται στη γείωση με 4.7k PULL-DOWN RESISTOR. Αν δεν χρησιμοποιούσαμε αυτή την αντίσταση, το Arduino θα έπαιρνε πολύ ηλεκτρικό θόρυβο από το περιβάλλον, δίνοντας ασταθή και ψευδή αποτελέσματα. Αυτή η αντίσταση διασφαλίζει ότι κάθε ηλεκτρικό σήμα/θόρυβος πηγαίνει στη γείωση αντί του πείρου εισόδου, εάν δεν είναι αρκετά ισχυρό, όπως είναι ένα πραγματικό θετικό. Θα ήταν ωραίο να το ζήσετε μόνοι σας: απλά αποσυνδέστε τα καλώδια των ακίδων 2 ή 3 και δείτε τι συμβαίνει:)

Στα αριστερά έχουμε ένα

αυτόνομο LED

Συνήθως θα πρέπει να χρησιμοποιούμε μια αντίσταση σε σειρά για να αποφύγουμε την καύση του LED, αλλά επειδή χρησιμοποιούμε την πλακέτα και όχι ένα αυτόνομο arduino, εκμεταλλευόμαστε την ενσωματωμένη αντίσταση και led στον πείρο 13, είναι ήδη εκεί! Μπορείτε ακόμη να αποθηκεύσετε αυτό το LED ενώ κάνετε τις δοκιμές, αλλά επειδή θέλουμε να περικλείσουμε το arduino, θα χρειαστούμε μια δίοδο LED έξω.

Βήμα 4: Δημιουργία πλαισίου

Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε ξύλο και κάποια εργαλεία, αλλά επειδή θέλουμε κάτι που μπορεί να φτιάξει ένα παιδί, θα χρησιμοποιήσουμε πολλά στρώματα χαρτονιού κολλημένα μεταξύ τους για μεγαλύτερη σκληρότητα.

Έφτιαξα πρώτα τους κάθετους τοίχους και έπειτα έκοψα το πρώτο στρώμα του επάνω καλύμματος για να τους ταιριάξει.

Δεν έχει σημασία αν τα στρώματα δεν ταιριάζουν απόλυτα, μπορείτε να τα ισοπεδώσετε κόβοντας το επιπλέον με μια λεπίδα κοπής όπως φαίνεται στις εικόνες.

Το κάτω στρώμα είναι κολλημένο μόνο στο ένα άκρο.

Γνωρίζατε ότι η εναλλαγή της κατεύθυνσης κύματος των στρωμάτων από χαρτόνι προσδίδει μεγαλύτερη μηχανική αντίσταση; Εάν κόψετε το κάτω στρώμα με το κύμα κάθετο στη μεγάλη πλευρά, θα είναι ευκολότερο να το λυγίσετε για να το ανοίξετε.

Κόψτε τις ράγες για τα καλώδια του πλοίου, αλλά μην κόψετε ακόμα τις τρύπες για τα κουμπιά ή το καλώδιο USB.