Mê cung điều khiển bằng cử chỉ: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tôi thích chơi với mê cung mê cung. Tôi luôn muốn điều khiển một trong những trò chơi mê cung bằng cử chỉ hoặc thiết bị di động. Tôi lấy cảm hứng để tạo Mê cung bằng đá cẩm thạch này bằng Mê cung in 3D của blic19933 được điều khiển bởi thiết bị Android của bạn

Thay vì sử dụng mô-đun Bluetooth để giao tiếp, tôi đã sử dụng mô-đun WiFi (ESP8266) để giao tiếp. Vì vậy, lợi thế của việc này là tôi có thể điều khiển mê cung bằng dây đeo hoặc ứng dụng dành cho thiết bị di động.

Ưu điểm của dự án của tôi là gì?

1. Nó đơn giản và dễ xây dựng

2. Nó rẻ và cần một vài bộ phận điện tử.

3. mê cung từ tính có thể tháo rời.

4. Dễ dàng tùy chỉnh.

5. Rất nhiều niềm vui để xây dựng nó và chơi với nó.

Mê cung được điều khiển thông qua băng tần đeo được cũng như ứng dụng Bluetooth được phát triển bằng MIT App Inventor. Dữ liệu cảm biến con quay hồi chuyển từ băng tần được truyền qua kết nối WiFi tới thiết bị Wemos D1 Mini (esp8266) điều khiển các servo làm nghiêng mê cung. Bạn cũng có thể điều khiển mê cung bằng ứng dụng Android. Ứng dụng Android được tạo bằng MIT App Inventor2. Tiện ích này yêu cầu ít thành phần hơn. Nó rất dễ dàng để xây dựng.

Bạn có thể tải xuống tất cả những thứ cần thiết cho dự án này từ liên kết GitHub này:

Hãy bắt đầu xây dựng… !!

Bước 1: Các bộ phận và vật liệu

Các thành phần

• 1x Wemos d1 mini
• 2x Động cơ Servo SG90s
• 1x ESP01
• 1x MPU6050
• 1x Mô-đun bộ sạc LiPo TP4056
• Pin LiPo 1x 3.7v 400mAh
• 1x Công tắc trượt nhỏ
• 1x dây đeo hoặc dây đeo đồng hồ Fitbit
• 4x nam châm Neodymium 25mm
• 2x quả bóng thép 5mm
• 2x gắn vít
• 10cm X 10cm Ply gỗ

Bộ phận in 3D

Các tệp STL in 3D có sẵn trên Thingiverse -

• base_plate.stl
• x_axis.stl
• y_axis.stl
• magnet_holder.stl
• magnet_holder_cover.stl
• directagular_maze.stl
• triple_maze.stl
• hexagon_maze.stl
• Round_maze.stl

Công cụ

• Máy in 3D bạn có thể sử dụng dịch vụ trực tuyến
• Sắt hàn và thiếc
• Tua vít và kìm
• Thợ thoát y dây
• Súng bắn keo
• Đồng hồ vạn năng

Bước 2: In 3D các bộ phận của Mê cung bằng đá cẩm thạch

Tôi đã sử dụng Flashforge Creator pro với vòi phun 0,2mm và cài đặt bình thường và có hỗ trợ. Bạn cũng có thể tải xuống tất cả các tệp từ Thingiverse. In 3d tất cả các bộ phận và làm sạch các bộ phận bằng cách tháo giá đỡ.

www.thingiverse.com/thing:3484492

Bước 3: Lắp ráp cấu trúc Gimbal

Có 5 phần để xây dựng cấu trúc này. Nó là một cấu trúc giống như Gimbal. Trước khi gắn động cơ servo vào các bộ phận in 3d, trước tiên, hãy kiểm tra động cơ servo và sau đó đặt cả hai động cơ ở góc 90 độ. Bây giờ lấy 2 sừng servo 1 mặt và lắp nó vào khe của các bộ phận x_axis_motor.stl và y_axis_motor.stl. Bây giờ Đính kèm phần y_axis_motor.stl vào một trong các mô tơ servo và gắn phần magnet_holder.stl vào mô tơ servo khác. Lắp nó vào khe và gắn vào nó bằng cách sử dụng 2 vít gắn đi kèm với động cơ servo. Sau đó gắn động cơ y_axis_motor và servo này vào x_axis_motor và magnet_holder.stl và động cơ servo vào phần y_axis_motor.stl. Gắn cả hai động cơ bằng vít đi kèm với động cơ servo. Bây giờ, hãy hàn các dây của động cơ servo vào bảng Wemos.

Ghim kết nối

Servo Motor X = chân D3 của Wemos

Động cơ Servo Y = chân D1 của Wemos

Kết nối các chân Ground và VCC của động cơ servo với chân GND và chân 5V của bảng Wemos tương ứng.

Bây giờ, đặt bảng Wemos bên trong phần base.stl. Bây giờ, hãy che tấm đế bằng cách đặt cấu trúc Gimbal của động cơ servo lên đó và gắn cả hai bộ phận bằng vít 1 inch. Đặt toàn bộ cấu trúc trên một tấm gỗ và gắn vào nó bằng vít.

Đặt nam châm 25mm vào khe của phần magnet_holder.stl. Che nam châm bằng cách sử dụng phần magner_holder_cover.stl. Dùng keo để dính lại.

Bây giờ mê cung đã sẵn sàng. Tải lên mã trong Wemos bằng Arduino IDE.

Bước 4: Làm dây đeo

Băng đeo có thể đeo bao gồm các thành phần sau:

ESP01

MPU6050

Mô-đun sạc LiPo TP4056

Công tắc trượt mini

Pin LiPo 3.7V 400mAh.

Tôi sử dụng bảng Nodemcu để lập trình ESP01. Bạn có thể sử dụng một mô-đun lập trình viên khác để lập trình ESP01. Để lập trình ESP01, kết nối ESP01 với bo mạch Nodemcu như trong hình. Sau đó, mở Arduino IDE và chọn bảng là Nodemcu V1.0 và chọn cổng và tải lên mã band.ino. Sau khi tải lên mã, hãy tháo các chân tiêu đề của ESP01 bằng cách sử dụng mỏ hàn. Ngoài ra, hãy tháo các chân tiêu đề của cảm biến MPU6050. Bây giờ hàn tất cả các thành phần như được hiển thị trong sơ đồ mạch. Dán băng dính điện ở mặt sau của tất cả các mô-đun để tránh đoản mạch. Đặt các bộ phận điện tử được hàn vào vỏ máy in 3d (wear_band_case.stl). Gắn hộp bao vào dây đeo.

Bước 5: Giải thích mã

Mã cho dây đeo: https://github.com/siddhesh13/gesture_controlled_m…. Mã cho mê cung:

Tôi đã lập trình cả mê cung và ban nhạc bằng Arduino IDE. Ban nhạc sẽ gửi các giá trị con quay hồi chuyển (cuộn và cao độ) đến mê cung. Để truyền dữ liệu, nó sử dụng giao thức UDP. Để biết thêm thông tin về UDP- ESP8266, hãy truy cập trang web này

Mê cung đang hoạt động ở chế độ Điểm truy cập (AP) và băng tần đang hoạt động ở Chế độ trạm.

Đầu tiên, ban nhạc sẽ cố gắng kết nối với mê cung đang hoạt động ở chế độ AP (Access Point). Sau khi kết nối thành công với mê cung, ESP01 trong băng tần bắt đầu giao tiếp với mpu6050 bằng giao thức I2C. Đầu tiên, nó hiệu chỉnh cảm biến cho hướng hiện tại của cảm biến. Sau đó, nó tính toán góc Roll và Pitch từ MPU6050. Nó tính toán góc sau mỗi 4ms, tức là 250 giá trị mỗi giây. Sau đó, nó truyền các giá trị góc này đến mê cung. Để gửi gói UDP, nó yêu cầu địa chỉ IP và số cổng của một thiết bị từ xa là mê cung. Địa chỉ IP của mê cung là "192.168.4.1" và số cổng là "4210". Sau khi nhận các giá trị góc từ dải, động cơ servo trên mê cung sẽ quay.

Bước 6: Tạo ứng dụng Android bằng MIT App Inventor

MIT App Inventor là nền tảng tốt nhất để tạo một ứng dụng Android nhanh chóng.

Tôi đã đính kèm các tệp aia và apk. Tải xuống tệp apk và cài đặt nó trong điện thoại Android của bạn và bắt đầu chơi với mê cung. Bạn cũng có thể thực hiện các thay đổi trong ứng dụng bằng cách sử dụng tệp aia. Mở trình phát minh ứng dụng MIT của tệp aia và thực hiện các thay đổi trong ứng dụng theo ý bạn. Tôi đã sử dụng tiện ích mở rộng UDP để gửi dữ liệu đến thiết bị Wemos (esp8266).

Tải xuống tiện ích mở rộng từ đây

Ứng dụng này sử dụng cảm biến con quay hồi chuyển của điện thoại thông minh để kiểm tra hướng điện thoại và gửi giá trị đến thiết bị Wemos bằng giao thức UDP. Tôi đang làm việc trên một ứng dụng dành cho iOS và sẽ tải các tệp lên sau khi hoàn tất. Giữ nguyên!!!

Bước 7: Thiết kế mê cung

Tôi đã thiết kế mê cung theo bốn hình dạng khác nhau. Bạn có thể tải xuống và in nó bằng một màu duy nhất hoặc nhiều màu với bất kỳ màu nào bạn chọn.

Bạn có thể thiết kế mê cung của riêng mình bằng Trình tạo mê cung 3D / 2D. Làm thế nào để sử dụng nó được giải thích trên trang web của họ.

Nhưng bằng cách sử dụng script này, bạn chỉ có thể thiết kế một mê cung ở dạng hình vuông / hình chữ nhật.

Tôi đã thiết kế mê cung bằng phần mềm Inkscape và Fusion360.

Đầu tiên, tải hình ảnh của mê cung từ internet. Tải xuống hình ảnh đen trắng để có kết quả tốt. Sau đó mở ảnh trong phần mềm Inkscape. Sau đó chuyển đổi hình ảnh từ định dạng-j.webp

Bây giờ mở phần mềm Fusion360 và nhấp vào InsetInsert SVG. Chọn tệp SVG của mê cung và nhấp vào OK.

Bạn đã có một bản phác thảo 2D về thiết kế của mình, hãy kiểm tra các kích thước của nó như chiều rộng, chiều dài, đường kính và không gian cho quả bóng bên trong mê cung. Nếu nó không phù hợp, hãy chỉnh sửa lại nó trong Inkscape và nhập lại tệp đã cập nhật trong Fusion360. Nếu tất cả các kích thước đều đúng thì chỉ cần thêm một bản phác thảo hình tròn 26mm ở trung tâm. Vòng tròn này là của một nam châm. Bây giờ đùn mê cung. Giữ chiều cao tường ở mức 5-7mm, độ dày của đế là 3-4mm và lỗ khoét của nam châm là 2mm. Sau khi đùn, hãy lưu tệp dưới dạng STL và cắt nó bằng phần mềm máy cắt và in nó.

Bước 8: Hãy chơi

Trò chơi này thật tuyệt vời! Đặt mê cung bất kỳ và BẬT nguồn bằng cáp micro USB.

Đeo dây đeo và BẬT, đợi 20 giây để hiệu chỉnh cảm biến. Bây giờ bạn đã sẵn sàng để chơi.

Nếu bạn đang sử dụng ứng dụng để điều khiển mê cung, trước tiên hãy kết nối WiFi di động của bạn với mê cung. sau đó mở ứng dụng và bạn đã sẵn sàng chơi.

Nếu bạn thiết kế mê cung của riêng mình thì đừng quên chia sẻ các thiết kế mê cung của bạn.

Nếu các bạn thấy hay thì hãy bình chọn cho mình trong Cuộc thi Hòa âm ánh sáng nhé. Cảm ơn vì đã đọc đến cuối!

Tiếp tục tận hưởng và Tiếp tục mày mò.