Руководство по Warzone Tower Defense с Arduino Design: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Вступление

Мы - группа YOJIO (вы учитесь в JI только один раз, так что цените это). Объединенный институт UM-SJTU расположен на территории кампуса Шанхайского университета Цзяо Тонг, Минхан, Шанхай. VG100 - это фундаментальный инженерный курс для первокурсников, направленный на развитие командной работы и лидерства.

Для нашего первого проекта каждая команда должна сделать жучок и бумажную башню. Три жука движутся по трем прямым ипподромам к бумажной башне. Башню окружают 4 следа, и жуки случайным образом занимают три из них. Чтобы защитить башню, он должен остановить жук с лазерным лучом на вершине башни. Окончательная оценка зависит от конструкции ошибки, производительности и веса башни: чем легче башня и чем раньше будут уничтожены ошибки, тем больше очков может получить каждая команда. См. Третий рисунок.

Ограничения

→ Ипподром (есть в игре)

Черный в целом с белой линией шириной 4 см посередине.

Белые стоп-линии на трассе на расстоянии 1 м и 0 м от нижней части башни.

Защитная зона от 2,5 м до 2 м от дна (с укрытием)

→ Ошибка

Аппаратное обеспечение:

∙ Нижняя доска из PMMC

∙ Требуется передняя панель 15 см * 10 см.

∙ Датчик освещенности, расположенный горизонтально на 5 см над направляющей спереди

Программирование:

∙ Включена функция отслеживания

∙ Регулировка скорости от 0,2 до 0,3 м / с

∙ Движение по прямой

∙ Остановка на 2–4 секунды на средней стоп-линии и не может быть остановлена в этот момент

∙ Постоянная остановка на белой линии рядом с башней

→ Бумажная башня

∙ Изготовлен из бумаги формата А4

∙ Удерживает свой вес только на бумажной структуре

∙ Высота не менее 60 см

∙ Разрешено приклеивать только белым клеем

∙ Не толще 3 листов бумаги в любом месте башни

∙ Включая только 1 лазерный луч сверху.

Список материалов

1. Ошибка:

Arduino UNO 33.00 * 2

Плата управления двигателем L298N ￥ 8.40

Мотор GA12-N20 ￥ 14,90

Кронштейны мотора 3PI miniQ N20 ￥ 2.50

Муфта M3 ￥ 2.90

Батарейный ящик 9V 6F22 ￥ 6,88

Батарейки 9V 9.90

Шасси 15 * 20см ￥ 28.00

Колесо 27 мм ￥ 2,00

Датчик отслеживания линии SEN0017 ￥ 22.00

Датчик освещенности BH1750 ￥ 6,14

Нейлоновые винты M3 12.00

Винты M2 * 8 M2 * 10 M2 * 12 M3 * 8 Предоставляются лабораторией

Провода Dupont, предоставленные лабораторией

Макетная плата 5см * 8см Предоставлено лабораторией

Колесо 72 мм Предоставлено лабораторией

2. Башня:

Облачная терраса + сервопривод SG90 21.9

Сервопривод 360 градусов DS04-NFC ￥ 33

Ультразвуковой датчик SR04 ￥ 3,6 * 4

Датчик слежения DFRobot ￥ 22

видео

Из-за ужасного освещения в день игры мы не можем предоставить видео игры. Вместо этого мы разместили видео с тестом на наличие ошибок на Youku. Гиперссылка

Шаг 1. Инструкция. Часть I. Устранение ошибки

Покомпонентное изображение показано на рисунке 1.

Шаг 1: Нарисуйте принципиальную схему (как показано на рисунке 2).

Шаг 2: Соберите двигатели и колеса (как показано на рисунке 3).

(1) Закрепите двигатели с помощью кронштейнов двигателя, гаек M2,5 (* 4) и винтов.

(2) Соедините колеса и двигатели с помощью муфт. Используйте винты M2 (* 4), чтобы закрепить их.

(3) Закрепите универсальное колесо в задней части нашего жучка с помощью винта M3 (* 4) и гаек.

Шаг 3: Сделайте вертикальную доску (как показано на рисунке 4).

(1) Отрежьте кусок обжимной бумаги размером 12 см * 15 см.

(2) Отрежьте два угла и вставьте картон в щель жука. (Схема будет предоставлена)

(3) Приклейте вертикальную доску к жучку с помощью 502.

Шаг 4: Соберите датчики (как показано на рисунке 5).

(1) Проведите линию на передней панели на высоте 5 см над землей.

(2) Поместите светочувствительный элемент горизонтально так, чтобы пластина светочувствительного элемента совпадала с нарисованной линией.

(3) Закрепите датчик света скотчем.

(4) Используйте три нейлоновые стойки M3 * 30, чтобы закрепить три датчика слежения так, чтобы расстояние между датчиком и землей составляло примерно 1,3 см, что является наилучшим расстоянием для точного обнаружения.

Шаг 5: Интегрированная сборка

(1) Закрепите аккумуляторный отсек и плату привода двигателя на жучке, требуется не менее 5 винтов и гаек M3. Закрепите универсальное колесо сзади (как показано на рисунке 6).

(2) Вставьте макет под плату жучка и плату Arduino на жучок. (Как показано на рисунке 7).

(3) Соедините связанные части с помощью Dupont Lines. (См. Инструкции в части принципиальной схемы)

(4) С помощью сварочного пистолета и паяльной станции приварите все незакрепленные места. (Осторожно! Горячо! Делайте это под присмотром! Не обязательно.)

Шаг 2: инструкция, часть II: изготовление башни

Покомпонентное изображение показано на рисунках 1 и 2.

Шаг 1: создание базы

(1) Сложите лист бумаги A4 так, чтобы две более короткие стороны соприкоснулись (как показано на рис. 3).

(2) Откройте сложенную бумагу. Затем согните бумагу с внутренней стороны 1) и убедитесь, что две соприкасающиеся стороны в 1) теперь совпадают по средней линии (как показано на рисунках 4 и 5).

(3) Равномерно приклейте сторону A с белым клеем и приклейте ее с обратной стороной стороны B (не требуется много белого клея), чтобы мы могли получить правильную треугольную призму (как показано на рисунках 6 и 7).

(4) Повторите 1) - 3) 5 раз, чтобы получить 6 одинаковых призм.

(5) Равномерно приклейте 2 отдельных слоя каждой призмы с помощью белого клея. Склейте призмы вместе так, чтобы у нас получилась правильная шестигранная призма. (Как показано на рисунке 8)

Шаг 2: Сделайте соединительную деталь (как показано на рисунке 9)

(1) Подготовьте лист бумаги.

(2) Нарисуйте правильный шестиугольник со стороной 7,5 см.

(3) Сделайте прямоугольник (2 см * 7,5 см) рядом с каждой стороной правильного шестиугольника.

Шаг 3: Постройте верхнюю часть башни

(1) Сложите лист бумаги A4 так, чтобы две длинные стороны соприкоснулись. (См. Рисунок 5, но обратите внимание на разницу)

(2) Повторите (2) - (5) в шаге 1.

(3) Сделайте 12 листов бумаги размером 50 мм * 50 мм.

(4) Сложите бумагу, упомянутую в шагах 3, 3) пополам.

(5) Нанесите белый клей на одну из внутренних сторон, упомянутых в шагах 3, 4). (Как показано на рисунке 9)

(6) Присоедините приклеенную сторону к внешней стороне призмы. Центральная линия меньшей должна совпадать с верхним краем призмы. (Как показано на рисунке 10) Затем проделайте то же самое с другими 5 краями.

(7) Аналогичным образом прикрепите к башне еще несколько небольших листов бумаги. Однако на этот раз их стоит воткнуть внутрь. (Как показано на рисунке 11) Затем проделайте то же самое с другими 5 краями внутри.

(8) Вырежьте все части, выходящие за край призмы. (Как показано в 12)

(9) Приклейте все маленькие кусочки бумаги (если возможно), чтобы стабилизировать конструкцию. (Как показано на рисунке 13)

(10) Повторите Шаги 3 с 6) по 9) на другом конце конструкции. Приклейте его к соединительной части.

Шаг 4 Создайте вторую соединительную деталь

(1) Нарисуйте 48 параллельных линий, параллельных короткой стороне листа A4. Каждые две соседние линии должны иметь расстояние 5 (мм).

(2) Сложите бумагу по линиям. Пунктирная линия означает, что вы должны согнуть бумагу к себе, а полная линия означает, что вы должны согнуть бумагу обратно к себе. Изделие в разрезе будет выглядеть, как на Рисунке 14.

(3) С помощью белого клея приклейте лист бумаги вверху гофрированной бумаги и приклейте еще одну бумагу внизу (Рисунок 15).

(4) Разрежьте гофрированную бумагу на 12 (см) * 15 (см)

Шаг 5 Создайте верхнюю часть бумажной башни (сервопривод, питание, лазер и часть Arduino).

(1) Соберите облачную террасу с прикрепленным сервоприводом SG90 и лазерным лучом. При необходимости используйте 502.

(2) Прикрепите датчик слежения к облачной террасе. Он должен находиться строго в вертикальной плоскости с лазерным лучом. (Как показано на рисунке 16)

(3) Нарисуйте две вертикальные черные поперечные линии на картоне с белой бумагой. Линия должна быть шириной 0,5 см. Затем сделайте в середине целое (радиус = 0,6 см).

(4) Приклейте другую сторону платы к сервоприводу ниже. Поставьте на нее облачную террасу. (См. Рисунок 17)

(5) Установите Arduino, макетную плату и батареи наверху мачты, а ультразвуковые датчики - на мачту. (Как показано на рисунке 18)

Шаг 3: окончательный результат ошибки и башни

См. Рисунки выше.

Шаг 4: устранение неполадок

1 Сначала мы выбрали модульный инфракрасный датчик. Он мог отслеживать только белую линию шириной 2 см, но турнир предоставил белые линии шириной 4 см для отслеживания.

Решение: используйте как минимум 3 независимых инфракрасных датчика. Вы можете отрегулировать расстояние между каждыми двумя из них, чтобы машина могла отслеживать линии любой ширины.

2 Сервопривод с поворотом на 360 градусов с трудом контролировал угол поворота. Мы могли только контролировать его направление и скорость вращения.

Решение: наклеить инфракрасный датчик на облачную террасу. Нарисуйте на бумаге крестик черных линий. Наклейте бумагу на верхнюю часть сервопривода на 360 градусов (ниже облачной террасы). Когда датчик обнаруживает черную линию, сервопривод на 360 градусов должен сразу остановиться, чтобы он мог вращаться точно на 90 градусов при вращении.

3 Наверху бумажной башни нужно размещать много предметов, но там не так много места.

Решение: сложите профнастил. Это обеспечивает дополнительное пространство для несущей нагрузки.

Шаг 5: ссылки

Гиперссылка на товары:

Часть ошибки:

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…

Башенная часть:

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…