สนามเด็กเล่นเที่ยงคืน: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

คำเตือน! โปรดอ่านก่อน! อย่าทำร้ายสัตว์เลี้ยงของคุณ

เลเซอร์อันตราย! ฉันไม่แนะนำให้สร้างโครงการนี้ตามที่เป็นอยู่ด้วยเหตุผลหลายประการ

• เพราะมันง่ายเกินไปสำหรับแมวที่จะมองเลเซอร์
• อาจแทนที่เลเซอร์ด้วย "คันเบ็ดและเชือก" (ประเภทของเล่นแมว) ที่โผล่ออกมาจากรู…
• การรบกวนอาจทำให้เซอร์โวเลเซอร์ทำงานโดยไม่คาดคิด & รีเซ็ตเป็น 0 ตำแหน่ง
• ไม่สามารถปิดเลเซอร์ได้อย่างรวดเร็ว หรือสั่งเลเซอร์ใหม่อีกครั้ง ไม่เหมือนเลเซอร์มือถือ
• แมวสนใจเสียงและการเคลื่อนไหวของเซอร์โวและมองที่เลเซอร์
• แมวไม่เข้าใจอันตรายของเลเซอร์

แมวของฉันชอบไล่เลเซอร์

แขนของฉันเหนื่อยเร็วเกินไปสำหรับความชอบของเธอเมื่อต้องไล่ตามตัวชี้เลเซอร์ที่ฉันโบกไปมา… แน่นอนว่าฉันทำให้เธอวิ่งได้ดี บางครั้งสักครู่ แต่ฉันต้องการระบบอัตโนมัติมากกว่านี้… ฉันชอบการทำงานอัตโนมัติ

ฉันเพิ่งติดตามบทช่วยสอน Arduino ด้านล่างและสร้าง "CAT LASER POINTER"

create.arduino.cc/projecthub/circuito-io-team/how-to-make-a-cat-laser-pointer-5f6307

ความรู้นี้เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับ Midnight's Playground

คุณจะได้เรียนรู้วิธีเชื่อมต่อเซอร์โวกับ Arduino, กำหนดค่าบลูทูธ, รับซอฟต์แวร์ที่จำเป็น มันง่ายมากและกวดวิชาก็จัดวางได้ดีมาก

ฉันทำตามคำแนะนำ ฉันมีเพื่อน 3D Print ที่ต้องการส่วนประกอบเล็กๆ 3 อย่างที่ต้องการ จากนั้นฉันก็สั่งโมดูลบลูทูธ เซอร์โว (และเซอร์โวพิเศษบางตัว)

ฉันพยายามเรียนรู้สิ่งต่าง ๆ เกี่ยวกับ Arduino และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อยู่เสมอ ฉันพบว่า "Instructables" เป็นแหล่งข้อมูลที่ทรงคุณค่าและพบแนวคิดและเคล็ดลับดีๆ ที่นี่ทุกวัน! ฉันไม่ใช่มืออาชีพ และฉันยังคงเรียนรู้ ฉันชอบเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ดังนั้นฉันจึงตั้งตารอที่จะได้เล่นกับเซอร์โวและเลเซอร์เหล่านี้

ฉันสร้าง "cat laser pointer" และทำงานได้ตามที่คาดไว้ เจ้าแมวตัวนี้กำลังไล่ตามจุดสีแดงที่สุ่มฉายลงบนพื้นอย่างมีความสุข

จากนั้น Instructables ก็มีการแข่งขันสำหรับ PETS ฉันไม่สามารถต้านทาน ฉันมี Arduino Mega 2560 R3 อยู่แล้วและได้สร้างโครงการอื่นๆ ขึ้นมา ดังนั้นฉันจึงมีเซ็นเซอร์พิเศษสองสามตัวนั่งอยู่ในกล่อง ฉันรวบรวมเศษไม้ที่ฉันมี เกร็ดเล็กเกร็ดน้อยที่นี่และที่นั่นที่ฉันอาจพบว่ามีประโยชน์

และฉันตัดสินใจสร้างสนามเด็กเล่น Midnight โดยใช้เลเซอร์เป็น "ผู้แนะนำ"

เสบียง

ส่วนประกอบหลักที่จำเป็น

• Arduino Mega 2560 (หรือใกล้เคียง) & สาย USB
• เขียงหั่นขนมและสายจัมเปอร์หลายสาย (M-M. M-F, F-F)
• อะแดปเตอร์จ่ายไฟ 9v และ 12v (สำหรับ Arduino และเซอร์โว)

ส่วนประกอบสนามเด็กเล่น

• (4) x DXW90 ไมโครเซอร์โวมอเตอร์ 9g/1.6kg
• (1) x โมดูลควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามขั้วสำหรับ Arduino
• (2) x HY-SRF05 Ultrasonic Distance เซนเซอร์ Module
• (1) x กลไกการแพน/เอียง (https://www.thingiverse.com/thing:2800192)
• (1) x HC-05 6 พินไร้สาย Bluetooth RF Transceiver Module
• (1) x โมดูลเลเซอร์ไดโอดมินิ 650nm 6mm 5V 5mW Laser
• (6) x ไม้ชิ้นต่างๆ
• (2) x แผ่นกันกระแทก
• (1) x ผ้าปูที่นอนเก่าคลุมทุกอย่างไว้ข้างใน

ซอฟต์แวร์

• Arduino IDE
• Arduino BlueControl มีอยู่ใน Google Play Store

เครื่องมือเบ็ดเตล็ด

• ปืนหลัก
• เจาะ
• มิเตอร์วัดแรงดันไฟ (สำหรับการแก้ไขปัญหา ไม่จำเป็น)
• สายวัด
• เครื่องตัดลวด
• ไขควงปากแบน/คีมปากแหลม
• เทปพันสายไฟ
• กรรไกร
• มีดยูทิลิตี้

ขั้นตอนที่ 1: แต่ฉันจะทำอะไรได้บ้าง!?

เนื่องจากนี่เป็นของแมวของฉัน ฉันต้องพิจารณาบางสิ่ง… ฉันไม่ต้องการให้ลูกแมวของฉันบาดเจ็บ และของเล่นควรยืดหยุ่นได้…

ฉันเพิ่งซื้อเซอร์โวเพิ่มอีกสองสามตัว และฉันมีเซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิกสองสามตัวในลิ้นชัก… นอกจากนี้ ฉันเพิ่งสร้างตัวชี้เลเซอร์อัตโนมัติที่ยอดเยี่ยม

ฉันมองไปรอบๆ อพาร์ตเมนต์แล้วปล่อยให้จินตนาการโลดแล่น ฉันมีภาชนะใส่กาแฟพลาสติกเก่าๆ ฉันสามารถใช้ฝากลมและหมุนด้วยเซอร์โวได้ ฉันพบขวดสเปรย์เก่าๆ ที่ไม่ได้ฉีดแล้ว ฉันตรวจสอบท่อพลาสติกที่เก็บไว้ข้างในและพบว่ามันมีคุณสมบัติที่เรียบร้อยและใช้งานได้ดี

ฉันเก็บกล่องไว้นานกว่าที่ควรจะเป็นเสมอ… ดังนั้นฉันจึงมีกล่องขนาดใหญ่ที่ดีที่ฉันสามารถตัดและติดตั้งสิ่งของต่างๆ ได้ กระดาษแข็งมีประโยชน์หลายครั้งในระหว่างโครงการ ที่ใส่ลูกบอลทำจากกระดาษแข็ง, ตัวยึดอัลตราโซนิกทำจากกระดาษแข็ง ฉันใช้กระดาษแข็งปิดสายไฟเพื่อช่วยปกป้องสายไฟ และในที่สุดฉันก็จะห่อลวดและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไว้ในกล่องกระดาษแข็ง

ขั้นตอนที่ 2: เลย์เอาต์และบิลด์

ฉันมีไม้ตัดแล้ววางอยู่รอบ ๆ ดังนั้นฉันจึงพยายามใช้ประโยชน์จากสิ่งที่ฉันมีอยู่แล้ว …

• ไม้อัดสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 2' 1" หนึ่งแผ่น (สำหรับฐาน)
• บอร์ด 1" x 6" 1 อัน (สำหรับชั้นวาง)
• สาม 1" x 1" ยาวประมาณ 1' 1" (เพื่อถือชั้นวาง)
• แท่น 1.5" 1.5" หนึ่งอัน (เพื่อยึดกลไกเลเซอร์)

ยอมรับว่านี่เป็นการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่าย ฉันแน่ใจว่ามีเวลามากขึ้นและมีความคิดสร้างสรรค์เล็กน้อยคุณสามารถทำสิ่งที่น่าตื่นเต้นได้อย่างแน่นอน !!!

ฉันจะใช้กระดาษแข็งแผ่นใหญ่ๆ ที่ด้านหลังเพื่อซ่อนล้อและคันโยก

ฉันเจาะรูล่วงหน้าและใช้สกรูไม้เพื่อยึดทุกอย่างเข้าด้วยกัน ฉันไม่ใช่ช่างไม้ที่เก่งมาก ดังนั้นโปรดอภัยบางข้อผิดพลาดที่มองเห็นได้…

ฉันเย็บแผ่นกันเสียงที่ฉันมีกับไม้ ใช้กระดาษแข็งช่วยยึดลวดเย็บกระดาษลง

คำเตือน! ตั้งฐานให้ต่ำที่สุดหนึ่งนิ้ว แมวสามารถมองเข้าไปโดยตรงถ้ามันสูงเกินไป! ของฉันสูงเกินไป

ขั้นตอนที่ 3: สถานที่ท่องเที่ยว

ป้อมปืนเลเซอร์

แหล่งท่องเที่ยวหลักคือป้อมปืนเลเซอร์

ฉันเพิ่งสร้างตัวชี้เลเซอร์แมวอัตโนมัติ

มันเป็นของเล่นที่สมบูรณ์แบบในการสร้างสนามเด็กเล่นรอบเที่ยงคืน "ตัวชี้" สามารถควบคุมได้ผ่านบลูทูธและโทรศัพท์ Android ของคุณโดยใช้แอปชื่อ "Arduino BlueControl" ที่มีจำหน่ายจาก Google Play Store ฉันต้องยอมรับ ซอฟต์แวร์สำหรับกลไกการแพน/เอียงแบบเดิมเป็นเครื่องมือสำคัญในการเริ่มต้น ฉันส่งคำสั่งบลูทู ธ arduino ของฉันอย่างรวดเร็วในไม่กี่นาที ซอฟต์แวร์นี้มีโหมด "เล่นอัตโนมัติ" โดยจะสุ่มย้ายเลเซอร์ไปรอบๆ พื้นที่ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า มันใช้งานได้ดีสำหรับสิ่งที่ฉันคิดไว้!

ลูกเด้ง/คันโยกเมาส์กระโดด

นี่เป็นเพียงลูกบอลประเภทเส้นด้ายที่ผูกติดอยู่กับเชือกที่ฉันพบ จากนั้นฉันก็แนบสิ่งนี้กับคันโยก ซึ่งจะแนบไปกับเซอร์โว สามารถตั้งโปรแกรมเซอร์โวให้หมุนได้ทุกที่ตั้งแต่ 0 - 180 องศา ฉันใช้ฟังก์ชันนี้เพื่อเลื่อนคันโยกขึ้นและลงแบบสุ่ม และเขย่าลูกบอลเป็นครั้งคราว

โบนัส: ฉันติดเมาส์เข้ากับคันโยก เมื่อคันโยกดึงเชือกขึ้น เมาส์จะปรากฏขึ้นเหนือฉากหลัง เมื่อลูกบอลหล่น เมาส์จะหล่นลงมาด้านหลังฉากหลัง

ล้อเมาส์

สิ่งที่แนบมากับเซอร์โวตัวใดตัวหนึ่งคือฝาพลาสติกจากกระป๋องกาแฟ ฉันติดเมาส์ไว้ที่ฝาและติดฝากับเซิร์ฟเวอร์ จากนั้นฉันก็ตัดรูพิเศษออก (หน้าต่าง) เพื่อให้เมาส์ "ปรากฏ" ทันที หนึ่งรูเหนือชั้นวางและหนึ่งรูด้านล่าง การหมุนวงล้อช่วยให้ฉันสามารถวางตำแหน่งเมาส์ไว้ที่ระดับใดระดับหนึ่งหรือซ่อนไว้ได้

The String Wheel

อีกครั้งที่ฉันใช้ฝากระป๋องกาแฟแบบพลาสติก แต่คราวนี้ฉันติดเส้นด้ายบางๆ ไว้ที่ฝา โดยใช้หลักการเดียวกันกับล้อเลื่อนของเมาส์ ฉันสามารถกระตุกสตริงไปมาที่หน้า "หน้าต่าง" ซ่อนหรือทำให้ปรากฏขึ้นใหม่ได้ (ขออภัย เนื่องจากเซอร์โวผิดพลาด ฉันต้องลบสถานที่ท่องเที่ยวในงานเทศกาลนี้ออก

ขั้นตอนที่ 4: ข้อมูล Arduino, ภาพร่าง, ข้อมูลตัวแปร ฯลฯ

Arduino pinout

เราจะใช้พินดิจิตอล 2, 5, 7, 10, 11, 22, 23, 24, 25, 36, 40.

// กำหนดหมุดบลูทูธ#define BTHC05_PIN_RXD 10 #define BTHC05_PIN_TXD 11

// กำหนดพินเลเซอร์ #define LASER_PIN_S 2

// กำหนดเซอร์โวพิน 5 อัน #define SERVO9G1_PIN_SIG 36 // เลเซอร์ซ้ายและขวา #define SERVO9G2_PIN_SIG 40 // เลเซอร์ขึ้นและลง #define SERVO9G3_PIN_SIG 5 // ก้านบอล #define SERVO9G4_PIN_SIG 7 // Mouse Wheel // กำหนด Trig และ Echo pin สำหรับ HY-SRF05 (เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก 1 & 2) #define trigPin1 22 // 12 เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดของลูกบอล #define echoPin1 23 // 13 เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดของลูกบอล #define trigPin2 24 // เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดในสนามเด็กเล่น #define echoPin2 25 // เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดในสนามเด็กเล่น

ตัวแปรต่ำสุดและสูงสุดสำหรับเซอร์โว:

// สิ่งนี้กำหนดตำแหน่ง min & mix สำหรับเซอร์โว

ตัวอย่าง:

int servo1Min = 70; int servo1Max = 110; int servo2Min = 25; int servo2Max = 90;

สถานะเวลาเล่น

รูทีนที่รันโค้ดเมื่อวัตถุเรียกเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกที่เหมาะสม

ถ้า (playTimeState) {// คำเตือน! กำหนดค่าพิกัดเลเซอร์ตามขนาดที่คุณสร้าง! วาดวงกลม วาดเส้น ฯลฯ ฯลฯ… }

คำเตือน! เลเซอร์เป็นอันตราย อย่ามองตรงที่เลเซอร์

ฉันใช้ตัวควบคุม 12v - 5v เพื่อให้ 5v ที่ราบรื่นแก่เซอร์โวและเซ็นเซอร์

ขั้นตอนที่ 5: เอาต์พุตแบบอนุกรม

ขณะใช้ IDE ของ Arduino คุณสามารถดู "Serial Monitor" เพื่อดูเอาต์พุตขณะที่มีการดำเนินการรูทีน

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างที่แก้ไขของผลลัพธ์ที่ผลิต

เริ่ม

Ultrasonic Sensor 1 - 28.85 Ultrasonic Sensor 2 - 42.66 Ultrasonic Sensor 1 - 28.79 Ultrasonic Sensor 2 - 43.36 Ultrasonic Sensor 1 - 28.78 Ultrasonic Sensor 2 - 43.66 Ultrasonic Sensor 1 - 28.31 Ultrasonic Sensor 2 - 43.07 Ultrasonic Sensor 1 - 28.29 Ultrasonic Sensor 2 - 112.42 (เซ็นเซอร์สนามเด็กเล่น. เกินกฎ " 45"!) วัตถุได้เข้าสู่สนามเด็กเล่น - เปิดเลเซอร์ - วาดวงกลม x - 100.00, y - 45.00 x - 100.00, y - 45.20 x - 99.99, y - 45.39 … (แก้ไขพิกัดทั้งหมดแล้ว ออก) x - 97.37, y - 51.76 x - 97.23, y - 51.91 x - 97.10, y - 52.05 - วาดเส้นทแยงมุมเข้าหาลูกบอล x - 91, y - 20 x - 92, y - 21 x - 93, y - 22 … x - 121, y - 50 x - 122, y - 51 x - 123, y - 52 - วาดเส้นต่อลูก x - 123, y - 53 x - 123, y - 54 … x - 123, y - 59 x - 123, y - 60 x - 123, y - 61 - Laser OFF - Activating Ball Lever - Laser ON - วาดเส้นลงจากลูก x - 123, y - 62 x - 123, y - 61 x - 123, y - 60 … x - 123, y - 48 x - 123, y - 47 x - 123, y - 46 - ลากเส้นไปทางขวาที่เมาส์ x - 123, y - 45 x - 122, y - 45 x - 121, y - 45 … x - 76, y - 45 x - 75, y - 45 x - 74, y - 45 - การวาดเส้นบนเมาส์ x - 73, y - 44 x - 73, y - 45 x - 73, y - 46 … x - 73, y - 83 x - 73, y - 84 x - 73, y - 85 - เลเซอร์ปิด - เมาส์เลื้อย - เปิดเลเซอร์ - วงกลมวาด x - 100.00, y - 45.00 x - 100.00, y - 45.20 x - 99.99, y - 45.39 … x - 97.37, y - 51.76 x - 97.23, y - 51.91 x - 97.10, y - 52.05 - Laser OFF Play Time Over! Ultrasonic Sensor 1 - 27.45 Ultrasonic Sensor 2 - 42.12 Ultrasonic Sensor 1 - 27.56 Ultrasonic Sensor 2 - 41.47 Ultrasonic Sensor 1 - 27.93 Ultrasonic Sensor 2 - 42.02

ขั้นตอนที่ 6: วิดีโอสาธิต

วิดีโอแรก

ฉันกำลังสาธิตกิจวัตร "สนามเด็กเล่น" หลัก โดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกตัวเดียว

กิจวัตรนี้มีดังต่อไปนี้:

1. เลเซอร์วาดวงกลม
2. เลเซอร์ตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ไปยังคันโยกลูกบอลกระดอน
3. ลูกบอลถูกเด้ง 10 ครั้งระหว่างตำแหน่งสุ่มแล้วกลับไปที่ถังด้านล่าง
4. เลเซอร์ตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ไปยังวงล้อของเมาส์
5. วงล้อของเมาส์กระตุกไปมาเล็กน้อย จากนั้นเมาส์จะเลื่อนไปที่ชั้นบนสุด แล้วกลับสู่ตำแหน่งเดิม
6. เลเซอร์วาดวงกลม
7. เลเซอร์ปิดตัวลงและรอให้ทริกเกอร์เกิดขึ้น

วิดีโอที่สอง

ฉันกำลังสาธิตขั้นตอนของคันโยกลูกบอล/เซอร์โวที่กระเด้งกระดอนโดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกตัวอื่น

วิดีโอที่สาม

ฉันกำลังสาธิตการเริ่มต้นในโหมดเล่นอัตโนมัติ จากนั้นเมื่อตรวจพบวัตถุ (หรือดึงดูด) กิจวัตรที่กล่าวถึงในวิดีโอแรกจะเริ่มต้นขึ้น

วิดีโอที่สี่

Midnight เป็นเบต้าทดสอบสนามเด็กเล่นสำหรับฉัน เธอทำงานได้ดีมาก!

วิดีโอที่ห้า

นี่เป็นหนึ่งในวิดีโอหลุดของฉัน เนื่องจากสายกราวด์ถูกตัดการเชื่อมต่อ ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดจึงเกิดขึ้น… เสียงมาจากทีวีของฉัน แต่ดูเหมือนว่าจะมีการซิงโครไนซ์กัน… ฉันคิดว่ามันน่าขบขันเล็กน้อย ฉันแค่ดีใจที่ไม่มีอะไรเสียหาย

ขั้นตอนที่ 7: ความคิดสุดท้ายบางอย่าง

• เพื่อความปลอดภัยของน้องแมว อย่าใช้จุดเลเซอร์เลย มีตัวแปรมากเกินไปที่จะต้องพิจารณาและเราไม่ต้องการทำร้ายเพื่อนตัวน้อยที่มีขนยาวของเรา
• ล้อและคันโยกช่วยกระตุ้นได้มาก เพิ่มกระดิ่งหรือไฟ LED และวิโอลาสองสามดวง… คุณมีทางเลือกที่ปลอดภัยสำหรับเลเซอร์
• โปรดใช้ความระมัดระวังเมื่อคุณตัดสินใจใช้ปืนหลัก ฉันยิงลวดเย็บกระดาษเข้าไปในนิ้วเดียวกันสองครั้ง เลือดพุ่ง น่าเสียดายที่ฉันไม่ได้คิดที่จะถ่ายรูปจนกว่าฉันจะทำความสะอาดมัน… ขอโทษ:(