Manual til Warzone Tower Defense Med Arduino Design: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Introduktion

Vi er gruppe YOJIO (Du studerer kun i JI én gang, så værdsat det.) UM-SJTU Joint Institute lokaliserer på campusstedet ved Shanghai Jiao Tong University, Minhang, Shanghai. VG100 er det grundlæggende ingeniørkursus for førsteårsstuderende, der har til formål at dyrke teamwork og ledelse.

Til vores første projekt skal hvert team lave en fejl og et papirtårn. Tre bugs bevæger sig på tre lige racerbaner mod papirtårnet. Der er 4 spor omkring tårnet, og bugs indtager tilfældigt tre af dem. For at forsvare tårnet skal det stoppe buggen med laserstrålen oven på tårnet. Den endelige score er baseret på bugens design, tårnets ydelse og vægt: jo lettere tårnet og jo tidligere fejlene bliver dræbt, jo højere score kan hvert hold få. Se den tredje figur.

Begrænsninger

→ Racerbanen (medfølger i spillet)

Sort generelt med en 4 cm bred hvid streg i midten

Hvide stoplinjer på tværs af banen både 1m og 0m fra bunden af tårnet

Beskyttelsesområde 2,5 m til 2 m fra bunden (med læ)

→ Fejlen

Hardware:

∙ Bundplade lavet af PMMC

∙ En 15 cm*10 cm frontplade påkrævet

∙ En lyssensor placeret vandret 5 cm over banen foran

Programmering:

∙ Sporingsfunktion inkluderet

∙ Hastighed kontrolleret med 0,2 til 0,3 m/s

∙ Bevæger sig i en lige linje

∙ Et stop på 2 til 4 sekunder ved den midterste stoplinje og kan ikke dræbes i det øjeblik

∙ Et permanent stop ved den hvide linje ved siden af tårnet

→ Papirtårnet

∙ Konstrueret med A4 -papir

∙ Kun ved at holde vægten på papirstrukturen

∙ Mindst 60 cm høj

∙ Tilladt at sidde fast med kun hvid lim

∙ Ikke tykkere end 3 stykker papir overalt i tårnet

∙ Inkluderer kun 1 laserstråle på toppen.

Materialeliste

1. fejlen:

Arduino UNO ￥ 33,00*2

Motorbræt L298N ￥ 8.40

Motor GA12-N20 ￥ 14,90

Motorbeslag 3PI miniQ N20 ￥ 2,50

Kobling M3 ￥ 2,90

Batteriboks 9V 6F22 ￥ 6,88

Batterier 9V ￥ 9,90

Chassis 15*20cm ￥ 28,00

Caster 27mm ￥ 2,00

Line Tracking Sensor SEN0017 ￥ 22.00

Lyssensor BH1750 ￥ 6.14

Nylonskruer M3 ￥ 12,00

Skruer M2*8 M2*10 M2*12 M3*8 Leveret af laboratoriet

Dupont Wires Leveret af laboratoriet

Brødbræt 5cm*8cm Leveret af laboratoriet

Hjul 72 mm Leveret af laboratoriet

2. tårnet:

Cloud Terrace +Servo SG90 ￥ 21.9

360 graders Servo DS04-NFC ￥ 33

Ultralydssensor SR04 ￥ 3,6*4

Sporingssensor DFRobot ￥ 22

Video

På grund af den frygtelige lysforhold på spilledagen kan vi ikke levere en video af spillet. I stedet har vi lagt en video af fejltest ud på Youku. Hyperlinket er

Trin 1: Instruktion Del I: Making the Bug

Det eksploderede billede er vist i figur 1.

Trin 1: Tegn et kredsløbsdiagram (som vist i figur 2).

Trin 2: Saml motorer og hjul (som vist i figur 3).

(1) Fastgør motorerne med motorbeslag, M2,5 (*4) møtrikker og skruer.

(2) Tilslut hjul og motorer med koblinger. Brug M2 (*4) skruer til at fastgøre dem.

(3) Fastgør universalhjulet bag på vores fejl med M3 (*4) skruer og møtrikker.

Trin 3: Lav det lodrette bord (som vist i figur 4).

(1) Skær et stykke krympepapir i størrelsen 12 cm*15 cm.

(2) Skær to hjørner, og indsæt papkartonet i hullet i fejlen. (Diagram vil blive leveret)

(3) Stick det lodrette bræt til fejlen med 502.

Trin 4: Saml sensorerne (som vist i figur 5).

(1) Tegn en linje 5 cm over jorden på frontpladen.

(2) Placer lyssensoren vandret, så lyssensorpladen matcher den tegnede linje.

(3) Fix lyssensoren med tape.

(4) Brug tre M3*30 nylon søjler til at fastsætte tre sporingssensorer, så afstanden mellem sensoren og jorden er cirka 1,3 cm, den bedste afstand til præcis detektion.

Trin 5: Integreret samling

(1) Fastgør batterikassen og motorens drivbræt på fejlen, mindst 5*M3 skruer og møtrikker er påkrævet. Fastgør universalhjulet på bagsiden (som vist i figur 6).

(2) Stik brødbrættet under bugpladen og Arduino -pladen på fejlen. (Som vist i figur 7).

(3) Tilslut de relaterede dele med Dupont Lines. (Se instruktioner i kredsløbsdiagramdelen)

(4) Brug en svejsepistol og en loddestation til at svejse alle de løse steder. (Forsigtig! Hot! Gør det under opsyn! Ikke obligatorisk.)

Trin 2: Instruktion Del II: Making the Tower

Det eksploderede billede er vist i figur 1 og 2.

Trin 1: Opbygning af basen

(1) Fold et stykke A4 -papir, så de to kortere sider berører (som vist i figur 3).

(2) Åbn det foldede papir. Fold yderligere papiret fra indersiden af 1) og sørg for, at de to berørte sider i 1) nu falder sammen på midterlinjen. (Som vist i figur 4 og 5)

(3) Lim lige side A med hvid lim og klæb den med bagsiden af side B (ikke meget hvid lim påkrævet), så vi kan få et almindeligt trekantet prisme. (Som vist i figur 6 og 7)

(4) Gentag 1) til 3) 5 gange for at få 6 samme prismer.

(5) Indsæt de to enkeltlag i hvert prisme ligeligt med hvid lim. Stik prismerne sammen, så vi får et almindeligt sekskantprisme. (Som vist i figur 8)

Trin 2: Lav forbindelsesdelen (som vist i figur 9)

(1) Forbered et stykke papir.

(2) Tegn en almindelig sekskant, hvis sidelængde er 7,5 cm.

(3) Lav en rektangulær (2 cm*7,5 cm) ved siden af hver side af den almindelige sekskant

Trin 3: Byg den øverste del af tårnet

(1) Fold et stykke A4 -papir, så de to længere sider berører. (Se figur 5, men bemærk forskellen)

(2) Gentag (2) til (5) i trin 1.

(3) Lav 12 stykker 50 mm*50 mm papir.

(4) Fold papiret, der er nævnt i trin 3, 3) på midten.

(5) Sæt hvid lim på en af de indvendige sider, der er nævnt i trin 3, 4). (Som vist i figur 9)

(6) Fastgør den indsatte side til en yderside af prismen. Den mindste linie på den mindre bør falde sammen med prismeens overkant. (Som vist i figur 10) Gør derefter det samme for de andre 5 kanter.

(7) På samme måde fastgør du flere stykker lille papir til tårnet. Denne gang skal de dog stikkes inde. (Som vist i figur 11) Gør derefter det samme for de andre 5 kanter indeni.

(8) Skær alle de dele, der kommer ud af prismekanten. (Som vist i 12)

(9) Stick alle små stykker papir (hvis det er muligt) for at stabilisere strukturen. (Som vist i figur 13)

(10) Gentag trin 3 6) til 9) i den anden ende af strukturen. Hold den til forbindelsesdelen.

Trin 4 Byg den anden forbindelsesdel

(1) Tegn 48 parallelle linjer parallelt med den korte side af A4 -papir. Hver to nabolinjer skal have en afstand på 5 (mm).

(2) Fold papiret langs linjerne. Streglinje betyder, at du skal folde papiret mod dig, og fuld linje betyder, at du skal folde papiret tilbage til dig. Produktets udskæringsbillede vil se ud som figur 14.

(3) Brug hvid lim til at klæbe et stykke papir øverst på bølgepapiret. Stick et andet papir i bunden. (Figur 15)

(4) Skær bølgepapiret i 12 (cm)*15 (cm)

Trin 5 Byg toppen af papirtårnet (servo, strøm, laser og Arduino del)

(1) Saml skyterrassen med en SG90 servo og laserstråle monteret. Brug 502, hvis det er nødvendigt.

(2) Monter sporingssensoren på skyterrassen. Det skal være strengt i et lodret plan med laserstrålen. (Som vist i figur 16)

(3) Tegn 2 lodrette sorte krydslinjer på et karton med hvidt papir på. Linjen skal være 0,5 cm bred. Lav derefter en hel (radius = 0,6 cm) i midten.

(4) Stick den anden side af brættet på servoen herunder. Sæt skyterrassen på den. (Se figur 17)

(5) Installer Arduino, brødbræt og batterier på toppen af tårnet og ultralydssensorerne på tårnet. (Som vist i figur 18)

Trin 3: Det endelige resultat af fejl og tårn

Se figurerne ovenfor.

Trin 4: Problemoptagelse

1 Vi valgte først en modulær infrarød sensor. Det kunne kun spore en 2 cm bred hvid linje, men turneringen gav 4 cm brede hvide linjer til sporing.

Løsning: Brug mindst 3 uafhængige infrarøde sensorer. Du kan justere afstanden mellem hver af dem, så bilen kan spore linjer med enhver bredde.

2 360-graders servoen var svær at kontrollere sin rotationsvinkel. Vi kunne kun kontrollere dens retning og hastighed.

Løsning: Stick en infrarød sensor på skyterrassen. Tegn et kryds med sorte streger på et papir. Læg papiret oven på 360-graders servoen (under skyterrassen). Når sensoren registrerer en sort linje, skal 360-graders servoen stoppe med det samme, så den kan rotere nøjagtigt 90 grader i en rotation.

3 Mange objekter skal placeres øverst på papirtårnet, men der er ikke så meget plads.

Løsning: Fold et bølgepap. Det giver ekstra bæreplads.

Trin 5: Referencer

Hyperlink af emnerne:

Fejldel:

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…

Tårn del:

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…