คู่มือ Warzone Tower Defense ด้วยการออกแบบ Arduino: 5 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

บทนำ

พวกเราคือกลุ่ม YOJIO (คุณเรียนที่ JI เพียงครั้งเดียว ดังนั้นจงรักษามันให้ดี) UM-SJTU Joint Institute ตั้งอยู่ในไซต์วิทยาเขตของ Shanghai Jiao Tong University, Minhang, Shanghai VG100 เป็นหลักสูตรวิศวกรรมขั้นพื้นฐานสำหรับนักศึกษาใหม่ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อปลูกฝังการทำงานเป็นทีมและความเป็นผู้นำ

สำหรับโครงการแรกของเรา แต่ละทีมจะต้องสร้างบั๊กและหอคอยกระดาษ แมลงสามตัวเคลื่อนตัวบนสนามแข่งสามเส้นตรงไปยังหอคอยกระดาษ รอบหอคอยมี 4 แทร็กและแมลงจะสุ่มครอบครองสามตัว เพื่อป้องกันหอคอย ควรหยุดแมลงด้วยลำแสงเลเซอร์ที่ด้านบนของหอคอย คะแนนสุดท้ายขึ้นอยู่กับการออกแบบของแมลง ประสิทธิภาพ และน้ำหนักของหอคอย: ยิ่งหอคอยเบาและกำจัดแมลงได้เร็วเท่าไหร่ คะแนนที่แต่ละทีมจะได้รับก็จะยิ่งสูงขึ้น ดูรูปที่สาม

ข้อจำกัด

→สนามแข่ง (มีให้ในเกม)

สีดำโดยทั่วไปมีเส้นสีขาวกว้าง 4 ซม. ตรงกลาง

เส้นหยุดสีขาวข้ามทางรถไฟทั้ง 1 ม. และ 0 ม. จากด้านล่างของหอคอย

พื้นที่ป้องกัน 2.5 ม. ถึง 2 ม. จากด้านล่าง (พร้อมที่พักพิง)

→แมลง

ฮาร์ดแวร์:

∙ กระดานด้านล่างทำจาก PMMC

∙ ต้องใช้บอร์ดด้านหน้า 15 ซม.*10 ซม.

∙ เซ็นเซอร์วัดแสงวางในแนวนอนเหนือรางด้านหน้า 5 ซม.

การเขียนโปรแกรม:

∙รวมฟังก์ชั่นการติดตาม

∙ ควบคุมความเร็วที่ 0.2 ถึง 0.3 ม./วินาที

∙ เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง

∙ A 2 ถึง 4 วินาทีหยุดที่เส้นหยุดกลางและไม่สามารถฆ่าได้ในขณะนั้น

∙ หยุดถาวรที่เส้นสีขาวข้างหอคอย

→หอกระดาษ

∙ สร้างด้วยกระดาษ A4

∙ รับน้ำหนักบนโครงสร้างกระดาษเท่านั้น

∙ สูงอย่างน้อย 60 ซม.

∙ อนุญาตให้ติดด้วยกาวสีขาวเท่านั้น

∙ กระดาษหนาไม่เกิน 3 แผ่นในหอคอย

∙ รวมลำแสงเลเซอร์เพียง 1 ลำที่ด้านบน

รายการวัสดุ

1.ข้อผิดพลาด:

Arduino UNO ￥ 33.00*2

บอร์ดขับมอเตอร์ L298N ￥ 8.40

มอเตอร์ GA12-N20 ￥ 14.90

ขายึดมอเตอร์ 3PI miniQ N20 ￥ 2.50

ข้อต่อ M3 ￥ 2.90

กล่องแบตเตอรี่ 9V 6F22 ￥ 6.88

แบตเตอรี่ 9V ￥ 9.90

แชสซี 15*20ซม. ￥ 28.00

ลูกล้อ 27mm ￥ 2.00

เซ็นเซอร์ติดตามสาย SEN0017 ￥ 22.00

เซนเซอร์ตรวจจับแสง BH1750 ￥ 6.14

สกรูไนล่อน M3 ￥ 12.00

สกรู M2*8 M2*10 M2*12 M3*8 ให้บริการโดยห้องปฏิบัติการ

Dupont Wires ให้บริการโดยห้องปฏิบัติการ

เขียงหั่นขนม 5 ซม.*8 ซม. ให้บริการโดยห้องปฏิบัติการ

วงล้อ 72มม. จัดให้โดยแล็บ

2.หอคอย:

คลาวด์เทอเรส +เซอร์โว SG90 ￥21.9

เซอร์โว 360 องศา DS04-NFC ￥33

อัลตราโซนิกเซนเซอร์ SR04 ￥3.6*4

เซนเซอร์ติดตาม DFRobot ￥22

วีดีโอ

เนื่องจากสภาพแสงที่แย่มากในวันแข่งขัน เราจึงไม่สามารถให้วิดีโอของเกมได้ เราได้โพสต์วิดีโอการทดสอบข้อบกพร่องบน Youku แทน โดยไฮเปอร์ลิงก์คือ

ขั้นตอนที่ 1: คำแนะนำส่วนที่ 1: การสร้างข้อบกพร่อง

มุมมองที่ระเบิดจะแสดงใน รูปที่ 1

ขั้นตอนที่ 1: วาดแผนภาพวงจร (ดังแสดงในรูปที่ 2)

ขั้นตอนที่ 2: ประกอบมอเตอร์และล้อ (ดังแสดงในรูปที่ 3)

(1) ยึดมอเตอร์ด้วยขายึดมอเตอร์ น็อตและสกรู M2.5(*4)

(2) เชื่อมต่อล้อและมอเตอร์กับข้อต่อ ใช้สกรู M2(*4) เพื่อยึด

(3) แก้ไขล้อสากลที่ด้านหลังของบั๊กของเราด้วยสกรูและน็อต M3(*4)

ขั้นตอนที่ 3: สร้างกระดานแนวตั้ง (ดังแสดงในรูปที่ 4)

(1) ตัดกระดาษจีบขนาด 12 ซม.* 15 ซม.

(2) ตัดมุมทั้งสองแล้วสอดแผ่นกระดาษเข้าไปในช่องว่างของแมลง (แผนภาพจะได้รับ)

(3) ติดกระดานแนวตั้งกับจุดบกพร่องด้วย 502

ขั้นตอนที่ 4: ประกอบเซ็นเซอร์ (ดังแสดงในรูปที่ 5)

(1) ลากเส้น 5 ซม. เหนือพื้นบนกระดานด้านหน้า

(2) วางเซ็นเซอร์วัดแสงในแนวนอนเพื่อให้แผ่นเซ็นเซอร์วัดแสงตรงกับเส้นที่ลาก

(3) แก้ไขเซ็นเซอร์วัดแสงด้วยเทปสก๊อต

(4) ใช้เสาไนลอน M3*30 สามเสาเพื่อยึดเซ็นเซอร์ติดตามสามตัว เพื่อให้ระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับพื้นอยู่ที่ประมาณ 1.3 ซม. ซึ่งเป็นระยะที่ดีที่สุดสำหรับการตรวจจับที่แม่นยำ

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบแบบบูรณาการ

(1) แก้ไขกล่องแบตเตอรี่และบอร์ดขับมอเตอร์บนจุดบกพร่อง ต้องใช้สกรูและน็อต M3 อย่างน้อย 5 * แก้ไขล้อสากลที่ด้านหลัง (ดังแสดงในรูปที่ 6)

(2) ติดเขียงหั่นขนมภายใต้บอร์ดบั๊กและบอร์ด Arduino บนบั๊ก (ดังแสดงในรูปที่ 7)

(3) เชื่อมต่อส่วนที่เกี่ยวข้องด้วย Dupont Lines (ดูคำแนะนำในส่วนแผนภาพวงจร)

(4) ใช้ปืนเชื่อมและหัวแร้งเชื่อมบริเวณที่หลวมทั้งหมด (ข้อควรระวัง! Hot! ทำภายใต้การดูแล! ไม่บังคับ.)

ขั้นตอนที่ 2: คำสั่ง ตอนที่ II: การสร้างหอคอย

มุมมองแบบระเบิดจะแสดงในรูปที่ 1 และ 2

ขั้นตอนที่ 1: สร้างฐาน

(1) พับกระดาษ A4 ให้ด้านที่สั้นกว่าทั้งสองสัมผัสกัน (ดังแสดงในรูปที่ 3)

(2) เปิดกระดาษที่พับแล้ว พับกระดาษจากด้านในของ 1) ต่อไป และตรวจดูให้แน่ใจว่าด้านที่สัมผัสกันใน 1) ตรงกับเส้นกลางแล้ว (ดังแสดงในรูปที่ 4 และ 5)

(3) วางด้าน A ให้เท่ากันด้วยกาวสีขาวแล้วติดด้านหลังด้าน B (ไม่ต้องใช้กาวขาวมาก) เราจะได้ปริซึมสามเหลี่ยมแบบปกติ (ดังรูปที่ 6 และ 7)

(4) ทำซ้ำ 1) ถึง 3) 5 ครั้งเพื่อให้ได้ปริซึมเดียวกัน 6 อัน

(5) วาง 2 ชั้นเดียวของปริซึมแต่ละชั้นด้วยกาวสีขาวอย่างเท่าเทียมกัน ติดปริซึมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ปริซึมหกเหลี่ยมปกติ (ดังแสดงในรูปที่ 8)

ขั้นตอนที่ 2: สร้างส่วนเชื่อมต่อ (ดังแสดงในรูปที่ 9)

(1) เตรียมกระดาษหนึ่งแผ่น

(2) วาดรูปหกเหลี่ยมปกติที่ด้านยาว 7.5 ซม.

(3) ทำสี่เหลี่ยม (2ซม.*7.5ซม.) ถัดจากแต่ละด้านของรูปหกเหลี่ยมปกติ

ขั้นตอนที่ 3: สร้างส่วนบนของหอคอย

(1) พับกระดาษ A4 ให้ด้านที่ยาวกว่าทั้งสองข้างสัมผัสกัน (ดูรูปที่ 5 แต่สังเกตความแตกต่าง)

(2) ทำซ้ำ (2) ถึง (5) ในขั้นตอนที่ 1

(3) ทำกระดาษขนาด 50 มม. * 50 มม. จำนวน 12 แผ่น

(4) พับกระดาษตามขั้นตอนที่ 3, 3) ครึ่งหนึ่ง

(5) ติดกาวสีขาวด้านใดด้านหนึ่งตามที่ระบุในขั้นตอนที่ 3, 4) (ดังแสดงในรูปที่ 9)

(6) ติดด้านที่วางกับด้านนอกของปริซึม เส้นตรงกลางของเส้นที่เล็กกว่าควรตรงกับขอบบนของปริซึม (ดังแสดงในรูปที่ 10) จากนั้นทำเช่นเดียวกันกับอีก 5 ขอบ

(7) ในทำนองเดียวกัน แนบกระดาษแผ่นเล็กๆ เข้ากับหอคอยมากขึ้น อย่างไรก็ตาม คราวนี้พวกเขาควรจะติดอยู่ข้างใน (ดังแสดงในรูปที่ 11) จากนั้นทำเช่นเดียวกันกับอีก 5 ขอบด้านใน

(8) ตัดทุกส่วนที่ออกมาจากขอบปริซึม (ดังแสดงใน 12)

(9) ติดกระดาษแผ่นเล็กๆ ทั้งหมด (ถ้าเป็นไปได้) เพื่อทำให้โครงสร้างมั่นคง (ดังแสดงในรูปที่ 13)

(10) ทำซ้ำขั้นตอนที่ 3 6) ถึง 9) ที่ปลายอีกด้านหนึ่งของโครงสร้าง ติดไว้กับส่วนเชื่อมต่อ

ขั้นตอนที่ 4 สร้างส่วนการเชื่อมต่อที่สอง

(1) วาดเส้นขนาน 48 เส้น ขนานกับด้านสั้นของกระดาษ A4 ทุกเส้นที่อยู่ติดกันควรมีระยะห่าง 5(มม.)

(2) พับกระดาษตามแนวเส้น เส้นประหมายความว่าคุณควรพับกระดาษเข้าหาตัว และเส้นเต็มหมายความว่าคุณควรพับกระดาษกลับไปหาคุณ มุมมองตัดของผลิตภัณฑ์จะมีลักษณะเหมือนรูปที่ 14

(3) ใช้กาวสีขาวติดแผ่นกระดาษที่ด้านบนของกระดาษลูกฟูก ติดกระดาษอีกแผ่นที่ด้านล่าง (ภาพที่ 15)

(4) ตัดกระดาษลูกฟูกเป็น 12(ซม.)*15(ซม.)

ขั้นตอนที่ 5 สร้างส่วนบนของหอคอยกระดาษ (ส่วนเซอร์โว พลังงาน เลเซอร์ และ Arduino)

(1) ประกอบคลาวด์เทอร์เรซโดยติดเซอร์โว SG90 และลำแสงเลเซอร์ ใช้ 502 หากจำเป็น

(2) ติดเซ็นเซอร์ติดตามบนระเบียงเมฆ ควรอยู่ในระนาบแนวตั้งด้วยลำแสงเลเซอร์อย่างเคร่งครัด (ดังแสดงในรูปที่ 16)

(3) วาดเส้นกากบาทสีดำแนวตั้ง 2 เส้นบนกระดานการ์ดด้วยกระดาษสีขาว เส้นควรกว้าง 0.5 ซม. จากนั้นทำทั้งเส้น (รัศมี=0.6ซม.) ตรงกลาง

(4) ติดอีกด้านหนึ่งของบอร์ดบนเซอร์โวด้านล่าง วางระเบียงเมฆไว้ (ดูรูปที่ 17)

(5) ติดตั้ง Arduino, เขียงหั่นขนมและแบตเตอรี่ที่ด้านบนของหอคอยและเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกบนหอคอย (ดังแสดงในรูปที่ 18)

ขั้นตอนที่ 3: ผลลัพธ์สุดท้ายของ Bug and Tower

ดูตัวเลขด้านบน

ขั้นตอนที่ 4: ปัญหาในการถ่ายภาพ

1 เราเลือกเซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบแยกส่วนในตอนแรก สามารถติดตามได้เฉพาะเส้นสีขาวกว้าง 2 ซม. แต่การแข่งขันมีเส้นสีขาวกว้าง 4 ซม. สำหรับการติดตาม

วิธีแก้ไข: ใช้เซ็นเซอร์อินฟราเรดอิสระอย่างน้อย 3 ตัว คุณสามารถปรับระยะห่างระหว่างทั้งสองได้ เพื่อให้รถสามารถติดตามเส้นที่มีความกว้างเท่าใดก็ได้

2 เซอร์โว 360 องศาควบคุมมุมการหมุนได้ยาก เราควบคุมได้เพียงทิศทางและความเร็วของการหมุนเท่านั้น

วิธีแก้ไข: ติดเซ็นเซอร์อินฟราเรดบนระเบียงคลาวด์ วาดเส้นสีดำบนกระดาษ. ติดกระดาษที่ด้านบนของเซอร์โว 360 องศา (ใต้ระเบียงคลาวด์) เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจพบเส้นสีดำ เซอร์โว 360 องศาควรหยุดทันทีเพื่อให้สามารถหมุนได้ 90 องศาในการหมุน

3 ควรวางสิ่งของจำนวนมากไว้ที่ด้านบนสุดของหอกระดาษ แต่ไม่มีที่ว่างมากนัก

วิธีแก้ไข: พับกระดาษลูกฟูก ให้พื้นที่รับน้ำหนักเพิ่มขึ้น

ขั้นตอนที่ 5: การอ้างอิง

ไฮเปอร์ลิงก์ของรายการ:

ส่วนข้อผิดพลาด:

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…

ส่วนหอคอย:

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…