برج الحرس مقابل الحشرات: 12 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

نحن طلاب في السنة الأولى من معهد UM-SJTU المشترك ، الذي يقع في حرم Ming Hang بجامعة Shanghai Jiaotong ، شنغهاي ، الصين.

نحن هنا لتشكيل المجموعة 13 من أجل VG100 مقدمة للدورة الهندسية لـ JI ، وهذا المشروع ، الذي يسمى "GUARD TOWER VERSUS BUGS" ، هو أحد مشاريع الدورة. أعضاء المجموعة ، من اليسار إلى اليمين ، هم:

وانغ شوهان ، 王书涵 ؛

يو سيوان ، 余思远 ؛

غونغ تيانيو ، 龚天宇 ؛

Sun Bingqi ، 孙秉琪 ؛

شين تشيو ، 沈哲宇.

بحلول وقت نشر هذا الدليل ، لم تكن النتائج النهائية للعبة قد ظهرت بعد. ومع ذلك ، فإن الخطأ الخاص بنا هو الخطأ الأول الذي يجتاز اختبار الخطأ ويتفوق في الأداء. سنشرح في هذا الدليل كيفية بناء الحشرة والبرج.

قواعد اللعبة في هذا المشروع التنافسي ، تحاول المجموعات بناء "حشرات" ، وهي في الأساس سيارات صغيرة تعمل بالاردوينو ، ويمكن "قتلها" بالليزر ، بالإضافة إلى أبراج قد تقتل حشرات الآخرين باستخدام الليزر. يتم سرد قواعد اللعبة تقريبًا على النحو التالي:

تقترب 3 البق وحاول "هدم" البرج من 3 مسارات من أصل 4 التي تقع حول البرج. يحتاج البرج لقتل الحشرات قبل أن يتم "هدمه"

يجب أن يسير الحشرة على طول المسار في 0.2 ~ 0.3 متر / ثانية وأن يتوقف طالما يتم تشعيعه بواسطة الليزر ؛ الاستثناءات هي أنه لا يمكن قتلها عندما تكون في الملجأ أو تتوقف على الخط الأبيض

يمكن تلخيص القيود المفروضة على تصميمنا بالعناصر التالية:

• تصميم علة

  • تحرك بين 0.2 م / ث إلى 0.3 م / ث.
  • محصن ضد الاحتكاك بالليزر.
  • قادرة على المضي قدما مباشرة على طول المسار.
  • يجب أن تتصرف وفقًا للمتطلبات الواردة في قواعد اللعبة.

• تصميم البرج

  • ارتفاع 60 سم على الأقل.
  • مصنوع من 80g / m ^ 2 ورق مقاس A4.
  • لا يوجد تكديس لأكثر من 3 طبقات من ورق A4.
  • يتم وضع المكونات الإلكترونية (باستثناء المستشعرات) أعلى البرج فقط.

يحتاج الخطأ إلى اجتياز اختبار الخطأ في أقرب وقت ممكن وأداء جيد في يوم اللعبة ؛ يعتمد أداء البرج على بعض العوامل الأخرى ، بما في ذلك:

• وزن. الأخف أفضل.

• السرعة والتي تشمل:

  • قتل المزيد من الحشرات قبل أن تتعرض للضرب ، ويفضل أن يكون كل من الثلاثة ؛
  • قتل الحشرات في أقرب وقت ممكن ، أي اقتلهم قبل أن يتحركوا كثيرًا.

لقائمة المواد ، يرجى الرجوع إلى الوثيقة التالية:

قائمة مواد البرج: هنا

قائمة مواد الخطأ: هنا

الخطوة 1: مخططات الدوائر للخطأ

بعض الملاحظات السريعة:

يتم تقسيم مخططات الدوائر إلى 4 مخططات مختلفة للحصول على رؤية جيدة ، أي أن لوحة اردوينو ولوح التجارب هي نفسها في جميع المخططات الأربعة

"س." لتقف على "الاستشعار"

قد تبدو مستشعرات تتبع الخطوط مختلفة قليلاً عن تلك الموجودة في قائمة المواد من حيث أن لديها مقاييس فرق جهد لضبط حساسيتها ؛ لن يؤثر هذا حقًا على الوظيفة العامة للخطأ

يقوم مقياس الجهد R1 بضبط الإضاءة الخلفية لشاشة LCD

الدبابيس الموجودة على لوح التجارب للصفين الأولين متكافئة داخل الصف. إذا رأيت عدة أسلاك متصلة بدبوس واحد ، فما عليك سوى العثور على سلك آخر

_

جميع الرسوم البيانية مصنوعة من Fritzing @ fritzing.org.

• مخططات مستشعر الضوء مقدمة من
• مخططات L298N H-bridge مقدمة من
• تم توفير مخططات بطارية LiPoly بواسطة
• مخططات BH1750FVI مقدمة من

الخطوة 2: مخطط الدائرة للبرج

بعض الملاحظات السريعة:

نظرًا لأن المحرك المؤازر متعطش جدًا للطاقة ، يتم استخدام لوحة Arduino ثانية لتوفير مصدر طاقة منظم مناسب للمحرك

افصل البطاريات عندما يجب أن يكون البرج خاملاً. الماكينات تستنزفهم بسرعة

الخطوة 3: تصنيع وتجميع الشوائب: تحضير اللوحة

1. استخدم قلم رصاص لرسم مستطيل (15 سم × 10 سم).
2. ارسم مستطيلاً آخر بحجم 15 سم × 30 × م.
3. استخدم سكينًا خزفيًا لتقطيع كلا المستطيلين. نطلق على الأول اسم Board 1 ، والثاني باسم Board 2.
4. قم بتلميع المستطيل بمبشرة واجعل حجمه يتناسب تمامًا مع الحجم الأصلي.

الخطوة 4: تصنيع وتجميع الأخطاء البرمجية: تثبيت الأجزاء الرئيسية على السبورة

1. قم بتسمية ثقب في Arduino وقم بتمييزه على اللوحة 2.
2. استخدم الفتحة كأصل لإنشاء نظام إحداثيات.
3. قم بقياس كل مكونات عنصر وحدد موقعها في الموضع المناسب على اللوحة 2.
4. ضع Arduino Uno ولوحة القيادة ولوحة الخبز على اللوحة 2 ، واستخدم بعض البراغي لإصلاحها على السبورة.
5. قم بتوصيل الوحدات الثلاث بالأسلاك بشكل صحيح ، وفقًا لمخططات الدائرة السابقة الشكل 1 والشكل 2 والشكل 3 والشكل 4 في الخطوة 1.

الخطوة 5: تصنيع وتجميع الأخطاء: إضافة الإطارات والعجلات إلى السيارة

1. قم بتوصيل الإطارات والمحركات بأقواس المحرك وتثبيتها في الجزء الخلفي من السيارة. إذا كنت قد فعلت ذلك بشكل صحيح ، يجب أن تبدو العجلات الخلفية موازية لبعضها البعض.
2. استخدم عجلة عالمية وأضف القليل من المكسرات في مقدمة السيارة ، حتى تكون السيارة أكثر اتزانًا.
3. قم بإصلاح مستشعر تتبع الخط في السيارة باستخدام البراغي والصواميل. لكي يعمل المستشعر بشكل صحيح ، ضع بعض الصواميل بين المستشعر واللوحة 2 لجعله أقرب إلى الأرض.
4. ثبت اللوح 1 عموديًا على اللوح 2 مع دعامات على شكل حرف L ومسامير وصواميل.

5. قم بعمل 4 ثقوب موازية للأرض ، على الجانب العمودي الأوسط من الجانبين الأطول للوحة 2 و 5 سم بعيدًا عن الأرض.

6. ثبت مستشعر الضوء على اللوحة 2 بالمسامير والصواميل ، واجعله متوازيًا مع الأرض. تحقق من الشكل 3 من هذه الخطوة قبل التثبيت للتأكد من صحة اتجاه جهاز الاستشعار.

الخطوة 6: تصنيع وتجميع الأخطاء: إضافة أجزاء أخرى من السيارة ونظرة عامة جزئية

قم بلصق بطارية الليثيوم 11.1 فولت على الجزء الخلفي من اللوحة 2 وقم بتوصيلها بمحرك الأقراص بالأسلاك

يمكن رؤية نظرة عامة على الخطأ النهائي أعلاه.

الخطوة السابعة: تصنيع الأبراج: الأركان الأربعة

ماذا تحتاج للبرج:

• ورق A4 * 11
• صمغ أبيض
• مسطرة دقيقة

الأركان الأربعة:

خذ 4 قطع من ورق A4. قم بتقطيع كل قطعة من ورق A4 إلى 3 قطع ، كل منها بعرض 70 مم وطول 297 مم. (كلما كان ذلك أكثر دقة كان ذلك أفضل)

نصائح: قم بتقطيع كل قطعة من الورق بسكين ورقي بصبر وبعناية ، بحيث تكون الخطوات اللاحقة أسهل.

تحذير: لا تقطع نفسك.

• قم بتوصيل نقاط الربع على كلا الجانبين الأقصر (70 مم) بالقلم الرصاص.
• ارسم خطًا يوازي جانبًا أقصر ويجب أن تكون المسافة 90 مم.

الخطوة الثامنة: تصنيع البرج: أجزاء التسليح

• خذ قطعتين من الورق ، وقم بتقطيعهما إلى ستة أجزاء متساوية ويجب أن يكون الحجم 35 مم * 297 مم ويجب أن يكون هناك 12 جزءًا.
• باستخدام مسطرة دقيقة لقياس طول 207 مم على 8 أجزاء وقطعها إلى 35 مم * 207 مم ، هذه هي الجزء ج.
• وبالمثل ، اصنع 4 أجزاء تكون هذه الأحجام 35 مم * 117 مم وهنا الجزء د.

الخطوة 9: تصنيع الأبراج: الأعمدة

خذ جزأين أ وجزء ب ثم الصقهما كما في الصورة التالية

انتظر لحظة ثم ضع الغراء على السطح بالكامل ، بعد ذلك قم بلفه بعناية وصبر أكبر مما حصلنا عليه

نصائح: للحصول على أفضل فعالية ، يرجى ترك الخطوط الزرقاء في الصورة تتطابق.

خذ جزأين C وجزء واحد D ، ضعهما في نفس الموضع مثل الصورة ، ثم استخدم الغراء لجعل هذه الأجزاء متصلة بالعصا المصنوعة في الشكل 3.3.2

بعد أن يجف الغراء الأبيض ، يتم عمل أحد الأعمدة وتكرار ذلك ثلاث مرات للحصول على أربعة في المجموع

الخطوة العاشرة: تصنيع البرج: أجزاء التوصيل

خذ 5 قطع من الورق ، قسّمها بالتساوي إلى ستة أجزاء ، ثم قم بطيها مثل اللفة لجعلها بأحجام 35 مم * 297 مم وبسمك ست قطع من الورق بدلاً من وضع شريحة من الغراء للصقها ، بعد تجفيف هذه الأجزاء قطعهم إلى نصفين

ارسم الخط المرجعي مثل الصور التالية التي تجعل 2 جزء E و 8 جزء F ، بدلاً من قطع أجزاء الظل بدلاً من تمديد الجزء المركزي إلى دائرة ، ويجب أن يكون الجانب العلوي والسفلي عبارة عن ثلاث قطع من سمك الورق

انتبه للأجزاء الموجودة في الدائرة وتعامل معها بحذر لجعلها سماكة ورقة واحدة فقط

الخطوة 11: تجميع البرج

تجميع الركائز وأجزاء التوصيل كما في الصورة التالية. احتضان الورقة المفردة السميكة حول العمود. الصقها بالغراء.

نصائح: من الواضح أن الطول المفيد للجزء E والجزء F مختلفان ، لذلك يتم استخدام الجزء E للربط بين الأجزاء المائلة بينما يتم استخدام الجزء F للأجزاء المجاورة. استخدم أجزاء التوصيل المناسبة (الجزء E والجزء F) للتوصيل كل النقاط الموضحة في الصورة.

نصائح: إذا كان البرج يعاني من بعض المشاكل في استقرار الهيكل ، فحاول عمل ثقب في وسط الجزءين الأوسطين من التوصيل وبدلاً من استخدام شيء عصا لعبوره تمامًا مثل عمل اللحن والنقر في الصين القديمة.

الخطوة 12: عرض النظام النهائي واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

هذا ما يبدو عليه النظام النهائي.

قسم استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

الخطأ الخاص بي لن يذهب! ماذا يجب أن أفعل؟

تأكد من عدم تنشيط مستشعرات تتبع الخط الموجودة على الجانبين. أيضا ، استخدم وحدة تحكم الأشعة تحت الحمراء لتغيير isRunning؟ وضع علامة على "صحيح" و ForceStop؟ ضع علامة على "خطأ". (انظر 2.6.)

الخطأ بلدي هو الخروج عن المسار الصحيح

تأكد من عدم وجود أي شيء يعيق عجلة القيادة ، وأن المحركات مثبتة بشكل صحيح في مكانها. يمكنك أيضًا ضبط سرعة أي من العجلتين عن طريق ضبط مضاعف السرعة للمحركات. (انظر 2.6.)

برجي يطلق النار بشكل عشوائي

أصلح مستشعرات المسافة في الموضع الصحيح. تأكد من أن أجزاء جسمك / أغراضك / بعض الأثاث لا تتداخل في طريقها ، ولا يظهر شيء فجأة أمامها.

لا شيء مما سبق يحل مشكلتي

اضغط على زر إعادة الضبط في لوحة Arduino وصلي من أجل الأفضل.