Projekcja azymutalna 3D Dekoracja mapy X Muzyka ludowa gra logiczna - Arduino: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

WPROWADZANIE

Poniższa strona poinstruuje Cię, jak stworzyć projekt Arduino, który ma dwie główne funkcje - prostą dekorację z oświetleniem i grą z muzyką ludową, która łączy w jednym polu geografię, geometrię, mapy, ONZ i muzykę. Opierając się na strukturze sześciokątów, urządzenie przedstawia mapę świata w azymutalnej projekcji równoodległej, która jest formą odwzorowania mapy stosowaną przez Organizację Narodów Zjednoczonych (i jej symbol).

Po włączeniu trybu dekoracji kontynenty mapy będą świecić w różnych kolorach określonych przez losowe kombinacje wartości RGB za pomocą diod LED RGB.

Z kolei tryb gry wymaga od użytkownika rozpoznania pochodzenia pieśni ludowych (wybieranych przez losowe generowanie liczb od 1 do 20) i umieszczenia w zestawie planszy kontynentalnej z odpowiedzią na odpowiednią pozycję na głównej drewnianej planszy czas (ustawiony na 1 minutę).

_

KIESZONKOWE DZIECI

Rzeczywiste materiały

• Diody LED RGB 5 mm * 20
• Przewody
• Rezystory *9
• Płytka Arduino * 1 (dowolny typ)
• Deski do krojenia chleba *3
• Przyciski *7
• Wyświetlacz LCD I2C * 1
• Pudełko kartonowe (13*9*5.7 cala; 33*23*14.5 cm)
• Deska drewniana (37,5*29*0,8 cm)
• Płyty akrylowe (przeźroczyste * 2, półprzeźroczyste *1)
• Przenośna ładowarka * 1

Narzędzia:

• Ostrze * 1
• Kleje utwardzane UV * 1
• Taśma dwustronna * 1 rolka
• Pistolet do klejenia na gorąco * 1

Maszyny:

Maszyna tnąca laserem

Oprogramowanie:

• Adobe Illustrator
• Adobe Photoshop
• Nosorożec 3D

Krok 1: Zaprojektuj tablicę

Możesz bezpośrednio pobrać załączony plik lub wykonać poniższe czynności.

Nakreślenie mapy

1. Pobierz zarys mapy z Google

   1. Google „logo Narodów Zjednoczonych”
   2. Wybierz "narzędzia - rozmiar - duży"
   3. Pobierz swój ulubiony obraz (używany w tym projekcie: link) * Staraj się nie wybierać tych ze skomplikowanymi liniami nakładającymi się na lądy kontynentalne*

2. Przenieś pobraną mapę do wersji do druku

   1. Pokoloruj niepożądane regiony na biało za pomocą funkcji pędzla w programie Adobe Photoshop
   2. Eksportuj plik (JPEG)
   3. Zaimportuj plik do programu Adobe Illustrator i użyj funkcji „śledzenia obrazu”, aby prześledzić mapę
   4. Eksportuj plik (dxf)

Dodawanie sześciokątnego tła

1. Importuj plik dxf do Rhino
2. Wybierz funkcję "wielokąt" i wpisz "6" dla opcji "NumSides"
3. Wpisz „3,5” jako wartość promienia
4. Narysuj 28 równych sześciokątów
5. Eksportuj plik w 3dm

Krok 2: Cięcie laserowe

1. Zaimportuj wcześniej ukończony plik do xxx.
2. Za pomocą wycinarki laserowej wydrukuj główny korpus na drewnianej płycie i kontynenty na płytach akrylowych (2 przezroczyste i 1 półprzezroczysty) (filmy znajdują się powyżej)

Krok 3: Zbuduj urządzenie

Deski po cięciu laserem

• Akrylowe kontynenty

  1. Użyj klejów utwardzanych promieniami UV, aby skleić ze sobą trzy deski każdego kontynentu (z półprzezroczystą warstwą jako środkową warstwą)
  2. Użyj światła UV, aby świecić na sklejonych obszarach, aby umożliwić zestalenie kleju

• Fundament z płyty drewnianej

  1. Ręcznie usuń małe obszary lądowe utknięte na głównej drewnianej desce
  2. *Jeśli jakakolwiek część deski jest uszkodzona, użyj klejów utwardzanych promieniami UV, aby je przykleić*

Budowa podstawy (dolna podstawa całego urządzenia)

1. Znajdź odpowiednie pudełko kartonowe o wymiarach tak zbliżonych do 13*9*5,7 cala (33*23*14,5 cm)
2. Używając drewnianej deski jako modelu referencyjnego, prześledź części kontynentalne na górnej powierzchni pudełka
3. Śledź dolną część guzików na górnej powierzchni pudełka, z każdym guzikiem wyśrodkowanym w każdej zaznaczonej części kontynentalnej
4. Użyj ostrza, aby odciąć części guzików, podążając za śladami
5. W zaznaczonych częściach kontynentalnych odetnij ostrzem krótkie odcinki otaczające guzik
6. Prześledź jeszcze dwie dolne części przycisku po prawej stronie pudełka (spróbuj wyrównać ślady na tej samej wysokości)
7. Prześledź płytkę wyświetlacza LCD po prawej stronie pudełka (powyżej dwóch przycisków w poprzednim kroku)
8. Użyj ostrza, aby odciąć dwie części przycisków i część wyświetlacza LCD, postępując zgodnie ze śladami w kroku 6 i 7

Krok 4: Zbuduj obwody

Nawiązując do powyższych schematów, zbuduj obwód.

Notatka:

• Rezystory dla diod LED RGB i te z przycisków są różne, WYGLĄDAJ WYRAŹNIE!

• Ponieważ powyższa płytka wyświetlacza LCD nie ma modelu I2C, nie jest idealnie podłączona. (Płyty wyświetlacza LCD z modelami I2C muszą być podłączone tylko czterema pinami)

  • Podłącz GND na wyświetlaczu i płytce Arduino
  • Podłącz VCC na wyświetlaczu z dodatnimi pinami na płytce stykowej
  • Podłącz SDA do wyświetlacza i płyty Arduino
  • Podłącz SCL na wyświetlaczu i płytce Arduino

Krok 5: Prześlij kod

Kod tego projektu można znaleźć tutaj lub poniżej.

Każda linia kodująca ma na boku przypis wyjaśniający jej przeznaczenie i funkcję.

Notatka:

• Wszystkie określone piny D można zmienić i dostosować w zależności od układu obwodu
• Wszystkie opóźnione sekundy można zmienić na różne wartości, ale NIE USUWAJ ich! (Te opóźnione sekundy umożliwiają bardziej logiczny przepływ kodu. Bez nich niektóre części kodu mogą nie działać!)
• W linii 24 (wprowadzenie "pętli for") możesz określić liczbę powtórzeń, dla których pętla ma działać (oryginalna wartość to 5)
• Kombinację kolorów diod LED RGB w pętlach „jeśli naciśnięty” i „jeśli nie zostanie naciśnięty” każdego przycisku można regulować i dostosowywać. (Pierwotnie diody LED RGB będą świecić na zielono po naciśnięciu, a na czerwono, jeśli nie zostaną naciśnięte. Możesz zmienić wartości, aby uzyskać kreatywne kolory dla odpowiedzi PRAWIDŁOWO i NIEPRAWIDŁOWO)

#włączać

#include LiquidCrystal_I2C lcd_I2C_27(0x27, 16, 2); // ustaw adres LCD na 16-znakowy i 2-wierszowy wyświetlacz int _R; //wprowadź zmienną R, która oznacza wartość Red diod RGB int _G; //wprowadź zmienną G, która oznacza zieloną wartość diod RGB int _B; //wprowadź zmienną B, która oznacza niebieską wartość diod RGB int _SongNumber; //wprowadź zmienną SongNumber void setup() { pinMode(10, INPUT); // ustawia D10 jako wejście dla przycisku dekoracji mapy pinMode(9, INPUT); // ustawia D9 jako wejście dla przycisku gry logicznej pinMode(8, INPUT); // ustawia D8 jako wejście dla przycisku Eurasia pinMode(4, INPUT); // ustawia D4 jako wejście dla przycisku Ameryki Północnej pinMode(3, INPUT); // ustawia D3 jako wejście dla przycisku Ameryki Południowej pinMode(2, INPUT); // ustawia D2 jako wejście dla przycisku Afryka pinMode(1, INPUT); // ustawia D1 jako wejście dla przycisku Oceania lcd_I2C_27.init (); // inicjalizacja płytki wyświetlacza LCD lcd_I2C_27.backlight(); //włącz podświetlenie wyświetlacza LCD } void loop() { if (digitalRead(10)) { //jeśli przycisk dekoracji mapy jest wciśnięty przez (int i = 0; i <5; ++i) { //uruchom następującą pętlę 5 razy _R = random(0, 1023); //nadaj zmiennej R losową wartość od 0 do 1023 _G = random(0, 1023); //nadaj zmiennej G losową wartość od 0 do 1023 _B = random(0, 1023); //nadaj zmiennej B losową wartość od 0 do 1023 analogWrite(13, (_R / 4)); //wartość R diod LED RGB dla pierwszej grupy zastępuje i zapisuje wartość zmiennej od 0 do 255 analogWrite(12, (_G / 4)); //wartość G diod LED RGB dla pierwszej grupy zastępuje i zapisuje wartość zmiennej od 0 do 255 analogWrite(11, (_B / 4)); //wartość B diod LED RGB dla pierwszej grupy zastępuje i zapisuje wartość zmiennej od 0 do 255 analogWrite(7, (_R/4)); //wartość R diod LED RGB dla drugiej grupy zastępuje i zapisuje wartość zmiennej od 0 do 255 analogWrite(6, (_G/4)); //wartość G diod LED RGB dla drugiej grupy zastępuje i zapisuje wartość zmiennej od 0 do 255 analogWrite(5, (_B / 4)); //wartość B diod LED RGB dla drugiej grupy zastępuje i zapisuje wartość zmiennej od 0 do 255 delay(3000); // poczekaj 3000 milisekund (3 sekundy) } //ponieważ wartości zmiennych R, G, B są określone w pętli, na pętlę będzie pięć różnych kombinacji kolorów } if (digitalRead(9)) { //if wciśnięty jest przycisk gry logicznej _SongNumber = random(1, 20); //nadaj zmiennej SongNumber losową wartość od 1 do 20 lcd_I2C_27.setCursor(0, 0); // ustaw kursor, liczenie zaczyna się od 0 lcd_I2C_27.print(_SongNumber); // wydrukuj wartość SongNumber na płycie wyświetlacza LCD analogWrite(13, 0); //zresetuj i zapisz wartość D13 jako 0 analogWrite(12, 0); //zresetuj i zapisz wartość D12 jako 0 analogWrite(11, 0); //zresetuj i zapisz wartość D11 jako 0 analogWrite(7, 0); //zresetuj i zapisz wartość D7 jako 0 analogWrite(6, 0); //zresetuj i zapisz wartość D6 jako 0 analogWrite(5, 0); //zresetuj i zapisz wartość D5 jako 0 if (_SongNumber>= 1 && _SongNumber = 4 && _SongNumber = 7 && _SongNumber = 11 && _SongNumber = 15 && _SongNumber = 18 && _SongNumber <= 20) { //if wartość zmienna SongNumber wynosi od 18 do 20 opóźnienia (60000); // poczekaj 60000 milisekund, aż gracze posłuchają muzyki ludowej (60 sekund; 1 min) if (digitalRead(1)) { //jeśli przycisk Oceania zostanie naciśnięty analogWrite(13, 0); //analogWrite wartość D13 jako 0 analogWrite(12, 255); //analogWrite wartość D12 jako 255 analogWrite(11, 0); //analogWrite wartość D11 jako 0 analogWrite(7, 0); //analogWrite wartość D7 jako 0 analogWrite(6, 255); //analogWrite wartość D6 255 analogWrite(5, 0); //analogWrite wartość D5 jako 0 } //wszystkie diody RGB będą świecić na zielono else { //jeśli przycisk Oceania nie zostanie wciśnięty analogWrite(13, 255); //analogWrite wartość D13 jako 255 analogWrite(12, 0); //analogWrite wartość D12 jako 0 analogWrite(11, 0); //analogWrite wartość D11 jako 0 analogWrite(7, 255); //analogWrite wartość D7 jako 255 analogWrite(6, 0); //analogWrite wartość D6 jako 0 analogWrite(5, 0); //analogZapisz wartość D5 jako 0 } //wszystkie diody RGB będą świecić na czerwono } //ponieważ poprawne odpowiedzi dla SongNumber od 18 do 20 to wszystkie Oceania, ta „pętla if” sprawdza, czy odpowiedź gracza jest poprawna, czy nie lcd_I2C_27.clear(); //wyczyść opóźnienie wyświetlacza LCD (1000); // czekaj 1000 milisekund (1 sekunda) } }

Krok 6: Wykańczanie urządzenia

1. Otwórz karton i włóż zbudowane wcześniej obwody (w tym wszystkie elementy, np. trzy płytki stykowe, płytkę Arduino, przenośną ładowarkę)

2. Nawiązując do kodu i narysowanych części kontynentalnych na górze pudełka, wepchnij przyciski w odpowiednie pozycje

   *Możesz zapoznać się z uwagami bocznymi za kodami, aby upewnić się, który przycisk pin jest dla którego kontynentu*

3. Włóż dwa „przyciski funkcyjne” (mapa-deco D10 i gra logiczna D9) do każdej z wyciętych części po prawej stronie pudełka
4. Zainstaluj płytkę wyświetlacza LCD w wyciętej części po prawej stronie pudełka
5. Otwórz pudełko i upewnij się, że wszystkie przewody są prawidłowo podłączone do tablic
6. Przyklej podkład z drewnianej deski do górnej części pudełka za pomocą taśmy dwustronnej (upewnij się, że jest odpowiednio wyrównany, aby guziki pasowały dokładnie do wyciętej części drewnianych desek)
7. Użyj pistoletu do klejenia na gorąco, aby wypełnić małe części regionu (nie główne kontynenty)

Krok 7: GOTOWE!!!!

W przypadku gry logicznej przejdź do linku do testowej listy odtwarzania!