Space Race: เกม Arduino Clicker ง่าย ๆ ที่ต้องทำกับเด็ก ๆ : 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

¡ฉันกำลังอัปโหลดวิดีโอที่แสดงวิธีการทำงานในวันนี้! คอยติดตาม

มาสนุกกันเถอะกับการสอนในธีมอวกาศที่เด็กๆ ทำได้ และหลังจากนั้นก็ให้เด็กๆ เล่นเป็นของเล่นกัน

คุณสามารถใช้วิธีนี้เพื่อสอนประวัติศาสตร์เกี่ยวกับสงครามเย็นและการแข่งขันในอวกาศกับพวกเขาได้ด้วยโครงการง่ายๆ นี้ แต่อย่าหลงกล เราทุกคนจะใช้และเรียนรู้เกี่ยวกับ:

• Arduino
• การเขียนโปรแกรม
• อิเล็กทรอนิกส์
• การออกแบบ 3D (เป็นมิตรกับเด็กด้วย TinkerCAD)
• งานหัตถกรรมกระดาษแข็ง
• ภาพวาดหรืองานฝีมืออื่น ๆ ที่คุณต้องการรวม;)

การแข่งขันอวกาศเป็นเกม:

คุณต้องกดปุ่มซ้ำๆ เพื่อให้เรือของคุณมุ่งหน้าไปยังดวงจันทร์ คนแรกที่มาถึงที่นั่นชนะ คุณต้องต่อสู้กับแรงโน้มถ่วงที่จะดึงคุณลงสู่พื้นโลก การเริ่มต้นก่อนที่ไฟ LED จะดับลง (หรือยานอวกาศของคุณพร้อม) จะทำให้คุณเสียค่าปรับ และเวลาเริ่มต้นจะถูกสุ่มเพื่อทดสอบปฏิกิริยาตอบสนองของคุณมากยิ่งขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องมือและวัสดุที่จำเป็น

• บอร์ด Arduino

  • Uno, Mega และอื่น ๆ จะทำ ต้องรองรับห้องสมุดเซอร์โว
  • คอมพิวเตอร์สำหรับตั้งโปรแกรม

• ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บางส่วน

  • 2 ปุ่มกด. ฉันใช้อาร์เคดเหมือนเกมที่ใหญ่และแข็งแรง
  • ตัวต้านทาน 2 ตัว (4.7k ohm จะทำได้ดี)
  • 2 เซอร์โว ฉันใช้รุ่นที่ถูกที่สุด SG-90
  • 1 LED ไดโอดสีที่คุณชื่นชอบ
  • โปรโตบอร์ด + สายจัมเปอร์
  • บางทีคุณอาจต้องใช้สายไฟ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความยาวของจัมเปอร์และการออกแบบขั้นสุดท้าย
• บัญชี TinkerCAD (ฟรี) เพื่อดูวงจร ฉันใช้มันเพื่อแบ่งปันกับคุณ
• กาว
• ใบมีดคัตเตอร์ (พร้อมการดูแลของผู้ใหญ่)
• ทางเลือก กรรไกรเกรดโรงเรียน
• ลวดบางส่วนเพื่อต่อเรือเข้ากับเซอร์โว
• ปืนกาวร้อน
• ตัวเลือกทั้งหมด: เครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างเรือ ฉันอยากเรียนรู้การใช้ TinkerCAD จริงๆ ฉันจึงอดไม่ได้ที่จะสร้างเรือรบง่ายๆ 2 ลำเป็นการออกแบบ TinkerCAD แรกของฉัน มันง่ายมากจนเป็นแรงบันดาลใจให้ฉันทำโปรเจ็กต์นี้กับเด็กๆ คุณสามารถแทนที่โมเดลที่พิมพ์ 3 มิติด้วยกระดาษแข็ง กระดาษ ไม้ หรือแม้แต่ playdough ปลดปล่อยความคิดสร้างสรรค์ของคุณ

ขั้นตอนที่ 2: การเขียนโปรแกรมเกมใน Arduino

ฉันตั้งโปรแกรมเกมไว้ให้คุณแล้วเพื่อให้คุณใช้งานได้ทันที

ฉันแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับโค้ดส่วนใหญ่เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้น และเพื่อสนับสนุนให้คุณเรียนรู้ Arduino บางส่วน โปรดทราบว่าฉันไม่ใช่โปรแกรมเมอร์ ดังนั้นนั่นอาจไม่ใช่โค้ดที่หรูหราที่สุด ในทางกลับกัน นี่แสดงให้เห็นว่าถ้าฉันสามารถเรียนรู้การเขียนโค้ดได้ คุณก็สามารถทำได้เช่นกันถ้าคุณลอง;)

ฉันสร้างส่วนที่เรียกว่าการกำหนดค่า คุณต้องปรับแต่งมุมสูงสุดที่เซอร์โวของคุณจะเอื้อมถึงเพื่อให้พอดีกับงานสร้างของคุณ ดูความคิดเห็นส่วนการกำหนดค่า

คุณยังสามารถปรับแต่งการกำหนดค่าประสบการณ์ได้: ลองใช้ค่าเริ่มต้นก่อนแล้วจึงทดลองดูว่าผลลัพธ์จะออกมาเป็นอย่างไร: แรงโน้มถ่วงเชิงลบ? ทำให้เกมยาวขึ้นหรือหนักขึ้น? สำรวจโปรแกรมเพื่อดูว่าคุณสามารถทำอะไรได้บ้าง

เพียงเปิดและอัปโหลดโค้ดที่แชร์ที่นี่ลงในบอร์ด Arduino/Genuino ของคุณ ดูแล้วคุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ:

• เครื่องรัฐ
• การใช้งานและปัญหาของไลบรารีเซอร์โวพื้นฐาน
• ปุ่มพังและทำไมต้องทำ
• ฟังก์ชันสุ่มและอีกมากมาย

หากคุณต้องการความช่วยเหลือในการอัปโหลดโค้ดนี้ ไปที่:

รหัสคือ 362 บรรทัด ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจอัปโหลดไฟล์.ino แทนที่จะคัดลอกโค้ดที่นี่

ขั้นตอนที่ 3: สร้างวงจร

ฉันใช้ TinkerCAD เป็นครั้งแรกในการออกแบบวงจร ฉันชอบมันเพราะมันง่ายและเร็วกว่าทางเลือกอื่น:

www.tinkercad.com/things/eEKThEc0VSZ-spacerace-instructable-circuit#/

ให้ฉันอธิบายเล็กน้อยเกี่ยวกับวงจรง่ายๆ นี้:

จากขวาไปซ้ายคุณจะเห็น:

เซอร์โว

เพียงแค่กราวด์ Vcc และสัญญาณ ความมหัศจรรย์ที่แท้จริงเกิดขึ้นในส่วนของซอฟต์แวร์ คุณสามารถอ่านบนเน็ตได้ว่า Arduino ไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะเรียกใช้เซอร์โวอย่างถูกต้อง แต่ฉันเอาชนะสิ่งนี้ด้วยเทคนิคการเขียนโปรแกรมบางอย่าง (แยกออกหลังจากการเคลื่อนไหวเพื่อหลีกเลี่ยงการกระวนกระวายใจเป็นต้น) อย่างที่คุณเห็นบอร์ด Mega ของฉันมีพลังมากพอที่จะทำงานทุกอย่างในโปรเจ็กต์นี้โดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก

ปุ่มกด

เชื่อมต่อกับกราวด์ด้วยตัวต้านทานแบบดึงลง 4.7k ถ้าเราไม่ใช้ตัวต้านทานนั้น Arduino จะรับเสียงไฟฟ้าจำนวนมากจากสภาพแวดล้อม ทำให้การอ่านผิดพลาดและผิดพลาด ตัวต้านทานนี้ทำให้แน่ใจว่าสัญญาณไฟฟ้า/เสียงใดๆ ไปที่กราวด์แทนพินอินพุท หากไม่แรงพอที่ค่าบวกที่แท้จริงคือ คงจะดีถ้าได้สัมผัสด้วยตัวเอง: เพียงแค่ถอดสายไฟของหมุด 2 หรือ 3 แล้วดูว่าเกิดอะไรขึ้น:)

ทางซ้ายมือมี

LED แบบสแตนด์อโลน

โดยปกติ เราควรใช้ตัวต้านทานแบบอนุกรมเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ไฟ LED ไหม้ในที่สุด แต่เนื่องจากเราใช้บอร์ดและไม่ใช่ Arduino แบบสแตนด์อโลน เราจึงใช้ประโยชน์จากตัวต้านทานในตัวและนำบนพิน 13 พวกมันอยู่แล้ว ที่นั่น! คุณสามารถบันทึก LED นี้ขณะทำการทดสอบได้ แต่เนื่องจากเราต้องการแนบ Arduino เราจึงต้องมีไดโอด LED ภายนอก

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างเฟรม

เราสามารถใช้ไม้และเครื่องมือบางอย่างได้ แต่เนื่องจากเราต้องการสิ่งที่เด็กสามารถทำได้ เราจะใช้กระดาษแข็งหลายชั้นติดกาวเข้าด้วยกันเพื่อให้มีความแข็งมากขึ้น

ฉันสร้างกำแพงแนวตั้งก่อนแล้วจึงตัดชั้นแรกของฝาครอบด้านบนให้พอดี

ไม่สำคัญว่าชั้นจะไม่พอดีกันหรือไม่ คุณสามารถปรับระดับให้ตัดส่วนพิเศษด้วยใบมีดตัดตามที่แสดงในภาพ

ชั้นล่างติดกาวที่ปลายด้านเดียวเท่านั้น

คุณรู้หรือไม่ว่าการสลับทิศทางคลื่นของชั้นกระดาษแข็งทำให้มีความต้านทานทางกลมากขึ้น หากคุณตัดชั้นล่างโดยให้คลื่นตั้งฉากกับด้านยาว มันจะง่ายกว่าที่จะงอเพื่อเปิดมัน

ตัดรางสำหรับสายไฟของเรือ แต่อย่าเพิ่งตัดรูสำหรับปุ่มหรือสาย USB