Εγχειρίδιο Warzone Tower Defense With Arduino Design: 5 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Εισαγωγή

Είμαστε ομάδα YOJIO (Μόνο μία φορά σπουδάζετε στο JI, οπότε το εκτιμάτε.) Το UM-SJTU Joint Institute βρίσκεται στην πανεπιστημιούπολη του πανεπιστημίου Shanghai Jiao Tong, Minhang, Shanghai. Το VG100 είναι το θεμελιώδες μάθημα μηχανικής για πρωτοετείς φοιτητές, το οποίο στοχεύει στην καλλιέργεια της ομαδικής εργασίας και της ηγεσίας.

Για το πρώτο μας έργο, κάθε ομάδα καλείται να φτιάξει ένα σφάλμα και έναν χάρτινο πύργο. Τρία σφάλματα κινούνται σε τρεις ευθείες πίστες προς τον χάρτινο πύργο. Υπάρχουν 4 κομμάτια που περιβάλλουν τον πύργο και τα σφάλματα καταλαμβάνουν τυχαία τρία από αυτά. Για να υπερασπιστεί τον πύργο, θα πρέπει να σταματήσει το σφάλμα με τη δέσμη λέιζερ στην κορυφή του πύργου. Το τελικό σκορ βασίζεται στον σχεδιασμό του σφάλματος, την απόδοση και το βάρος του πύργου: όσο πιο ελαφρύς είναι ο πύργος και όσο νωρίτερα σκοτωθούν τα σφάλματα, τόσο υψηλότερο σκορ μπορεί να πάρει κάθε ομάδα. Δείτε το τρίτο σχήμα.

Περιορισμοί

Η πίστα αγώνων (Παρέχεται στο παιχνίδι)

Μαύρο γενικά με λευκή γραμμή πλάτους 4 εκατοστών στη μέση

Λευκές γραμμές στάσης κατά μήκος της πίστας 1μ και 0μ από το κάτω μέρος του πύργου

Περιοχή προστασίας 2,5m έως 2m από τον πυθμένα (με προστατευτικό)

Το σφάλμα

Σκεύη, εξαρτήματα:

∙ Κάτω σανίδα από PMMC

Required Απαιτείται μπροστινή σανίδα 15cm*10cm

Sensor Ένας αισθητήρας φωτός τοποθετημένος οριζόντια 5 εκατοστά πάνω από την πίστα στο μπροστινό μέρος

Προγραμματισμός:

Function Περιλαμβάνεται η λειτουργία παρακολούθησης

Controlled Ελεγχόμενη ταχύτητα από 0,2 έως 0,3 m/s

∙ Μετακίνηση σε ευθεία γραμμή

∙ Μια στάση 2 έως 4 δευτερολέπτων στη μεσαία γραμμή στάσης και δεν μπορεί να σκοτωθεί εκείνη τη στιγμή

Permanent Μόνιμη στάση στη λευκή γραμμή δίπλα στον πύργο

Ο χάρτινος πύργος

Κατασκευασμένο με χαρτί Α4

∙ Κρατώντας το βάρος του μόνο στη δομή χαρτιού

∙ 60ψος τουλάχιστον 60 εκατοστών

Επιτρέπεται να κολλήσει μόνο με λευκή κόλλα

∙ Όχι παχύτερο από 3 κομμάτια χαρτιού οπουδήποτε στον πύργο

∙ Περιλαμβάνει μόνο 1 δέσμη λέιζερ στην κορυφή.

Λίστα υλικών

1. Το σφάλμα:

Arduino UNO.00 33,00*2

Πίνακας οδήγησης με κινητήρα L298N ￥ 8,40

Κινητήρας GA12-N20 ￥ 14,90

Βραχίονες κινητήρα 3PI miniQ N20 ￥ 2,50

Συζεύκτης Μ3 ￥ 2,90

Μπαταρία 9V 6F22 ￥ 6,88

Μπαταρίες 9V ￥ 9,90

Πλαίσιο 15*20εκ ￥ 28,00

Κάστερ 27mm ￥ 2,00

Αισθητήρας παρακολούθησης γραμμής SEN0017 ￥ 22,00

Αισθητήρας φωτός BH1750 ￥ 6,14

Νάιλον Βίδες Μ3 ￥ 12,00

Βίδες M2*8 M2*10 M2*12 M3*8 Παρέχονται από το εργαστήριο

Dupont Wires Παρέχεται από το εργαστήριο

Breadboard 5cm*8cm Παρέχεται από το εργαστήριο

Τροχός 72mm Παρέχεται από το εργαστήριο

2. Ο πύργος:

Cloud Terrace +Servo SG90 ￥ 21,9

360 μοιρών Servo DS04-NFC ￥ 33

Αισθητήρας υπερήχων SR04 ￥ 3,6*4

Αισθητήρας παρακολούθησης DFRobot ￥ 22

βίντεο

Λόγω της τρομερής κατάστασης φωτισμού την ημέρα του παιχνιδιού, δεν μπορούμε να παρέχουμε βίντεο από το παιχνίδι. Αντ 'αυτού, έχουμε δημοσιεύσει ένα βίντεο δοκιμών σφαλμάτων στο Youku. Ο υπερσύνδεσμος είναι

Βήμα 1: Οδηγίες Μέρος Ι: Κάνοντας το σφάλμα

Η αναπτυγμένη όψη φαίνεται στο σχήμα 1.

Βήμα 1: Σχεδιάστε ένα διάγραμμα κυκλώματος (όπως φαίνεται στο σχήμα 2).

Βήμα 2: Συναρμολογήστε τους κινητήρες και τους τροχούς (όπως φαίνεται στο σχήμα 3).

(1) Στερεώστε τους κινητήρες με βραχίονες κινητήρα, παξιμάδια και βίδες M2.5 (*4).

(2) Συνδέστε τους τροχούς και τους κινητήρες με ζεύξεις. Χρησιμοποιήστε βίδες M2 (*4) για να τις στερεώσετε.

(3) Διορθώστε τον τροχό γενικής χρήσης στο πίσω μέρος του σφάλματός μας με βίδα και παξιμάδια M3 (*4).

Βήμα 3: Κάντε την κατακόρυφη σανίδα (όπως φαίνεται στο σχήμα 4).

(1) Κόψτε ένα κομμάτι χαρτί πτύχωσης σε μέγεθος 12cm*15cm.

(2) Κόψτε δύο γωνίες και εισάγετε το χαρτόνι στο κενό του σφάλματος. (Θα δοθεί διάγραμμα)

(3) Κολλήστε τον κάθετο πίνακα στο σφάλμα με το 502.

Βήμα 4: Συναρμολογήστε τους αισθητήρες (όπως φαίνεται στο σχήμα 5).

(1) Σχεδιάστε μια γραμμή 5 εκατοστά πάνω από το έδαφος στην μπροστινή σανίδα.

(2) Τοποθετήστε τον αισθητήρα φωτός οριζόντια, έτσι ώστε η πλάκα του αισθητήρα φωτός να ταιριάζει με τη γραμμή που έχει σχεδιαστεί.

(3) Διορθώστε τον αισθητήρα φωτός με ταινία.

(4) Χρησιμοποιήστε τρεις νάιλον στήλες M3*30 για να στερεώσετε τρεις αισθητήρες παρακολούθησης έτσι ώστε η απόσταση μεταξύ του αισθητήρα και του εδάφους να είναι περίπου 1,3 εκατοστά, η καλύτερη απόσταση για ακριβή ανίχνευση.

Βήμα 5: Ολοκληρωμένη συναρμολόγηση

(1) Διορθώστε το κουτί της μπαταρίας και τον πίνακα οδήγησης του κινητήρα στο σφάλμα, απαιτούνται τουλάχιστον 5*βίδες M3 και παξιμάδια. Στερεώστε τον γενικό τροχό στο πίσω μέρος (όπως φαίνεται στο σχήμα 6).

(2) Κολλήστε το breadboard κάτω από τον πίνακα σφαλμάτων και τον πίνακα Arduino στο σφάλμα. (Όπως φαίνεται στο σχήμα 7).

(3) Συνδέστε τα σχετικά μέρη με τις γραμμές Dupont. (Δείτε Οδηγίες στο τμήμα του διαγράμματος κυκλώματος)

(4) Χρησιμοποιήστε ένα πιστόλι συγκόλλησης και έναν σταθμό συγκόλλησης για να συγκολλήσετε όλα τα μέρη που είναι χαλαρά. (Προσοχή! Ζεστό! Κάντε το υπό επίβλεψη! Δεν είναι υποχρεωτικό.)

Βήμα 2: Οδηγίες Μέρος II: Κατασκευή του Πύργου

Η αναπτυγμένη όψη φαίνεται στα σχήματα 1 και 2.

Βήμα 1: Χτίζοντας τη βάση

(1) Διπλώστε ένα κομμάτι χαρτί Α4 έτσι ώστε να ακουμπήσουν οι δύο μικρότερες πλευρές. (Όπως φαίνεται στο σχήμα 3).

(2) Ανοίξτε το διπλωμένο χαρτί. Διπλώστε περαιτέρω το χαρτί από την εσωτερική πλευρά του 1) και βεβαιωθείτε ότι οι δύο πλευρές που ακουμπούν στο 1) τώρα συμπίπτουν στη μεσαία γραμμή. (Όπως φαίνεται στις εικόνες 4 και 5)

(3) Επικολλήστε εξίσου την πλευρά Α με λευκή κόλλα και κολλήστε την με την πίσω πλευρά της πλευράς Β (Δεν απαιτείται πολύ λευκή κόλλα), ώστε να έχουμε ένα κανονικό τριγωνικό πρίσμα. (Όπως φαίνεται στα σχήματα 6 και 7)

(4) Επαναλάβετε 1) έως 3) 5 φορές για να πάρετε 6 ίδια πρίσματα.

(5) Επικολλήστε ισομερώς τα 2 στρώματα κάθε πρίσματος με λευκή κόλλα. Κολλήστε τα πρίσματα μαζί έτσι ώστε να έχουμε ένα κανονικό εξάγωνο πρίσμα. (Όπως φαίνεται στο σχήμα 8)

Βήμα 2: Κάντε το τμήμα σύνδεσης (Όπως φαίνεται στο σχήμα 9)

(1) Προετοιμάστε ένα κομμάτι χαρτί.

(2) Σχεδιάστε ένα κανονικό εξάγωνο του οποίου το μήκος της πλευράς είναι 7,5 cm.

(3) Κάντε ένα ορθογώνιο (2cm*7,5cm) δίπλα σε κάθε πλευρά του κανονικού εξαγώνου

Βήμα 3: Κατασκευάστε το Άνω Μέρος του Πύργου

(1) Διπλώστε ένα κομμάτι χαρτί Α4 έτσι ώστε να ακουμπήσουν οι δύο μεγαλύτερες πλευρές. (Ανατρέξτε στο σχήμα 5 αλλά σημειώστε τη διαφορά)

(2) Επαναλάβετε (2) έως (5) στο βήμα 1.

(3) Φτιάξτε 12 κομμάτια χαρτιού 50mm*50mm.

(4) Διπλώστε το χαρτί που αναφέρεται στο βήμα 3, 3) στο μισό.

(5) Συνδέστε λευκή κόλλα σε μία από τις εσωτερικές πλευρές που αναφέρονται στο Βήμα 3, 4). (Όπως φαίνεται στο σχήμα 9)

(6) Συνδέστε την επικολλημένη πλευρά σε μια εξωτερική πλευρά του πρίσματος. Η κεντρική γραμμή του μικρότερου πρέπει να συμπίπτει με το άνω άκρο του πρίσματος. (Όπως φαίνεται στο σχήμα 10) Στη συνέχεια, κάντε το ίδιο για τις άλλες 5 άκρες.

(7) Ομοίως, συνδέστε περισσότερα κομμάτια μικρού χαρτιού στον πύργο. Ωστόσο, αυτή τη φορά θα πρέπει να κολλήσουν μέσα. (Όπως φαίνεται στο σχήμα 11) Στη συνέχεια, κάντε το ίδιο για τις άλλες 5 άκρες στο εσωτερικό.

(8) Κόψτε όλα τα μέρη που βγαίνουν από την άκρη του πρίσματος. (Όπως φαίνεται στο 12)

(9) Κολλήστε όλα τα μικρά κομμάτια χαρτιού (αν είναι δυνατόν) για να σταθεροποιήσετε τη δομή. (Όπως φαίνεται στο σχήμα 13)

(10) Επαναλάβετε τα βήματα 6) έως 9) στο άλλο άκρο της δομής. Κολλήστε το στο τμήμα σύνδεσης.

Βήμα 4 Δημιουργήστε το δεύτερο μέρος σύνδεσης

(1) Σχεδιάστε 48 παράλληλες γραμμές, παράλληλες με τη μικρή πλευρά του χαρτιού Α4. Κάθε δύο γειτονικές γραμμές πρέπει να έχουν απόσταση 5 (mm).

(2) Διπλώστε το χαρτί κατά μήκος των γραμμών. Η γραμμή παύλας σημαίνει ότι πρέπει να διπλώσετε το χαρτί προς το μέρος σας και η πλήρης γραμμή σημαίνει ότι πρέπει να διπλώσετε το χαρτί πίσω σε εσάς. Η αποκομμένη όψη του προϊόντος θα μοιάζει με το σχήμα 14.

(3) Χρησιμοποιήστε λευκή κόλλα για να κολλήσετε ένα κομμάτι χαρτί στην κορυφή του κυματοειδούς χαρτιού. Κολλήστε ένα άλλο χαρτί στο κάτω μέρος. (Εικόνα 15)

(4) Κόψτε το κυματοειδές χαρτί σε 12 (cm)*15 (cm)

Βήμα 5 Δημιουργήστε την κορυφή του πύργου χαρτιού (το σερβο, το τροφοδοτικό, το λέιζερ και το τμήμα Arduino)

(1) Συναρμολογήστε τη βεράντα του cloud με προσαρτημένο σερβο SG90 και δέσμη λέιζερ. Χρησιμοποιήστε το 502 εάν είναι απαραίτητο.

(2) Συνδέστε τον αισθητήρα παρακολούθησης στη βεράντα του cloud. Θα πρέπει να είναι αυστηρά σε κάθετο επίπεδο με τη δέσμη λέιζερ. (Όπως φαίνεται στο σχήμα 16)

(3) Σχεδιάστε 2 κάθετες μαύρες σταυρωτές γραμμές σε μια σανίδα με λευκό χαρτί. Η γραμμή πρέπει να έχει πλάτος 0,5 εκατοστά. Στη συνέχεια, κάντε ένα ολόκληρο (ακτίνα = 0,6cm) στη μέση.

(4) Κολλήστε την άλλη πλευρά της σανίδας στο σερβο παρακάτω. Βάλτε τη βεράντα σύννεφων σε αυτό. (Βλέπε εικόνα 17)

(5) Εγκαταστήστε το Arduino, το breadboard και τις μπαταρίες στην κορυφή του πύργου και τους αισθητήρες υπερήχων στον πύργο. (Όπως φαίνεται στο σχήμα 18)

Βήμα 3: Το τελικό αποτέλεσμα του Bug and Tower

Δείτε τα παραπάνω σχήματα.

Βήμα 4: Αντιμετώπιση προβλημάτων

1 Επιλέξαμε έναν διαμορφωμένο αισθητήρα υπέρυθρων στην αρχή. Θα μπορούσε να παρακολουθήσει μόνο μια λευκή γραμμή πλάτους 2 εκατοστών, αλλά το τουρνουά παρείχε λευκές γραμμές πλάτους 4 εκατοστών για παρακολούθηση.

Λύση: Χρησιμοποιήστε τουλάχιστον 3 ανεξάρτητους αισθητήρες υπερύθρων. Μπορείτε να ρυθμίσετε την απόσταση μεταξύ των δύο, ώστε το αυτοκίνητο να μπορεί να παρακολουθεί γραμμές με οποιοδήποτε πλάτος.

2 Το σερβο 360 μοιρών ήταν δύσκολο να ελέγξει τη γωνία περιστροφής του. Μπορούμε μόνο να ελέγξουμε την κατεύθυνση και την ταχύτητα περιστροφής του.

Λύση: Κολλήστε έναν αισθητήρα υπέρυθρων ακτίνων στη βεράντα του cloud. Σχεδιάστε ένα σταυρό από μαύρες γραμμές σε ένα χαρτί. Κολλήστε το χαρτί στην κορυφή του σερβο 360 μοιρών (κάτω από τη βεράντα του νέφους). Όταν ο αισθητήρας ανιχνεύσει μια μαύρη γραμμή, το σερβο 360 μοιρών πρέπει να σταματήσει αμέσως, ώστε να μπορεί να περιστρέφεται ακριβώς 90 μοίρες σε περιστροφή.

3 Πολλά αντικείμενα πρέπει να τοποθετηθούν στην κορυφή του χάρτινου πύργου, αλλά δεν υπάρχει τόσο πολύς χώρος.

Λύση: Διπλώστε ένα κυματοειδές χαρτόνι. Παρέχει επιπλέον χώρο φέρουσας φορτίου.

Βήμα 5: Αναφορές

Υπερσύνδεση των στοιχείων:

Μέρος σφάλματος:

detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.4…

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.42…

detail.tmall.com/item.htm?id=524061190057

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0. T…

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0. T…

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0. T…

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.19…

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.32…

detail.tmall.com/item.htm?id=533054527075&…

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.51…

detail.tmall.com/item.htm?id=20955552239&s…

detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.7…

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.3…

detail.tmall.com/item.htm?id=21713236278&s…

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z0d.6639537…

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.11…

Μέρος του πύργου:

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0. I…

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0. I…

detail.tmall.com/item.htm?id=41248598447&s…

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.m…