ปริศนาตามสี: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

สวัสดี!

สำหรับโครงการโรงเรียนที่ชื่อว่า "ถ้าเป็นอย่างนั้น" ฉันต้องสร้างวัตถุแบบโต้ตอบโดยใช้ Arduino ฉันตัดสินใจสร้างปริศนาตามสีด้วยระบบป้อนกลับที่เรียบง่าย

มันทำอะไร (โดยย่อ):

1. มันกำหนดสีของวัตถุเหนือเซ็นเซอร์สี
2. จะตรวจสอบว่าสีนั้นตรงกับโซลูชันที่ถูกต้องหรือไม่
3. มันจะขึ้นเครื่องหมาย "คุณเสียชีวิต" หรือไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศว่าปริศนาจะไขได้หรือไม่

คุณอาจคิดว่าปริศนานี้แก้ได้ง่าย?

สำหรับคนที่รู้ว่ามันทำงานอย่างไร แม้ว่าคุณสามารถเปลี่ยนวิธีแก้ปัญหาได้! แต่อย่ากังวล สำหรับคนที่ไม่รู้ว่ามันทำงานอย่างไร มันดูเหมือนเวทมนตร์ จากประสบการณ์ของผม หลายคนคิดว่าปริศนาเกี่ยวกับน้ำหนัก ไม่ใช่สี และอย่าลืมว่าคุณคือเจ้าแห่งปริศนา คุณจะให้เบาะแสมากแค่ไหนก็ขึ้นอยู่กับคุณ

ฉัน (ต้องการ) ใช้อย่างไร:

ฉันต้องการใช้ปริศนานี้เป็นส่วนโต้ตอบของแคมเปญ D&D ของฉัน

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

คุณจะต้องมีสิ่งต่อไปนี้ก่อนจึงจะเริ่มสร้างได้:

โดยทั่วไป:

สมอง (สร้างสรรค์) ที่จะไขปริศนา

รายการ Arduino:

• Arduino Uno
• เขียงหั่นขนม
• เซอร์โวมอเตอร์
• (TCS3200) เซ็นเซอร์สี
• 7x สายจัมเปอร์ตัวผู้ - ตัวเมีย (ขอแนะนำให้ใช้สีที่ต่างกันทั้งหมด)
• 11x ตัวผู้ - สายจัมเปอร์ตัวผู้
• powerbank (ในกรณีที่คุณต้องการให้มันทำงานโดยไม่มีคอมพิวเตอร์/แล็ปท็อปของคุณ)

ปลอก:

• กล่อง (รองเท้า) พร้อมฝาปิด (สำหรับต่อจิ๊กซอว์)
• กระดาษแข็งสองสามแผ่น (เพื่อทำกำแพง, เสาตรงกลางและป้ายคุณตาย)
• บล็อกไม้ (อย่างน้อย) ด้านหนึ่งต้องใหญ่กว่าเซ็นเซอร์สี
• สี: ดำ แดง น้ำเงิน และเขียว (และสีเพิ่มเติมหากต้องการ*)
• กระดาษขาว A4
• กรรไกร
• เครื่องหมายสีดำ
• เทปกาวสองหน้าแข็งแรง
• ดินสอ
• กาวติดทันที
• มีดปอกผลไม้หรือมีดสแตนเลย์

* หมายเหตุด้านสีเล็กน้อย: ตอนแรกฉันยังใช้สีม่วง แต่เซ็นเซอร์แยกสีแดงและสีม่วงออกไม่ได้ ดังนั้นฉันจึงละเลย โปรดทราบว่าสีอื่นๆ อาจไม่ออกมาสวยงามเช่นกัน (แต่ฉันอาจไม่ได้ลอง) เซ็นเซอร์ของฉันราคาถูก เซ็นเซอร์ที่แม่นยำกว่านั้นน่าจะแยกแยะสีได้มากกว่า

ขั้นตอนที่ 2: ปริศนา

ส่วนที่สำคัญที่สุดของโครงงานนี้คือการมีตัวต่อที่ดีในการถอดรหัสลับสมอง

ดังที่คุณเห็นในภาพแรก (อันที่มีอินโทร) ฉันวาดอักษรรูนนอร์สบนบล็อกของฉัน (ทุกด้านยกเว้นด้านล่าง) พวกเขาต้องทำอย่างไรกับปริศนา จากนั้นฉันก็ถามคำถามง่ายๆ เกี่ยวกับคดีนี้ว่า "ความมั่งคั่งที่แท้จริงคือ … ?"

ฉันใช้ภาพด้านบนเพื่อแปลอักษรรูน ฉันยังให้คำแปลกับคนที่พยายามไขปริศนาของฉันด้วย

คำตอบของปริศนา:

ความมั่งคั่งที่แท้จริงคือความสุข!

ดังนั้นสิ่งที่ผู้เล่นต้องทำคือแทนที่สมบัติ (บล็อกที่มีสัญลักษณ์ความมั่งคั่ง) ด้วยบล็อกที่มีสัญลักษณ์ความสุขอยู่

รู้สึกอิสระที่จะใช้ปริศนาของฉัน แต่ฉันขอแนะนำให้คุณคิดขึ้นมาเอง

ขั้นตอนที่ 3: การเดินสายไฟ

การเดินสายค่อนข้างง่ายเนื่องจากมีเพียง 2 ส่วนประกอบ (และ Arduino) ในคำอธิบาย ฉันใช้จำนวนสายขั้นต่ำ หากคุณต้องการใช้มากกว่านี้ โปรดดำเนินการตามนั้น (ฉันใช้สายไฟมากขึ้นในภาพ)

Arduino กับเขียงหั่นขนม: (ใช้ 2 ตัวผู้ - สายตัวผู้)

1. เชื่อมต่อพิน 5V เข้ากับด้าน + ของเขียงหั่นขนมของคุณ
2. ต่อหมุดกราวด์อันใดอันหนึ่งเข้ากับด้าน - ของเขียงหั่นขนมของคุณ

เซอร์โว: (ใช้ 3 สายชาย - ชาย)

เซอร์โวมีสามสาย: พลังงาน กราวด์ และสัญญาณ

1. ปกติไฟจะเป็นสายสีแดง ต่อสายนี้กับด้าน + ของเขียงหั่นขนมของคุณ
2. กราวด์มักจะเป็นสายสีดำหรือสีน้ำตาล ต่อสายนี้เข้ากับด้าน - ของเขียงหั่นขนมของคุณ
3. โดยทั่วไปสัญญาณจะเป็นสายสีเหลืองหรือสีส้ม ต่อสายนี้กับแถวแนวนอนบนเขียงหั่นขนมของคุณ*

เซ็นเซอร์สี: (ใช้สายไฟตัวผู้ - ตัวเมีย 7 เส้น)

1. VCC: ต่อสายนี้เข้ากับด้าน + ของเขียงหั่นขนมของคุณ (นี่คือพลังงาน)
2. GND: ต่อสายนี้เข้ากับด้าน - ของเขียงหั่นขนมของคุณ (นี่คือกราวด์)
3. S0: ต่อสายนี้เข้ากับแถวแนวนอนบนเขียงหั่นขนมของคุณ*
4. S1: ต่อสายนี้เข้ากับแถวแนวนอนบนเขียงหั่นขนมของคุณ*
5. S2: ต่อสายนี้เข้ากับแถวแนวนอนบนเขียงหั่นขนมของคุณ*
6. S3: ต่อสายนี้เข้ากับแถวแนวนอนบนเขียงหั่นขนมของคุณ*
7. ออก: ต่อสายนี้เข้ากับแถวแนวนอนบนเขียงหั่นขนมของคุณ*

*ฉันไม่ได้บอกคุณอย่างแน่ชัดว่าจะปักหมุดไว้ที่ใดบนเขียงหั่นขนมเพราะง่ายกว่าที่จะคิดหาสิ่งที่ดีที่สุดเมื่อใช้ร่วมกับงานสร้างของคุณ

Breadboard to Arduino: **(ใช้สายไฟตัวผู้ - ตัวผู้ 6 เส้น)

นับว่าฉลาดที่จะดูว่าทุกอย่างทำงานได้ดีหรือไม่ก่อนใส่ลงในเคส พึงระลึกไว้ว่าในการทำเช่นนั้น คุณต้องถอดสายเคเบิลเหล่านี้ออกและใส่กลับเข้าไปใหม่ในภายหลัง อย่าลืมจำหรือจดว่าสายเคเบิลใดเชื่อมต่อกับสิ่งใด

1. เชื่อมต่อแถวที่คุณเชื่อมต่อกับพินสัญญาณของเซอร์โวกับพิน 9 บน Arduino
2. เชื่อมต่อแถวที่คุณเชื่อมต่อกับพิน S0 ของเซ็นเซอร์สีเพื่อพิน 4 บน Arduino
3. เชื่อมต่อแถวที่คุณเชื่อมต่อกับพิน S1 ของเซ็นเซอร์สีเพื่อพิน 5 บน Arduino
4. เชื่อมต่อแถวที่คุณเชื่อมต่อกับพิน S2 ของเซ็นเซอร์สีเพื่อพิน 6 บน Arduino
5. เชื่อมต่อแถวที่คุณเชื่อมต่อกับพิน S3 ของเซ็นเซอร์สีเพื่อพิน 7 บน Arduino
6. เชื่อมต่อแถวที่คุณเชื่อมต่อกับพิน OUT ของเซ็นเซอร์สีเพื่อพิน 8 บน Arduino

** แถวที่ฉันอ้างถึงด้านบนนี้เป็นแถวบนเขียงหั่นขนมของคุณ

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

ในเอกสารแนบนี้ คุณจะพบรหัสที่คุณต้องการเพื่อเรียกใช้โครงการนี้ ความคิดเห็นในโค้ดควรมีความชัดเจนเกี่ยวกับสิ่งที่ทำ หากคุณต้องการข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเซ็นเซอร์สี (สำหรับหากคุณต้องการเข้าใจโค้ดอย่างถ่องแท้) เราขอแนะนำให้คุณตรวจสอบบทช่วยสอนนี้ "เซ็นเซอร์ทำงานอย่างไร" ส่วน.

แม้ว่าคุณจะยังไม่มา แต่มีบางสิ่งที่คุณต้องปรับเปลี่ยนในโค้ด:

• ปรับตัวแปร
• ปรับ if-statement ให้เข้ากับปริศนาของคุณ (ถ้าจำเป็น)

การทำเสาและทาสีบล็อกจากขั้นตอนถัดไปนั้นสะดวก ก่อนที่คุณจะปรับตัวแปร คุณจะได้ไม่ต้องทำอีก

ปรับตัวแปร:

หากคุณสร้างการเดินสายอย่างถูกต้อง รหัสควรจะใช้งานได้ ให้หยิบกระดาษ ปากกา และบล็อก (ทาสี)*

1. แสดงความคิดเห็นชั่วคราวเกี่ยวกับฟังก์ชัน void checkRiddle จากโค้ด (เพื่อไม่ให้ส่วนนั้นทำงาน)
2. อัปโหลดรหัสไปยัง Arduino ของคุณ
3. เปิดจอภาพแบบอนุกรม มันจะเริ่มทำงานและแสดงให้คุณเห็น R= … G= … B= … (และอีกหลายอย่าง ตอนนี้ไม่สำคัญแล้ว)
4. ถือบล็อกสีที่ด้านหน้าของเซ็นเซอร์ (ใกล้ที่สุดเท่าที่จะเป็นในการออกแบบขั้นสุดท้ายของคุณ) เป็นเวลาสองสามวินาที
5. ในขณะที่ยังคงถือไว้ด้านหน้าเซ็นเซอร์ ให้ปิดเครื่อง Arduino ของคุณ (ดึงออกจากพอร์ต usb)
6. จดค่าภายนอก (สูงสุดและต่ำสุด) ของเซ็นเซอร์สีที่วัดในแต่ละสี (R, G และ B)
7. เลือกค่าสองค่าที่แตกต่างกันน้อยที่สุด (เช่น R และ B)**
8. นับ +10 สำหรับค่าสูงสุดและ -10 จากค่าต่ำสุดเพื่อให้เซ็นเซอร์ผิดพลาดเล็กน้อย
9. ตอนนี้แทนที่ค่าในโค้ดด้วยค่าที่คุณมีในตอนนี้ (ความคิดเห็นระบุว่าคุณควรแทนที่ค่าใด)
10. หากคุณใช้สีที่แตกต่างจากฉัน ให้เปลี่ยน serial.print ด้วย
11. ตอนนี้ให้อัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino ของคุณอีกครั้งโดยใช้ค่าที่วัดได้ใหม่
12. ทดสอบว่าจอภาพแบบอนุกรมสามารถพิมพ์สีที่คุณเพิ่งใส่ลงในโค้ดได้อย่างสวยงามหรือไม่โดยถือบล็อกสีเดียวกันไว้ข้างหน้า ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีความสม่ำเสมอตราบเท่าที่คุณถือไว้ด้านหน้าเซ็นเซอร์
13. หากไม่มี::(ตรวจสอบค่า ดูว่าคุณจำเป็นต้องทำให้ช่วงกว้างขึ้นหรือไม่ ถ้าใช่::) ตอนนี้โค้ดรู้จักสีนี้แล้ว
14. ทำซ้ำขั้นตอนนี้ (ขั้นตอนที่ 4 - 13) จนกว่าสีทั้งหมดที่คุณต้องการใช้จะถูกรวมเข้ากับโค้ด
15. อย่าลืมยกเลิกการใส่เครื่องหมายฟังก์ชัน void checkRiddle!

* ไปที่ขั้นตอน "เคส" ก่อนถ้าคุณยังไม่ได้ทาสี

** สามารถแม่นยำยิ่งขึ้นหากต้องการโดยใช้ทั้ง 3 (R, G และ B) แต่สำหรับโครงการนี้ไม่จำเป็นต้องใช้

ปรับ if-statement ให้กับปริศนาของคุณ: (เฉพาะในกรณีที่คุณต้องการเปลี่ยนวิธีแก้ปัญหา)

ขั้นตอนที่ 5: กรณีและการวาดภาพบล็อก

กรณีเป็นส่วนที่ค่อนข้างยุ่งยาก แต่ก็ไม่ยาก ส่วนใหญ่เป็นเรื่องเกี่ยวกับการวัดที่ถูกต้อง ฉันไม่ได้ให้การวัดของฉันเพราะเรา (ส่วนใหญ่) ไม่ได้ใช้วัสดุที่มีขนาดเท่ากัน

ทาสีบล็อก:

ระบายสีบล็อกด้วยสีที่คุณต้องการใช้ ฉันแนะนำสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน เนื่องจากเป็นการง่ายที่สุดในการแยกความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านั้นกับเซ็นเซอร์

หากคุณไม่ได้ทำสีปริศนาของคุณเองบนอักษรรูนเช่นกัน

เสาหลัก:

เสาคือ (บางส่วน) ซ่อนเซ็นเซอร์สีและสายเคเบิลที่ติดอยู่ ในการพิจารณาการวัดของเสา คุณต้องวัดด้านข้างของเซ็นเซอร์สี และกำหนดความสูงที่คุณต้องการให้เสาของคุณสูง (เสาที่คุณ ดูในรูปสูง 3 ซม.) จากนั้นวาดบนกระดาษแข็งแล้วตัดออก คุณสามารถทาสีได้หากต้องการ

ติดสายไฟเข้ากับเซ็นเซอร์ ก่อนที่คุณจะประกอบเข้ากับเสา คุณจะไม่สามารถเอื้อมไปถึงหมุดได้อีกต่อไป

ฉันใช้เทปกาวสองหน้าติดเซ็นเซอร์ไว้ในเสา คุณสามารถเห็นสิ่งนี้ได้จากภาพที่สาม

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟ LED บนเซ็นเซอร์อยู่ภายในเสา (ไม่เกินขอบ) บล็อกต้องยืนบนเสาในภายหลัง

ป้าย "คุณเสียชีวิต":

ตัดกระดาษแข็งแผ่นหนึ่งแล้วเขียนว่า "คุณตาย" ลงไป ดังที่คุณเห็นในภาพแรก ฉันติดรูปคนโกรธด้วยดาบอยู่อีกด้านหนึ่ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าป้ายมีสลักอยู่ด้านล่าง ใช้ตัวดึงเทปติดป้ายเข้ากับเซอร์โว

การสร้างห้อง:

1. ทาสีกล่องที่คุณเลือกสำหรับเคส (ชอบสีไหนก็ใช้สีดำ)
2. วาดรูปทรงของห้องที่ด้านล่างของกล่องเพื่อกำหนดความยาวของผนัง (วัดเส้นด้วยไม้บรรทัด)
3. กำหนดความสูงที่คุณต้องการให้ผนังมี ผนังในตัวอย่างของฉันสูง 5 เซนติเมตร
4. ตอนนี้คุณมีขนาดของผนังแล้ว วาดลงบนกระดาษแข็งแล้วตัดออก
5. ทาสีผนัง (ฉันทาให้เป็นสีดำ)
6. กาวผนังลงบนกล่องตามเส้นที่คุณวาดไว้ก่อนหน้านี้

ตอนนี้คุณจัดห้องเรียบร้อยแล้ว

รูสำหรับสายเคเบิลและป้าย:

คุณต้องทำสองรูในกล่อง รูหนึ่งสำหรับสายเคเบิล และอีกรูสำหรับป้าย "คุณเสียชีวิต" และระวัง! หลุมไม่สามารถลบออกได้เมื่อมี

ทำรูใต้ตำแหน่งที่คุณต้องการให้เซ็นเซอร์สีไป ทำให้รูเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่หลีกเลี่ยงความตึงเครียดที่สายเคเบิล คุณไม่ต้องการให้หลวม

รูสำหรับป้าย "คุณเสียชีวิต" จะต้องหนากว่ากระดาษแข็งที่คุณใช้อยู่เล็กน้อย จึงจะสามารถโผล่ขึ้นมาได้โดยไม่กระทบกับเคส ความยาวของรูขึ้นอยู่กับขนาดของป้าย ใช้มีดสแตนเลย์หรือมีดปอกผลไม้เพื่อทำรู

ตอนนี้ใช้เทปสองด้านติดเซอร์โวมอเตอร์ที่ด้านข้างของกล่อง

ขั้นตอนที่ 6: คำถามใด ๆ ??

ดังนั้นตอนนี้คุณควรจะสามารถสร้างปริศนาตามสีที่ยอดเยี่ยมด้วย Arduino หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดถาม!

ขอให้สนุกกับการสร้าง!