Лабиринт, управляемый жестами: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Люблю играть в лабиринт. Я всегда хотел управлять одной из этих игр-лабиринтов с помощью жестов или мобильного телефона. На создание этого мраморного лабиринта меня вдохновил 3D-печатный лабиринт blic19933, управляемый вашим устройством Android.

Вместо использования модуля Bluetooth для связи я использовал модуль Wi-Fi (ESP8266) для связи. Таким образом, преимущество в том, что я могу управлять лабиринтом с помощью носимого браслета или мобильного приложения.

Какие плюсы у моего проекта?

1. Строить просто и легко.

2. Это дешево и требует нескольких электронных деталей.

3. Съемный магнитный лабиринт.

4. Легко настроить.

5. Так весело строить его и играть с ним.

Лабиринт управляется через носимый браслет, а также через приложение Bluetooth, разработанное с помощью MIT App Inventor. Данные датчика гироскопа из диапазона передаются через соединение Wi-Fi на устройство Wemos D1 Mini (esp8266), которое управляет сервоприводами, которые наклоняют лабиринт. Вы также можете управлять лабиринтом с помощью приложения для Android. Android-приложение создается с помощью MIT App Inventor2. Этот гаджет требует меньше компонентов. Строить легко.

Вы можете скачать все необходимое для этого проекта по этой ссылке на GitHub:

Начнем строить… !!

Шаг 1: Детали и материалы

Компоненты

• 1x Wemos d1 mini
• 2x серводвигатель SG90s
• 1x ESP01
• 1x MPU6050
• 1x TP4056 LiPo модуль зарядного устройства
• 1x 3,7 В 400 мАч LiPo аккумулятор
• 1x мини-ползунковый переключатель
• 1x браслет Fitbit или ремешок для часов
• 4x 25 мм неодимовых магнита
• 2x 5 мм стальной шарик
• 2x крепежных винта
• 10 см X 10 см деревянный слой

Детали, напечатанные на 3D-принтере

Файлы STL для 3D-печати доступны на Thingiverse -

• base_plate.stl
• x_axis.stl
• y_axis.stl
• magnet_holder.stl
• magnet_holder_cover.stl
• rectagular_maze.stl
• triangular_maze.stl
• hexagonal_maze.stl
• round_maze.stl

Инструменты

• 3D-принтер, которым вы можете воспользоваться онлайн-сервисом
• Паяльник и олово
• Отвертка и плоскогубцы
• Инструмент для зачистки проводов
• Клей-пистолет
• Мультиметр

Шаг 2: 3D-печать частей мраморного лабиринта

Я использовал Flashforge creator pro с соплом 0,2 мм, нормальными настройками и опорами. Вы также можете скачать все файлы с Thingiverse. 3D распечатайте все детали и очистите детали, удалив опору.

www.thingiverse.com/thing:3484492

Шаг 3: соберите карданный шарнир

Эта конструкция состоит из 5 частей. Его структура похожа на карданный подвес. Прежде чем прикреплять серводвигатели к деталям, напечатанным на 3D-принтере, сначала проверьте серводвигатели, а затем установите оба двигателя под углом 90 градусов. Теперь возьмите 2 односторонних рожка сервопривода и вставьте их в слот деталей x_axis_motor.stl и y_axis_motor.stl. Теперь прикрепите часть y_axis_motor.stl к одному из серводвигателей и прикрепите часть magnet_holder.stl к другому серводвигателю. Вставьте его в прорезь и прикрепите к нему с помощью 2 крепежных винтов, поставляемых с серводвигателями. Затем присоедините этот y_axis_motor и серводвигатель к x_axis_motor и magnet_holder.stl, а серводвигатель к части y_axis_motor.stl. Присоедините оба двигателя с помощью винта, поставляемого с серводвигателем. Теперь припаяйте провода серводвигателя к плате Wemos.

Штыревые соединения

Серводвигатель X = вывод D3 Wemos

Сервомотор Y = вывод D1 Wemos

Подключите контакты заземления и VCC серводвигателей к контактам GND и 5V платы Wemos соответственно.

Теперь поместите плату Wemos в часть base.stl. Теперь закройте опорную пластину, поместив на нее карданный вал серводвигателей, и прикрепите обе части с помощью 1-дюймовых винтов. Поместите всю конструкцию на деревянную пластину и прикрепите к ней саморезами.

Вставьте 25-миллиметровый магнит в прорезь части magnet_holder.stl. Закройте магнит, используя часть magner_holder_cover.stl. Используйте клей, чтобы приклеить его.

Лабиринт готов. Загрузите код в Wemos с помощью Arduino IDE.

Шаг 4: сделайте носимый браслет

Ремешок для носки состоит из следующих компонентов:

ESP01

MPU6050

Зарядный модуль TP4056 LiPo

Мини-ползунковый переключатель

Литий-полимерная батарея 3,7 В, 400 мАч.

Я использую плату Nodemcu для программирования ESP01. Вы можете использовать другой модуль программатора для программирования ESP01. Чтобы запрограммировать ESP01, подключите ESP01 к плате Nodemcu, как показано на рисунке. Затем откройте Arduino IDE, выберите плату как Nodemcu V1.0, выберите порт и загрузите код band.ino. После загрузки кода удалите контакты заголовка ESP01 с помощью паяльника. Также удалите штыри разъема датчика MPU6050. Теперь припаяйте все компоненты, как показано на принципиальной схеме. Наклейте изоленту на тыльную сторону всех модулей, чтобы предотвратить короткое замыкание. Поместите припаянные части электроники в корпус, напечатанный на 3D-принтере (wearable_band_case.stl). Прикрепите корпус к ленте.

Шаг 5: Пояснение к коду

Код для носимого браслета: https://github.com/siddhesh13/gesture_controlled_m…код для лабиринта:

Я запрограммировал и лабиринт, и группу, используя Arduino IDE. Полоса отправляет значения гироскопа (крен и тангаж) в лабиринт. Для передачи данных используется протокол UDP. Для получения дополнительной информации о UDP-ESP8266 посетите эту веб-страницу

Лабиринт работает в режиме точки доступа (AP), а диапазон работает в режиме станции.

Группа сначала пытается подключиться к лабиринту, который работает в режиме AP (Access Point). После успешного подключения к лабиринту ESP01 в полосе инициирует связь с mpu6050 по протоколу I2C. Во-первых, он калибрует датчик для текущей ориентации датчика. Затем он вычисляет угол крена и тангажа по MPU6050. Он рассчитывает угол каждые 4 мс, т. Е. 250 значений в секунду. Затем он передает эти значения углов в лабиринт. Для отправки UDP-пакета требуется IP-адрес и номер порта удаленного устройства, являющегося лабиринтом. IP-адрес лабиринта - 192.168.4.1, номер порта - 4210. После получения значений углов от ленты серводвигатели на лабиринте вращаются.

Шаг 6. Создайте приложение для Android с помощью MIT App Inventor

MIT App Inventor - лучшая платформа для быстрого создания приложений для Android.

Прикрепил файлы aia и apk. Загрузите файл apk и установите его на свой телефон Android и начните играть с лабиринтом. Вы также можете внести изменения в приложение с помощью файла aia. Откройте aia file MIT app creator и внесите изменения в приложение в соответствии с вашими пожеланиями. Я использовал расширение UDP для отправки данных на устройство Wemos (esp8266).

Загрузите расширение отсюда

Это приложение использует датчик гироскопа смартфона для проверки ориентации телефона и отправляет значение на устройство Wemos по протоколу UDP. Я работаю над приложением для iOS и загружу файлы, как только это будет сделано. Будьте на связи!!!

Шаг 7. Создайте лабиринт

Я разработал лабиринт четырех разных форм. Вы можете скачать его и распечатать, используя одноцветный или многоцветный любой цвет по вашему выбору.

Вы можете создать свой собственный лабиринт с помощью 3D / 2D Maze Generator. Как его использовать, объясняется на их веб-странице.

Но с помощью этого скрипта вы можете создать лабиринт только в форме квадрата / прямоугольника.

Я спроектировал лабиринт с помощью программ Inkscape и Fusion360.

Сначала загрузите изображение лабиринта из Интернета. Загрузите черно-белое изображение для получения хороших результатов. Затем откройте изображение в программе Inkscape. Затем преобразуйте изображение из формата-j.webp

Теперь откройте программное обеспечение Fusion360 и нажмите InsetInsert SVG. Выберите SVG-файл лабиринта и нажмите OK.

У вас есть готовый 2D-эскиз вашего дизайна, проверьте его размеры, такие как ширина, длина, диаметр и место для шара внутри лабиринта. Если это не так, снова отредактируйте его в Inkscape и снова импортируйте обновленный файл в Fusion360. Если все размеры правильные, просто добавьте рисунок круга диаметром 26 мм в центре. Этот круг предназначен для магнита. Теперь выдавите лабиринт. Высота стенок должна составлять 5-7 мм, толщина основания - 3-4 мм, а отверстие для магнита - 2 мм. После выдавливания сохраните файл как STL, нарежьте его с помощью программного обеспечения слайсера и распечатайте.

Шаг 8: поиграем

Эта игра потрясающая! Поместите любой лабиринт и включите его с помощью кабеля micro USB.

Наденьте браслет и включите его, подождите 20 секунд, чтобы откалибровать датчик. Теперь вы готовы к игре.

Если вы используете приложение для управления лабиринтом, сначала подключите Wi-Fi своего мобильного телефона к лабиринту. затем откройте приложение, и вы готовы к игре.

Если вы создаете свой собственный лабиринт, не забудьте поделиться своим дизайном.

Если вам это понравилось, проголосуйте за меня в конкурсе ремиксов. Спасибо, что дочитали до конца!

Продолжайте наслаждаться и продолжайте возиться.