Hướng dẫn sử dụng Warzone Tower Defense với thiết kế Arduino: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Giới thiệu

Chúng tôi là nhóm YOJIO (Bạn chỉ học ở JI một lần, vì vậy hãy trân trọng điều đó.) Học viện liên kết UM-SJTU nằm trong khuôn viên trường Đại học Shanghai Jiao Tong, Minhang, Thượng Hải. VG100 là khóa học cơ bản về kỹ thuật dành cho sinh viên năm thứ nhất, nhằm mục đích trau dồi khả năng làm việc nhóm và khả năng lãnh đạo.

Đối với dự án đầu tiên của chúng tôi, mỗi đội được yêu cầu tạo ra một con bọ và một tháp giấy. Ba con bọ di chuyển trên ba đường đua thẳng tiến về phía tháp giấy. Có 4 bài hát xung quanh tháp và các con bọ sẽ chiếm 3 trong số chúng một cách ngẫu nhiên. Để bảo vệ tháp, nó nên ngăn chặn lỗi bằng tia laze trên đỉnh tháp. Điểm cuối cùng dựa trên thiết kế của lỗi, hiệu suất và trọng lượng của tháp: tháp càng nhẹ và giết bọ càng sớm, mỗi đội có thể nhận được điểm số cao hơn. Xem hình thứ ba.

Ràng buộc

→ Đường đua (Cung cấp trong trò chơi)

Nói chung là màu đen với một vạch trắng rộng 4cm ở giữa

Các vạch dừng màu trắng trên đường chạy cách đáy tháp 1m và 0m

Khu vực bảo vệ cách đáy 2,5m đến 2m (có mái che)

→ Lỗi

Phần cứng:

∙ Bảng dưới cùng làm bằng PMMC

∙ Yêu cầu bảng trước 15cm * 10cm

∙ Một cảm biến ánh sáng được đặt nằm ngang cách rãnh phía trước 5cm

Lập trình:

∙ Bao gồm chức năng theo dõi

∙ Tốc độ được kiểm soát ở 0,2 đến 0,3 m / s

∙ Di chuyển theo đường thẳng

∙ Dừng lại từ 2 đến 4 giây ở vạch dừng giữa và không thể bị giết ngay lúc đó

∙ Điểm dừng cố định ở vạch trắng cạnh tháp

→ Tháp giấy

∙ Được cấu tạo bằng giấy A4

∙ Chỉ giữ trọng lượng của nó trên cấu trúc giấy

∙ Cao ít nhất 60 cm

∙ Chỉ được phép dán bằng keo trắng

∙ Không dày hơn 3 mảnh giấy ở bất kỳ vị trí nào trong tháp

∙ Chỉ gồm 1 tia laze trên đầu.

Danh sách vật liệu

1. lỗi:

Arduino UNO ￥ 33,00 * 2

Bảng điều khiển động cơ L298N ￥ 8.40

Động cơ GA12-N20 ￥ 14,90

Chân đế động cơ 3PI miniQ N20 ￥ 2,50

Bộ ghép nối M3 ￥ 2,90

Hộp pin 9V 6F22 ￥ 6.88

Pin 9V ￥ 9,90

Khung xe 15 * 20 cm ￥ 28,00

Bánh xe 27mm ￥ 2,00

Cảm biến theo dõi dòng SEN0017 ￥ 22,00

Cảm biến ánh sáng BH1750 ￥ 6.14

Vít nylon M3 ￥ 12.00

Vít M2 * 8 M2 * 10 M2 * 12 M3 * 8 Do phòng thí nghiệm cung cấp

Dây điện Dupont do phòng thí nghiệm cung cấp

Breadboard 5cm * 8cm Do phòng thí nghiệm cung cấp

Bánh xe 72mm do phòng thí nghiệm cung cấp

2. tháp:

Sân thượng trên mây + Servo SG90 ￥ 21,9

360 độ Servo DS04-NFC ￥ 33

Cảm biến siêu âm SR04 ￥ 3.6 * 4

Cảm biến theo dõi DFRobot ￥ 22

Băng hình

Do điều kiện ánh sáng quá tệ vào ngày diễn ra trận đấu, chúng tôi không thể cung cấp video về trò chơi. Thay vào đó, chúng tôi đã đăng một video kiểm tra lỗi trên Youku. Siêu liên kết là

Bước 1: Hướng dẫn Phần I: Tạo lỗi

Hình 1.

Bước 1: Vẽ sơ đồ mạch điện (như hình 2).

Bước 2: Lắp ráp Động cơ và Bánh xe (như trong hình 3).

(1) Cố định động cơ bằng giá đỡ động cơ, đai ốc và vít M2.5 (* 4).

(2) Kết nối bánh xe và động cơ bằng bộ ghép nối. Sử dụng vít M2 (* 4) để cố định chúng.

(3) Sửa bánh xe đa năng ở phía sau lỗi của chúng tôi bằng vít và đai ốc M3 (* 4).

Bước 3: Làm bảng dọc (như hình 4).

(1) Cắt một mảnh giấy gấp mép theo kích thước 12cm * 15cm.

(2) Cắt hai góc và nhét bìa giấy vào khe hở của con bọ. (Sơ đồ sẽ được cung cấp)

(3) Dán bảng dọc vào con bọ bằng 502.

Bước 4: Lắp ráp các cảm biến (như trong hình 5).

(1) Vẽ một đường thẳng cách mặt đất 5cm trên bảng trước.

(2) Đặt cảm biến ánh sáng theo chiều ngang sao cho tấm cảm biến ánh sáng khớp với đường đã vẽ.

(3) Cố định cảm biến ánh sáng bằng băng keo.

(4) Sử dụng ba cột nylon M3 * 30 để cố định ba cảm biến theo dõi sao cho khoảng cách giữa cảm biến và mặt đất xấp xỉ 1,3cm, khoảng cách tốt nhất để phát hiện chính xác.

Bước 5: Lắp ráp tích hợp

(1) Sửa hộp pin và bảng điều khiển động cơ bị lỗi, cần có ít nhất vít và đai ốc 5 * M3. Cố định bánh xe đa năng ở phía sau (như hình 6).

(2) Dán breadboard dưới bảng lỗi và bảng Arduino trên bảng lỗi. (Như hình 7).

(3) Kết nối các bộ phận liên quan với Dupont Lines. (Xem Hướng dẫn trong phần sơ đồ mạch)

(4) Dùng súng hàn và trạm hàn để hàn lại tất cả những chỗ bị lỏng. (Thận trọng! Nóng quá! Làm dưới sự giám sát! Không bắt buộc.)

Bước 2: Hướng dẫn Phần II: Làm Tháp

Chế độ xem phát nổ được thể hiện trong hình 1 và 2.

Bước 1: Xây dựng cơ sở

(1) Gấp một tờ giấy A4 sao cho hai cạnh ngắn hơn chạm vào nhau (Như hình 3).

(2) Mở tờ giấy đã gấp. Gấp tiếp tờ giấy từ mặt trong của 1) và đảm bảo rằng hai mặt chạm vào trong 1) bây giờ trùng nhau ở đường giữa. (Như thể hiện trong hình 4 và 5)

(3) Dán đều mặt A bằng keo trắng rồi dán với mặt sau của mặt B (Không cần nhiều keo trắng) để ta được hình lăng trụ tam giác đều. (Như hình 6 và 7)

(4) Lặp lại từ 1) đến 3) 5 lần để có 6 lăng trụ giống nhau.

(5) Dán đều 2 lớp đơn của mỗi lăng trụ bằng keo trắng. Dán các lăng trụ lại với nhau để được một lăng trụ lục giác đều. (Như hình 8)

Bước 2: Tạo phần kết nối (Như thể hiện trong hình 9)

(1) Chuẩn bị một mảnh giấy.

(2) Vẽ một hình lục giác đều có độ dài cạnh là 7,5 cm.

(3) Tạo một hình chữ nhật (2cm * 7,5cm) cạnh mỗi cạnh của hình lục giác đều

Bước 3: Xây dựng phần trên của tháp

(1) Gấp một mảnh giấy A4 sao cho hai cạnh dài hơn chạm vào nhau. (Tham khảo hình 5 nhưng lưu ý sự khác biệt)

(2) Lặp lại (2) đến (5) trong Bước 1.

(3) Làm 12 mảnh giấy 50mm * 50mm.

(4) Gấp tờ giấy được đề cập ở Bước 3, 3) làm đôi.

(5) Gắn keo trắng vào một trong các mặt bên trong được đề cập ở Bước 3, 4). (Như hình 9)

(6) Gắn mặt đã dán vào mặt ngoài của lăng trụ. Đường chính giữa của hình nhỏ hơn phải trùng với cạnh trên của lăng trụ. (Như hình 10) Sau đó làm tương tự cho 5 cạnh còn lại.

(7) Tương tự, bạn dán thêm nhiều mảnh giấy nhỏ lên tháp. Tuy nhiên, lần này chúng nên được dán vào bên trong. (Như hình 11) Sau đó làm tương tự cho 5 cạnh còn lại bên trong.

(8) Cắt tất cả các phần ra khỏi cạnh lăng trụ. (Như hình 12)

(9) Dán tất cả các mảnh giấy nhỏ (nếu có thể) để ổn định cấu trúc. (Như hình 13)

(10) Lặp lại Bước 3 6) đến 9) ở đầu kia của cấu trúc. Dán nó vào phần kết nối.

Bước 4 Xây dựng phần kết nối thứ hai

(1) Kẻ 48 đường thẳng song song, song song với cạnh ngắn của tờ giấy A4. Mỗi hai đường lân cận phải có khoảng cách là 5 (mm).

(2) Gấp tờ giấy theo đường kẻ. Đường gạch ngang có nghĩa là bạn nên gấp giấy về phía bạn, và đường đầy đủ có nghĩa là bạn nên gấp giấy lại cho bạn. Hình cắt của sản phẩm sẽ giống như Hình 14.

(3) Dùng keo trắng để dán một mảnh giấy ở trên cùng của tấm giấy gợn sóng và dán một mảnh giấy khác ở dưới cùng. (Hình 15)

(4) Cắt giấy gợn sóng thành 12 (cm) * 15 (cm)

Bước 5 Xây dựng đỉnh tháp giấy (phần servo, nguồn, laser và Arduino)

(1) Lắp ráp sân thượng đám mây với một servo SG90 và chùm tia laze được gắn vào. Sử dụng 502 nếu cần thiết.

(2) Gắn cảm biến theo dõi trên sân thượng đám mây. Nó phải nằm trong một mặt phẳng thẳng đứng với chùm tia laze. (Như hình 16)

(3) Vẽ 2 đường chéo màu đen dọc trên tấm thẻ có dán giấy trắng. Đường kẻ phải rộng 0,5cm. Sau đó, tạo một tổng thể (bán kính = 0,6cm) ở giữa.

(4) Dán mặt kia của bảng vào servo bên dưới. Đặt sân thượng đám mây trên đó. (Xem hình 17)

(5) Lắp đặt Arduino, breadboard và pin trên đỉnh tháp và các cảm biến siêu âm trên tháp. (Như hình 18)

Bước 3: Kết quả cuối cùng của Bug và Tower

Xem các số liệu trên.

Bước 4: Chụp sự cố

1 Đầu tiên, chúng tôi chọn một cảm biến hồng ngoại được mô-đun hóa. Nó chỉ có thể theo dõi một đường trắng rộng 2cm, nhưng giải đấu cung cấp các đường trắng rộng 4cm để theo dõi.

Giải pháp: Sử dụng ít nhất 3 cảm biến hồng ngoại độc lập. Bạn có thể điều chỉnh khoảng cách giữa hai đường để xe có thể theo dõi các đường có độ rộng bất kỳ.

2 Servo 360 độ khó điều khiển góc quay của nó. Chúng tôi chỉ có thể kiểm soát hướng và tốc độ quay của nó.

Giải pháp: Dán một cảm biến hồng ngoại trên sân thượng đám mây. Vẽ một chữ thập các đường màu đen trên giấy. Dán giấy lên trên cùng của servo 360 độ (bên dưới sân trời đám mây). Khi cảm biến phát hiện đường màu đen, servo 360 độ sẽ dừng ngay lập tức để nó có thể quay chính xác 90 độ trong một vòng quay.

3 Nhiều đồ vật nên được đặt trên đỉnh của tháp giấy, nhưng không có quá nhiều không gian.

Giải pháp: Gấp một tấm bìa sóng. Nó cung cấp thêm không gian chịu tải.

Bước 5: Tham khảo

Siêu liên kết của các mục:

Phần lỗi:

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…

Phần tháp:

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…