Handleiding van Warzone Tower Defense met Arduino Design - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Invoering

Wij zijn groep YOJIO (Je studeert maar één keer in JI, dus koester het.) UM-SJTU Joint Institute bevindt zich op de campus van de Shanghai Jiao Tong University, Minhang, Shanghai. VG100 is de fundamentele cursus techniek voor eerstejaars studenten, die gericht is op het cultiveren van teamwork en leiderschap.

Voor ons eerste project moet elk team een insect en een papieren toren maken. Drie beestjes bewegen zich op drie rechte circuits richting de papieren toren. Er zijn 4 sporen rond de toren en de beestjes bezetten willekeurig drie ervan. Om de toren te verdedigen, moet hij de kever stoppen met de laserstraal bovenop de toren. De uiteindelijke score is gebaseerd op het ontwerp van de bug, de prestaties en het gewicht van de toren: hoe lichter de toren en hoe eerder de bugs worden gedood, hoe hoger de score elk team kan krijgen. Zie de derde figuur.

Beperkingen

→De racebaan (meegeleverd in het spel)

Zwart in het algemeen met een 4 cm brede witte lijn in het midden

Witte stoplijnen over de baan, zowel 1m als 0m vanaf de onderkant van de toren

Beschermingsgebied 2,5 m tot 2 m van de bodem (met beschutting)

→De bug

Hardware:

∙ Bodemplaat van PMMC

∙ Een voorbord van 15 cm * 10 cm vereist

∙ Een lichtsensor horizontaal 5cm boven de baan aan de voorkant geplaatst

Programmering:

∙ Tracking-functie inbegrepen

∙ Snelheid geregeld op 0,2 tot 0,3 m/s

∙ Bewegen in een rechte lijn

∙ Een stop van 2 tot 4 seconden bij de middelste stoplijn en kan op dat moment niet worden gedood

∙ Een vaste stop bij de witte lijn naast de toren

→De papieren toren

∙ Gemaakt met A4-papier

∙ Zijn gewicht alleen op papierstructuur houden

∙ Minimaal 60 cm hoog

∙ Mag alleen met witte lijm worden geplakt

∙ Nergens in de toren dikker dan 3 stukjes papier

∙ Inclusief slechts 1 laserstraal aan de bovenzijde.

Lijst van materialen

1. De fout:

Arduino UNO ￥ 33,00*2

Motoraandrijfbord L298N ￥ 8.40

Motor GA12-N20 ￥ 14.90

Motorsteunen 3PI miniQ N20 ￥ 2.50

Koppeling M3 ￥ 2.90

Accubak 9V 6F22 ￥ 6.88

Batterijen 9V ￥ 9.90

Chassis 15*20cm ￥ 28.00

Zwenkwiel 27mm ￥ 2.00

Lijnvolgsensor SEN0017 ￥ 22,00

Lichtsensor BH1750 ￥ 6.14

Nylon Schroeven M3 ￥ 12.00

Schroeven M2*8 M2*10 M2*12 M3*8 Geleverd door het laboratorium

Dupont-draden geleverd door het laboratorium

Breadboard 5cm*8cm Geleverd door het lab

Wiel 72 mm Geleverd door het laboratorium

2. De toren:

Cloud Terras +Servo SG90 ￥21.9

360 graden servo DS04-NFC (33)

Ultrasone sensor SR04 ￥3.6*4

Volgsensor DFRobot ￥22

Video

Vanwege de vreselijke lichtomstandigheden op de speeldag kunnen we geen video van de game leveren. In plaats daarvan hebben we een video van de bugtest op Youku geplaatst. De hyperlink is

Stap 1: Instructie Deel I: De bug maken

De exploded view is weergegeven in figuur 1.

Stap 1: Teken een schakelschema (zoals weergegeven in figuur 2).

Stap 2: Monteer de motoren en wielen (zoals weergegeven in figuur 3).

(1) Bevestig de motoren met motorbeugels, M2.5(*4) moeren en schroeven.

(2) Verbind de wielen en motoren met koppelingen. Gebruik M2(*4) schroeven om ze te bevestigen.

(3) Bevestig het universele wiel aan de achterkant van onze bug met M3(*4) schroef en moeren.

Stap 3: Maak het verticale bord (zoals weergegeven in figuur 4).

(1) Knip een stuk krimppapier in de maat 12 cm * 15 cm.

(2) Snijd twee hoeken en steek het karton in de opening van de bug. (Diagram zal worden verstrekt)

(3) Plak het verticale bord op de bug met 502.

Stap 4: Monteer de sensoren (zoals weergegeven in afbeelding 5).

(1) Trek een lijn 5 cm boven de grond op het voorbord.

(2) Plaats de lichtsensor horizontaal zodat de lichtsensorplaat overeenkomt met de getekende lijn.

(3) Bevestig de lichtsensor met plakband.

(4) Gebruik drie M3*30 nylon kolommen om drie volgsensoren te bevestigen, zodat de afstand tussen de sensor en de grond ongeveer 1,3 cm is, de beste afstand voor nauwkeurige detectie.

Stap 5: Geïntegreerde montage

(1) Bevestig de accubak en het motoraandrijfbord op de bug, er zijn minimaal 5 * M3-schroeven en moeren vereist. Bevestig het universele wiel aan de achterkant (zoals weergegeven in figuur 6).

(2) Plak het breadboard onder het bugboard en het Arduino-bord op de bug. (Zoals weergegeven in figuur 7).

(3) Verbind de bijbehorende onderdelen met Dupont Lines. (Zie instructies in het deel van het schakelschema)

(4) Gebruik een laspistool en een soldeerstation om alle loszittende plekken te lassen. (Let op! Heet! Doe het onder toezicht! Niet verplicht.)

Stap 2: Instructie Deel II: De toren maken

De exploded view is weergegeven in figuur 1 en 2.

Stap 1: De basis bouwen

(1) Vouw een stuk A4-papier zo dat de twee kortere zijden elkaar raken (zoals weergegeven in afbeelding 3).

(2) Open het gevouwen papier. Vouw het papier verder vanaf de binnenkant van 1) en zorg ervoor dat de twee aangeraakte zijden in 1) nu samenvallen op de middelste lijn. (Zoals weergegeven in figuur 4 en 5)

(3) Plak kant A gelijkmatig met witte lijm en plak deze met de achterkant van kant B (niet veel witte lijm nodig) zodat we een regelmatig driehoekig prisma kunnen krijgen (zoals weergegeven in figuur 6 en 7)

(4) Herhaal 1) tot 3) 5 keer om 6 dezelfde prisma's te krijgen.

(5) Plak de 2 enkele lagen van elk prisma gelijkmatig met witte lijm. Plak de prisma's aan elkaar zodat we een regelmatig zeshoekig prisma krijgen. (Zoals weergegeven in figuur 8)

Stap 2: Maak het verbindingsdeel (zoals weergegeven in afbeelding 9)

(1) Bereid een stuk papier voor.

(2) Teken een regelmatige zeshoek waarvan de lengte van de zijde 7,5 cm is.

(3) Maak een rechthoek (2cm*7,5cm) naast elke kant van de regelmatige zeshoek

Stap 3: Bouw het bovenste deel van de toren

(1) Vouw een stuk A4-papier zo dat de twee langere zijden elkaar raken. (Zie figuur 5 maar let op het verschil)

(2) Herhaal (2) tot (5) in stap 1.

(3) Maak 12 stukjes papier van 50 mm * 50 mm.

(4) Vouw het papier genoemd in stap 3, 3) dubbel.

(5) Bevestig witte lijm aan een van de binnenzijden vermeld in stap 3, 4). (Zoals weergegeven in figuur 9)

(6) Bevestig de geplakte zijde aan een buitenzijde van het prisma. De middellijn van de kleinere moet samenvallen met de bovenrand van het prisma. (Zoals weergegeven in figuur 10) Doe dan hetzelfde voor de andere 5 randen.

(7) Bevestig op dezelfde manier meer stukjes klein papier aan de toren. Deze keer moeten ze echter binnen worden geplakt. (Zoals weergegeven in figuur 11) Doe vervolgens hetzelfde voor de andere 5 randen aan de binnenkant.

(8) Snijd alle delen af die uit de prismarand komen. (Zoals weergegeven in 12)

(9) Plak alle kleine stukjes papier (indien mogelijk) om de structuur te stabiliseren. (Zoals weergegeven in figuur 13)

(10) Herhaal stap 3 6) tot 9) aan het andere uiteinde van de structuur. Plak het op het verbindingsgedeelte.

Stap 4 Bouw het tweede verbindingsdeel

(1) Teken 48 parallelle lijnen, parallel aan de korte zijde van A4-papier. Elke twee aangrenzende lijnen moeten een afstand van 5 (mm) hebben.

(2) Vouw het papier langs de lijnen. Een streepjeslijn betekent dat u het papier naar u toe moet vouwen en een volledige lijn betekent dat u het papier naar u toe moet vouwen. Het opengewerkte aanzicht van het product ziet eruit als Afbeelding 14.

(3) Gebruik witte lijm om een stuk papier aan de bovenkant van het golfpapier te plakken. Plak een ander papier aan de onderkant. (Figuur 15)

(4) Snijd het golfpapier in 12 (cm) * 15 (cm)

Stap 5 Bouw de bovenkant van de papiertoren (het servo-, power-, laser- en Arduino-gedeelte)

(1) Monteer het wolkenterras met een SG90-servo en laserstraal bevestigd. Gebruik indien nodig 502.

(2) Bevestig de volgsensor op het wolkenterras. Het moet strikt in een verticaal vlak zijn met de laserstraal. (Zoals weergegeven in figuur 16)

(3) Teken 2 verticale zwarte kruislijnen op een karton met wit papier erop. De lijn moet 0,5 cm breed zijn. Maak dan een geheel (straal=0.6cm) in het midden.

(4) Plak de andere kant van het bord op de servo eronder. Zet het wolkenterras erop. (Zie figuur 17)

(5) Installeer Arduino, breadboard en batterijen op de top van de toren en de ultrasone sensoren op de toren. (Zoals weergegeven in figuur 18)

Stap 3: Het uiteindelijke resultaat van Bug en Tower

Zie de cijfers hierboven.

Stap 4: Problemen oplossen

1 We kozen in eerste instantie voor een gemodulariseerde infraroodsensor. Het kon alleen een 2 cm brede witte lijn volgen, maar het toernooi leverde 4 cm brede witte lijnen voor het volgen.

Oplossing: Gebruik minimaal 3 onafhankelijke infraroodsensoren. U kunt de afstand tussen elk van hen aanpassen, zodat de auto lijnen met elke breedte kan volgen.

2 De 360-graden servo was moeilijk om de rotatiehoek te regelen. We konden alleen de richting en rotatiesnelheid regelen.

Oplossing: plak een infraroodsensor op het wolkenterras. Teken een kruis van zwarte lijnen op papier. Plak het papier op de bovenkant van de 360-graden servo (onder het wolkenterras). Wanneer de sensor een zwarte lijn detecteert, moet de 360-graden servo onmiddellijk stoppen, zodat deze exact 90 graden kan draaien in een rotatie.

3 Veel objecten moeten bovenaan de papiertoren worden geplaatst, maar er is niet zoveel ruimte.

Oplossing: Vouw een golfkarton. Het zorgt voor extra draagruimte.

Stap 5: Referenties

Hyperlink van de items:

Bug onderdeel:

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…

Toren deel:

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…