MARIO KART: 5 Passi

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

Le materie di Laboratorio strumentale per la meccatronica e Laboratorio di elettronica, sono entrambe materie progettate per imparare a lavorare con il controllo dell'energia elettrica, producendo lavoro reale o segnali attraverso l'uso di concetti visti in precedenza in altre materie. Il concorso mario kart è un progetto per gli studenti per sviluppare abilità come il lavoro di squadra, abilità di programmazione, progettazione e potenziamento della creatività di ogni partecipante per realizzare l'auto più funzionale per movimento, potenza (nell'arma) e design estetico. La competizione si svolge all'interno delle installazioni di ITESM Chihuahua. L'istituto fornirà agli studenti tutto il materiale necessario, ma sono liberi di aggiungere materiale per migliorare le prestazioni.

Fase 1: Spiegazione Generale del Progetto

Mario kart è un progetto pensato per sviluppare determinate abilità affinché gli studenti imparino l'elettronica, implementando un micro controller arduino. La competizione è fondamentalmente auto progettate dagli studenti, le auto devono avere un'arma per far scoppiare i palloncini, ogni auto ha tre palloncini e vincerà l'ultimo sopravvissuto.

Nella competizione sono coinvolti due soggetti, Laboratorio strumentale di meccatronica e Laboratorio di elettronica, gli studenti di entrambi i gruppi si batteranno per essere i migliori nel concorso di mario kart.

Si è svolto durante il festival dei maker dell'ITESM CUU nel semestre agosto-dicembre 2016.

Ogni auto deve avere un'arma e tre palloni, non appena tutti i palloni nella tua auto saranno rotti, sarai fuori dalla competizione, l'ultimo in piedi sarà il vincitore del concorso. Il controllo dell'auto deve essere wireless, tramite un cellulare, un computer o qualsiasi altro dispositivo in grado di inviare segnali al motore di controllo dello scudo arduino.

Passaggio 2: materiali

Arduino UNO. È una piattaforma di prototipazione open source basata su hardware e software di facile utilizzo. Arduino fornisce uno strumento di programmazione open source e facile da usare, per scrivere codice e caricarlo sulla tua scheda.

Motoriduttori. Si tratta di un motore ad albero lungo 5 cm, con un ingresso di 12 volt e una potenza massima in uscita di 1,55 watt un peso di 65 grammi e una coppia massima di 0,071 Nm.

Scudo motore Adafruit per arduino. È lo scudo utilizzato per controllare i motori. Invece di utilizzare un latch e i pin PWM di Arduino, abbiamo integrato un chip driver PWM completamente dedicato. Questo chip gestisce tutti i controlli del motore e della velocità su I2C

SparkFun compagno bluetooth argento. Il Bluetooth Mate è molto simile al nostro modem BlueSMiRF, ma è progettato specificamente per essere utilizzato con i nostri Arduino Pros e LilyPad Arduino. Questi modem funzionano come pipe seriali (RX/TX) e sono un ottimo sostituto wireless per i cavi seriali. Qualsiasi flusso seriale da 2400 a 115200 bps può essere passato senza problemi dal tuo computer al tuo obiettivo.

Modulo Bluetooth HC-06. Come modulo slave è un semplice e utile per piccoli progetti in cui si cerca una facile comunicazione tra il cellulare e Arduino o altri micro controller.

Batteria ricaricabile da 12V. Questa fonte di energia viene utilizzata per alimentare i motori, l'arduino e il modulo bluetooth, mentre si utilizzano altre 4 batterie da 1,5 V per alimentare l'arma.

Arma. È fondamentalmente una resistenza al calore, attraverso un cavo, scaldiamo un filo che si trova sul bordo dei bastoncini di legno.

Attrezzatura.

Macchina da taglio laser

Cautin weller

Il computer portatile

Software.

AutoCad

Corel Draw

Passaggio 3: progettazione e assemblaggio

Per il design abbiamo utilizzato l'AutoCad disponibile sul centro di calcolo, il design era una semplice auto classica di forma quadrata, con 4 colonne che sostenevano il tetto dell'auto. Abbiamo disegnato il telaio, che consiste in un pezzo inferiore, 3 pareti e un tetto, abbiamo lasciato un lato vuoto per manipolare l'arduino all'interno dell'auto. La stampa delle parti è stata effettuata nella macchina di taglio laser disponibile in laboratorio.

Per esportare il file da AutoCAD a una porta USB, il formato del disegno deve essere in un formato Corel Draw in modo che la macchina da taglio laser possa leggerlo ed espellerlo.

Il montaggio è consistito nell'incollare tutte le parti che abbiamo disegnato sul software, inoltre abbiamo incollato i motori al telaio e attraverso un foro al centro della parte inferiore abbiamo fatto passare i cavi collegati ai motori.

L'arma e i palloni erano posizionati in cima al tetto rispettivamente uno davanti all'altro.

Il design dell'arma è stato modificato in più occasioni, ma il disegno finale è stato realizzato con due bacchette di legno separate da 3 cm e un filo lungo le bacchette e un cavo iscritto in due viti poste sul bordo, il cavo si surriscalda e scoppia i palloncini.

L'arma era alimentata con 4 batterie da 1,5 volt ciascuna e collegate in serie.

Per inviare il segnale, abbiamo utilizzato un telefono di sistema Android, abbiamo realizzato l'interfaccia per comunicare il cellulare con il modulo bluetooth e inviare le informazioni alla scheda arduino quindi tramite l'uscita, inviare la corrente necessaria per il funzionamento dei motori.

Passaggio 4: codice

Il codice che abbiamo usato era in linguaggio C nel programma per computer di Arduino. Le righe del codice erano le seguenti:

#include #include #include "utility/Adafruit_MS_PWMServoDriver.h" #include int bluetoothTx = 51; // pin TX-O del compagno bluetooth, Arduino D2 int bluetoothRx = 50; // pin RX-I del compagno bluetooth, Arduino D3 int i, ia, vDI, vDD, vTI, vTD, DI, DD; Software Bluetooth seriale (bluetoothTx, bluetoothRx); Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield(); Adafruit_DCMotor *MotorDI = AFMS.getMotor(1); Adafruit_DCMotor *MotorDD = AFMS.getMotor(2); Adafruit_DCMotor *MotorTI = AFMS.getMotor(3); Adafruit_DCMotor *MotorTD = AFMS.getMotor(4); void setup() { Serial.begin(9600); // Avvia il monitor seriale a 9600bps bluetooth.begin(115200); // Il Bluetooth Mate per impostazione predefinita è 115200bps bluetooth.print("$"); // Stampa tre volte individualmente bluetooth.print("$"); bluetooth.print("$"); // Immette la modalità di comando delay(100); // Breve ritardo, attendi che Mate restituisca CMD bluetooth.println("U, 9600, N"); // Cambia temporaneamente il baudrate a 9600, nessuna parità // 115200 può essere troppo veloce a volte perché NewSoftSerial ritrasmetta i dati in modo affidabile bluetooth.begin(9600); // Avvia la seriale bluetooth a 9600 AFMS.begin(); MotorDI->setSpeed(150); MotorDI->run(FORWARD); MotorDI->run(RELEASE); MotorDD->setSpeed(150); MotorDD->run(FORWARD); MotorDD->run(RELEASE); MotorTI->setSpeed(150); MotorTI->run(AVANTI); MotorTI->run(RELEASE); MotorTD->setSpeed(150); MotorTD->run(AVANTI); MotorTD->run(RELEASE); } void loop() { if(bluetooth.available()) // Se il bluetooth ha inviato dei caratteri { i = bluetooth.read(); } if(Serial.available()) // Se è stato digitato qualcosa nel monitor seriale { // Invia tutti i caratteri che il monitor seriale stampa al bluetooth bluetooth.print((char)Serial.read()); } if(ia!= i) { switch (i) { case 119: bluetooth.println("w"); vDI = 250; vDD = 250; vTI = 250; vTD = 250; DI = 1; DD = 1; rottura; caso 101: bluetooth.println("e"); vDI = 220; vDD = 50; vTI = 220; vTD = 50; DI = 1; DD = 1; rottura; caso 100: bluetooth.println("d"); vDI = 250; vDD = 250; vTI = 250; vTD = 250; DI = 1; DD = 2; rottura; caso 115: bluetooth.println("s"); vDI = 0; vDD = 0; vTI = 0; vTD = 0; DI = 1; DD = 1; rottura; caso 97: bluetooth.println("a"); vDD = 250; vDI = 250; vTD = 250; vTI = 250; DI = 2; DD = 1; rottura; caso 113: bluetooth.println("q"); vDD = 250; vDI = 50; vTD = 250; vTI = 50; DI = 1; DD = 1; rottura; caso 120: bluetooth.println("x"); vDI = 220; vDD = 220; vTI = 220; vTD = 220; DI = 2; DD = 2; rottura; } MotorDI->setSpeed(vDI); MotorDI->run(DI); MotorDD->setSpeed(vDD); MotorDD->run(DD); MotorTI->setSpeed(vTI); MotorTI->run(DI); MotorTD->setSpeed(vTD); MotorTD->run(DD); io=io; } }

Passaggio 5: concorrenza

La competizione riguardava lo scoppio di altri palloncini, come spiegato nell'introduzione. Ecco un video del concorso. L'auto a quadretti rosa è quella che abbiamo realizzato. SIAMO STATI I CAMPIONI.