Podręcznik Warzone Tower Defense z projektem Arduino: 5 kroków

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

Wstęp

Jesteśmy grupą YOJIO (Tylko raz studiujesz w JI, więc cenisz to.) Wspólny Instytut UM-SJTU znajduje się na terenie kampusu Shanghai Jiao Tong University, Minhang, Szanghaj. VG100 to podstawowy kurs inżynierii dla studentów pierwszego roku, którego celem jest kultywowanie pracy zespołowej i przywództwa.

W naszym pierwszym projekcie każdy zespół jest zobowiązany do wykonania błędu i papierowej wieży. Trzy robaki poruszają się po trzech prostych torach wyścigowych w kierunku papierowej wieży. Wokół wieży znajdują się 4 tory, a robaki losowo zajmują trzy z nich. Aby obronić wieżę, należy powstrzymać robaka wiązką lasera na szczycie wieży. Ostateczny wynik jest oparty na projekcie błędu, wydajności i wadze wieży: im lżejsza wieża i im wcześniej błędy zostaną zabite, tym wyższy wynik może uzyskać każda drużyna. Zobacz trzecią figurę.

Ograniczenia

→Tor wyścigowy (dostępny w grze)

Ogólnie czarny z białą linią o szerokości 4 cm pośrodku

Białe linie stopu w poprzek toru, zarówno 1m, jak i 0m od dołu wieży

Strefa ochronna 2,5m do 2m od dna (z wiatą)

→Błąd

Sprzęt komputerowy:

∙ Płyta dolna wykonana z PMMC

∙Wymagana przednia płyta 15 cm * 10 cm

∙Czujnik światła umieszczony poziomo 5cm nad torem z przodu

Programowanie:

∙W zestawie funkcja śledzenia

∙ Prędkość kontrolowana od 0,2 do 0,3 m/s

∙ Poruszanie się w linii prostej

∙ Od 2 do 4 sekund zatrzymuje się na środkowej linii stopu i nie może zostać zabity w tym momencie

∙ Stały postój na białej linii obok wieży

→Papierowa wieża

∙Zbudowany z papieru A4

∙ Utrzymywanie ciężaru tylko na strukturze papieru

∙Wysokość co najmniej 60 cm

∙ Dozwolone naklejanie tylko białym klejem

∙ Nie grubsze niż 3 kawałki papieru w dowolnym miejscu wieży

∙ Zawiera tylko 1 wiązkę laserową na górze.

Lista materiałów

1. Błąd:

Arduino UNO ￥ 33.00*2

Płyta napędowa silnika L298N ￥ 8,40

Silnik GA12-N20 ￥ 14,90

Wsporniki silnika 3PI miniQ N20 ￥ 2,50

Łącznik M3 ￥ 2,90

Skrzynka na baterie 9V 6F22 ￥ 6.88

Baterie 9V ￥ 9,90

Podwozie 15*20 cm (28.00)

Kółko 27mm ￥ 2,00

Czujnik śledzenia linii SEN0017 ￥ 22.00

Czujnik światła BH1750 ￥ 6,14

Śruby nylonowe M3 ￥ 12,00

Śruby M2*8 M2*10 M2*12 M3*8 Dostarczone przez laboratorium

Przewody Dupont dostarczane przez laboratorium

Deska do krojenia chleba 5 cm * 8 cm Dostarczona przez laboratorium

Koło 72mm Dostarczone przez laboratorium

2. Wieża:

Taras chmurowy +Servo SG90 ￥21,9

Serwo 360 stopni DS04-NFC ￥33

Czujnik ultradźwiękowy SR04 ￥3,6*4

Czujnik śledzenia DFRobot ￥22

Wideo

Ze względu na fatalne warunki oświetleniowe w dniu meczu, nie możemy dostarczyć filmu z gry. Zamiast tego opublikowaliśmy film z testem błędów na Youku. Hiperłącze to

Krok 1: Instrukcja Część I: Robienie błędu

Widok rozstrzelony pokazano na rysunku 1.

Krok 1: Narysuj schemat obwodu (jak pokazano na rysunku 2).

Krok 2: Złóż silniki i koła (jak pokazano na rysunku 3).

(1) Zamocuj silniki za pomocą wsporników silnika, nakrętek i śrub M2,5(*4).

(2) Połącz koła i silniki za pomocą sprzęgów. Użyj śrub M2(*4) do ich zamocowania.

(3) Zamocuj uniwersalne koło z tyłu naszego błędu za pomocą śruby M3(*4) i nakrętek.

Krok 3: Wykonaj tablicę pionową (jak pokazano na rysunku 4).

(1) Wytnij kawałek karbowanego papieru na rozmiar 12 cm * 15 cm.

(2) Wytnij dwa rogi i włóż tekturę w szczelinę błędu. (Schemat zostanie dostarczony)

(3) Przyklej pionową tablicę do błędu za pomocą 502.

Krok 4: Złóż czujniki (jak pokazano na rysunku 5).

(1) Na przedniej planszy narysuj linię 5 cm nad ziemią.

(2) Umieść czujnik światła poziomo, tak aby płytka czujnika światła pasowała do narysowanej linii.

(3) Przymocuj czujnik światła taśmą klejącą.

(4) Użyj trzech nylonowych kolumn M3*30, aby zamocować trzy czujniki śledzenia, tak aby odległość między czujnikiem a podłożem wynosiła około 1,3 cm, co jest najlepszą odległością dla precyzyjnego wykrywania.

Krok 5: Zintegrowany montaż

(1) Zamocuj skrzynkę akumulatorów i płytę napędową silnika na błędach, wymagane są co najmniej 5*śrub i nakrętek M3. Zamocuj uniwersalne koło z tyłu (jak pokazano na rysunku 6).

(2) Przyklej płytkę stykową pod tablicą błędów i płytkę Arduino na błędzie. (Jak pokazano na rysunku 7).

(3) Połącz powiązane części z liniami Dupont. (Patrz instrukcje w części dotyczącej schematu obwodu)

(4) Użyj pistoletu spawalniczego i stacji lutowniczej, aby zespawać wszystkie luźne miejsca. (Uwaga! Gorąco! Zrób to pod nadzorem! Nieobowiązkowe.)

Krok 2: Instrukcja Część II: Budowa wieży

Widok rozstrzelony pokazano na rysunkach 1 i 2.

Krok 1: Budowanie bazy

(1) Złóż kawałek papieru A4 tak, aby dwa krótsze boki się stykały (jak pokazano na rysunku 3).

(2) Otwórz złożony papier. Dalej złóż papier od wewnętrznej strony 1) i upewnij się, że dwie dotknięte strony w 1) teraz pokrywają się ze środkową linią. (Jak pokazano na rysunku 4 i 5)

(3) Równomiernie wklej stronę A białym klejem i przyklej ją tylną stroną strony B (nie potrzeba dużo białego kleju), aby uzyskać regularny trójkątny pryzmat (jak pokazano na rysunkach 6 i 7)

(4) Powtórz od 1) do 3) 5 razy, aby uzyskać 6 takich samych pryzmatów.

(5) Równomiernie wklej 2 pojedyncze warstwy każdego pryzmatu za pomocą białego kleju. Sklej pryzmaty tak, aby otrzymać pryzmat z sześciokąta foremnego. (Jak pokazano na rysunku 8)

Krok 2: Wykonaj część łączącą (jak pokazano na rysunku 9)

(1) Przygotuj kartkę papieru.

(2) Narysuj sześciokąt foremny o długości boku 7,5 cm.

(3) Zrób prostokąt (2 cm * 7,5 cm) obok każdego boku sześciokąta foremnego

Krok 3: Zbuduj górną część wieży

(1) Złóż kawałek papieru A4 tak, aby dwa dłuższe boki się stykały. (Patrz rysunek 5, ale zwróć uwagę na różnicę)

(2) Powtórz (2) do (5) w kroku 1.

(3) Zrób 12 kawałków papieru 50mm * 50mm.

(4) Złóż papier wymieniony w kroku 3, 3) na pół.

(5) Przyklej biały klej do jednej z wewnętrznych stron wymienionych w kroku 3, 4). (Jak pokazano na rysunku 9)

(6) Przyklej wklejoną stronę do zewnętrznej strony pryzmatu. Linia środkowa mniejszej powinna pokrywać się z górną krawędzią pryzmatu. (Jak pokazano na rysunku 10) Następnie zrób to samo dla pozostałych 5 krawędzi.

(7) Podobnie przymocuj więcej kawałków małego papieru do wieży. Tym razem jednak należy je wkleić do środka. (Jak pokazano na rysunku 11) Następnie zrób to samo dla pozostałych 5 krawędzi wewnątrz.

(8) Wytnij wszystkie części, które wychodzą z krawędzi pryzmatu. (Jak pokazano w 12)

(9) Przyklej wszystkie małe kawałki papieru (jeśli to możliwe), aby ustabilizować konstrukcję. (Jak pokazano na rysunku 13)

(10) Powtórz kroki 3 od 6) do 9) na drugim końcu konstrukcji. Przyklej go do części łączącej.

Krok 4 Zbuduj drugą część połączenia

(1) Narysuj 48 równoległych linii, równoległych do krótszego boku papieru A4. Co dwie sąsiednie linie powinny mieć odległość 5(mm).

(2) Złóż papier wzdłuż linii. Linia przerywana oznacza, że powinieneś złożyć papier do siebie, a pełna linia oznacza, że powinieneś złożyć papier z powrotem do siebie. Przekrój produktu będzie wyglądał jak na rysunku 14.

(3) Użyj białego kleju, aby przykleić kawałek papieru na górze tektury falistej. Przyklej kolejny papier na dole. (Rysunek 15)

(4) Wytnij papier falisty na 12(cm)*15(cm)

Krok 5 Zbuduj górę papierowej wieży (część z serwomechanizmem, zasilaniem, laserem i Arduino)

(1) Zmontuj taras chmurowy z serwomechanizmem SG90 i wiązką laserową. W razie potrzeby użyj 502.

(2) Zamocuj czujnik śledzenia na tarasie chmur. Powinien znajdować się ściśle w płaszczyźnie pionowej z wiązką lasera. (Jak pokazano na rysunku 16)

(3) Narysuj 2 pionowe czarne krzyżyki na tekturowej planszy z białym papierem. Linia powinna mieć szerokość 0,5 cm. Następnie zrób całość (promień=0,6cm) na środku.

(4) Przyklej drugą stronę deski do serwa poniżej. Połóż na nim taras chmur. (Patrz rysunek 17)

(5) Zainstaluj Arduino, płytkę stykową i baterie na szczycie wieży, a czujniki ultradźwiękowe na wieży. (Jak pokazano na rysunku 18)

Krok 3: Ostateczny wynik Bugu i wieży

Zobacz powyższe rysunki.

Krok 4: Rozwiązywanie problemów

1 Najpierw wybraliśmy modułowy czujnik podczerwieni. Mogła śledzić tylko białą linię o szerokości 2 cm, ale turniej zapewnił białe linie o szerokości 4 cm do śledzenia.

Rozwiązanie: Użyj co najmniej 3 niezależnych czujników podczerwieni. Możesz dostosować odległość między każdym z nich, aby samochód mógł śledzić linie o dowolnej szerokości.

2 Serwo 360 stopni było trudne do kontrolowania kąta obrotu. Mogliśmy jedynie kontrolować jego kierunek i prędkość obrotową.

Rozwiązanie: Przyklej czujnik podczerwieni na tarasie chmur. Narysuj na papierze krzyż czarnych linii. Przyklej papier na górze serwa 360 stopni (poniżej tarasu chmur). Gdy czujnik wykryje czarną linię, serwomechanizm 360 stopni powinien natychmiast zatrzymać się, aby mógł obracać się dokładnie o 90 stopni w obrocie.

3 Na szczycie papierowej wieży należy umieścić wiele przedmiotów, ale nie ma tam tak dużo miejsca.

Rozwiązanie: Złóż tekturę falistą. Zapewnia dodatkową przestrzeń nośną.

Krok 5: Referencje

Hiperłącze do elementów:

Część błędu:

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…

Część wieży:

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…