Manuale di Warzone Tower Defense con Arduino Design: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

introduzione

Siamo il gruppo YOJIO (Si studia in JI solo una volta, quindi fatene tesoro.) L'Istituto congiunto UM-SJTU si trova nel campus della Shanghai Jiao Tong University, Minhang, Shanghai. VG100 è il corso fondamentale di ingegneria per matricole, che mira a coltivare il lavoro di squadra e la leadership.

Per il nostro primo progetto, ogni squadra è tenuta a realizzare un bug e una torre di carta. Tre insetti si muovono su tre piste rettilinee verso la torre di carta. Ci sono 4 tracce che circondano la torre e gli insetti ne occupano casualmente tre. Per difendere la torre, dovrebbe fermare l'insetto con il raggio laser in cima alla torre. Il punteggio finale si basa sul design dell'insetto, sulle prestazioni e sul peso della torre: più leggera è la torre e prima vengono uccisi gli insetti, più alto sarà il punteggio che ogni squadra potrà ottenere. Vedi la terza figura.

Vincoli

→ La pista (fornita nel gioco)

Nero in generale con una linea bianca larga 4 cm al centro

Linee di arresto bianche lungo il binario sia a 1 m che a 0 m dalla base della torre

Area di protezione da 2,5 m a 2 m dal fondo (con riparo)

→Il bug

Hardware:

∙ Fondo in PMMC

∙ È richiesto un pannello frontale di 15 cm * 10 cm

∙ Un sensore di luce posizionato orizzontalmente 5 cm sopra il binario nella parte anteriore

Programmazione:

∙ Funzione di tracciamento inclusa

∙ Velocità controllata da 0,2 a 0,3 m/s

∙ Muoversi in linea retta

∙ Da 2 a 4 secondi si fermano alla linea di arresto centrale e non possono essere uccisi in quel momento

∙ Una sosta permanente alla linea bianca accanto alla torre

→La torre di carta

∙ Costruito con carta A4

∙ Mantiene il suo peso solo sulla struttura della carta

∙ Almeno 60 cm di altezza

Permesso di essere incollato con solo colla bianca

∙ Non più spesso di 3 pezzi di carta in qualsiasi punto della torre

∙ Compreso solo 1 raggio laser nella parte superiore.

lista materiali

1. Il bug:

Arduino UNO 33,00*2

Scheda pilotaggio motore L298N ￥ 8.40

Motore GA12-N20 ￥ 14,90

Supporti motore 3PI miniQ N20 2.50

Accoppiatore M3 ￥ 2.90

Scatola batteria 9V 6F22 6.88

Batterie 9V ￥ 9.90

Telaio 15*20 cm ￥ 28,00

Ruota 27mm ￥ 2.00

Sensore di tracciamento della linea SEN0017 ￥ 22.00

Sensore di luce BH1750 ￥ 6.14

Viti in nylon M3 ￥ 12.00

Viti M2*8 M2*10 M2*12 M3*8 Fornite dal laboratorio

Cavi Dupont forniti dal laboratorio

Tagliere 5cm*8cm Fornito dal laboratorio

Ruota 72mm Fornita dal laboratorio

2. La torre:

Cloud Terrace + Servo SG90 ￥21,9

Servo a 360 gradi DS04-NFC ￥33

Sensore a ultrasuoni SR04 ￥3.6*4

Sensore di localizzazione DFRobot ￥22

video

A causa delle terribili condizioni di luce nel giorno della partita, non possiamo fornire un video del gioco. Invece, abbiamo pubblicato un video di bug test su Youku. Il collegamento ipertestuale è

Fase 1: Istruzioni Parte I: Realizzare il Bug

La vista esplosa è mostrata in Figura 1.

Passaggio 1: disegnare un diagramma del circuito (come mostrato nella figura 2).

Passaggio 2: assemblare i motori e le ruote (come mostrato nella figura 3).

(1) Fissare i motori con staffe motore, dadi e viti M2.5(*4).

(2) Collegare le ruote e i motori con accoppiatori. Utilizzare le viti M2(*4) per fissarle.

(3) Fissare la ruota universale sul retro del nostro insetto con viti e dadi M3(*4).

Passaggio 3: crea la scheda verticale (come mostrato nella figura 4).

(1) Tagliare un pezzo di carta ondulata delle dimensioni di 12 cm*15 cm.

(2) Tagliare due angoli e inserire il cartone nella fessura dell'insetto. (verrà fornito lo schema)

(3) Attaccare la tavola verticale all'insetto con 502.

Passaggio 4: assemblare i sensori (come mostrato nella figura 5).

(1) Tracciare una linea a 5 cm dal suolo sul pannello frontale.

(2) Posizionare il sensore di luce orizzontalmente in modo che la piastra del sensore di luce corrisponda alla linea tracciata.

(3) Fissare il sensore di luce con dello scotch.

(4) Utilizzare tre colonne in nylon M3*30 per fissare tre sensori di tracciamento in modo che la distanza tra il sensore e il suolo sia di circa 1,3 cm, la distanza migliore per un rilevamento preciso.

Passaggio 5: assemblaggio integrato

(1) Fissare la scatola della batteria e la scheda di guida del motore sull'insetto, sono necessarie almeno 5 * viti M3 e dadi. Fissare la ruota universale sul retro (come mostrato in figura 6).

(2) Attaccare la breadboard sotto la bacheca e la scheda Arduino sull'insetto. (Come mostrato nella figura 7).

(3) Collegare le parti correlate con Dupont Lines. (Vedi Istruzioni nella parte schema elettrico)

(4) Utilizzare una pistola di saldatura e una stazione di saldatura per saldare tutti i punti allentati. (Attenzione! Caldo! Fallo sotto supervisione! Non obbligatorio.)

Fase 2: Istruzioni Parte II: Realizzare la Torre

La vista esplosa è mostrata nelle Figure 1 e 2.

Passaggio 1: costruire la base

(1) Piegare un foglio A4 in modo che i due lati più corti si tocchino (come mostrato nella figura 3).

(2) Aprire la carta piegata. Piega ulteriormente la carta dal lato interno di 1) e assicurati che i due lati toccati in 1) ora coincidano sulla linea centrale. (Come mostrato nelle figure 4 e 5)

(3) Incollare uniformemente il lato A con la colla bianca e incollarlo con il lato posteriore del lato B (non è necessaria molta colla bianca) in modo da ottenere un prisma triangolare regolare (come mostrato nelle figure 6 e 7)

(4) Ripetere da 1) a 3) 5 volte per ottenere 6 stessi prismi.

(5) Incollare uniformemente i 2 singoli strati di ciascun prisma con colla bianca. Attacca i prismi insieme in modo da ottenere un prisma esagonale regolare. (Come mostrato in figura 8)

Passaggio 2: eseguire la parte di connessione (come mostrato nella figura 9)

(1) Preparare un pezzo di carta.

(2) Disegna un esagono regolare la cui lunghezza di lato è 7,5 cm.

(3) Crea un rettangolo (2 cm * 7,5 cm) accanto a ciascun lato dell'esagono regolare

Passaggio 3: costruisci la parte superiore della torre

(1) Piegare un foglio A4 in modo che i due lati più lunghi si tocchino. (Fare riferimento alla figura 5 ma notare la differenza)

(2) Ripetere da (2) a (5) nel passaggio 1.

(3) Fare 12 pezzi di carta da 50 mm * 50 mm.

(4) Piegare a metà la carta menzionata al punto 3, 3).

(5) Attaccare la colla bianca a uno dei lati interni menzionati al punto 3, 4). (Come mostrato in figura 9)

(6) Fissare il lato incollato a un lato esterno del prisma. La linea centrale di quella più piccola dovrebbe coincidere con il bordo superiore del prisma. (Come mostrato nella figura 10) Quindi fai lo stesso per gli altri 5 bordi.

(7) Allo stesso modo, attacca più pezzi di carta alla torre. Tuttavia, questa volta dovrebbero essere attaccati all'interno. (Come mostrato nella figura 11) Quindi fai lo stesso per gli altri 5 bordi interni.

(8) Tagliare tutte le parti che fuoriescono dal bordo del prisma. (Come mostrato in 12)

(9) Attaccare tutti i piccoli pezzi di carta (se possibile) per stabilizzare la struttura. (Come mostrato in figura 13)

(10) Ripetere i passaggi da 6) a 9) all'altra estremità della struttura. Attaccalo alla parte di connessione.

Step 4 Costruisci la seconda parte di connessione

(1) Disegna 48 linee parallele, parallele al lato corto del foglio A4. Ogni due linee adiacenti dovrebbero avere una distanza di 5 (mm).

(2) Piegare la carta lungo le linee. La linea tratteggiata significa che dovresti piegare la carta verso di te e la linea intera significa che dovresti piegare la carta verso di te. La vista in sezione del prodotto sarà simile alla Figura 14.

(3) Usa la colla bianca per attaccare un pezzo di carta nella parte superiore della carta ondulata. Attacca un'altra carta nella parte inferiore. (Figura 15)

(4) Tagliare la carta ondulata in 12 (cm) * 15 (cm)

Step 5 Costruisci la parte superiore della torre di carta (la parte servo, power, laser e Arduino)

(1) Assemblare la terrazza delle nuvole con un servo SG90 e un raggio laser collegati. Utilizzare 502 se necessario.

(2) Fissare il sensore di tracciamento sulla terrazza cloud. Dovrebbe essere rigorosamente su un piano verticale con il raggio laser. (Come mostrato in figura 16)

(3) Disegna 2 linee trasversali nere verticali su un cartoncino con carta bianca su di esso. La linea dovrebbe essere larga 0,5 cm. Quindi fare un intero (raggio = 0,6 cm) al centro.

(4) Attaccare l'altro lato della scheda al servo in basso. Mettici sopra la terrazza delle nuvole. (Vedi figura 17)

(5) Installa Arduino, breadboard e batterie sulla parte superiore della torre e i sensori a ultrasuoni sulla torre. (Come mostrato in figura 18)

Passaggio 3: il risultato finale di Bug e Tower

Vedere le figure sopra.

Passaggio 4: risoluzione dei problemi

1 Inizialmente abbiamo scelto un sensore a infrarossi modulare. Poteva tracciare solo una linea bianca larga 2 cm, ma il torneo prevedeva linee bianche larghe 4 cm per il tracciamento.

Soluzione: utilizzare almeno 3 sensori infrarossi indipendenti. Puoi regolare la distanza tra ciascuno di essi, in modo che l'auto possa tracciare linee con qualsiasi larghezza.

2 Il servo a 360 gradi era difficile da controllare il suo angolo di rotazione. Potevamo solo controllarne la direzione e la velocità di rotazione.

Soluzione: attaccare un sensore a infrarossi sulla terrazza delle nuvole. Disegna una croce di linee nere su un foglio. Attacca la carta sulla parte superiore del servo a 360 gradi (sotto la terrazza delle nuvole). Quando il sensore rileva una linea nera, il servo a 360 gradi dovrebbe fermarsi immediatamente in modo che possa ruotare esattamente di 90 gradi in una rotazione.

3 Molti oggetti dovrebbero essere posizionati in cima alla torre di carta, ma non c'è molto spazio.

Soluzione: piegare un cartone ondulato. Fornisce spazio extra per il carico.

Passaggio 5: riferimenti

Collegamento ipertestuale degli elementi:

Parte dell'errore:

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Parte della torre:

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