متاهة التحكم بالإيماءات: 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

أحب أن ألعب مع متاهة المتاهة. لطالما أردت التحكم في إحدى ألعاب المتاهة هذه باستخدام الإيماءات أو الهاتف المحمول. لقد حصلت على الإلهام لإنشاء متاهة الرخام هذه بواسطة متاهة مطبوعة ثلاثية الأبعاد من blic19933 يتحكم فيها جهاز Android الخاص بك

بدلاً من استخدام وحدة Bluetooth للاتصال ، استخدمت وحدة WiFi (ESP8266) للاتصال. لذا فإن ميزة هذا هي أنه يمكنني التحكم في المتاهة باستخدام نطاق يمكن ارتداؤه أو تطبيق جوال.

ما هي ايجابيات مشروعي؟

1. إنها بسيطة وسهلة البناء

2. أنها رخيصة الثمن وتحتاج إلى عدد قليل من الأجزاء الإلكترونية.

3. متاهة مغناطيسية قابلة للفصل.

4. سهل التخصيص.

5. الكثير من المرح لبناءه واللعب معه.

يتم التحكم في Maze عبر شريط يمكن ارتداؤه بالإضافة إلى تطبيق Bluetooth تم تطويره باستخدام MIT App Inventor. يتم نقل بيانات مستشعر الجيروسكوب من النطاق عبر اتصال WiFi بجهاز Wemos D1 Mini (esp8266) الذي يتحكم في الماكينات التي تميل المتاهة. يمكنك أيضًا التحكم في المتاهة باستخدام تطبيق android. تم إنشاء تطبيق Android باستخدام MIT App Inventor2. تتطلب هذه الأداة مكونات أقل. من السهل البناء.

يمكنك تنزيل جميع العناصر المطلوبة لهذا المشروع من رابط GitHub هذا:

لنبدأ بالبناء … !!

الخطوة 1: الأجزاء والمواد

عناصر

• 1x Wemos d1 mini
• محرك سيرفو 2x SG90s
• 1x ESP01
• 1x MPU6050
• 1x TP4056 وحدة شاحن LiPo
• 1x 3.7 فولت 400 مللي أمبير بطارية ليبو
• 1x مفتاح منزلق صغير
• 1x سوار Fitbit أو حزام الساعة
• 4x 25mm مغناطيس نيوديميوم
• 2x 5mm كرة فولاذية
• 2x تصاعد مسامير
• رقائق خشبية 10 سم × 10 سم

أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد

تتوفر ملفات STL للطباعة ثلاثية الأبعاد على Thingiverse -

• base_plate.stl
• x_axis.stl
• y_axis.stl
• magnet_holder.stl
• magnet_holder_cover.stl
• rectagular_maze.stl
• المثلث المتاهة. stl
• hexagonal_maze.stl
• circular_maze.stl

أدوات

• طابعة ثلاثية الأبعاد يمكنك استخدام الخدمة عبر الإنترنت
• لحام الحديد والقصدير
• مفك وطردية
• متجرد الأسلاك
• مسدس الغراء
• المقياس المتعدد

الخطوة 2: طباعة ثلاثية الأبعاد لأجزاء متاهة الرخام

لقد استخدمت Flashforge Creator pro بفوهة 0.2 مم وإعدادات عادية وبدعم. يمكنك أيضًا تنزيل جميع الملفات من Thingiverse. طباعة ثلاثية الأبعاد لجميع الأجزاء وتنظيف الأجزاء عن طريق إزالة الدعم.

www.thingiverse.com/thing:3484492

الخطوة 3: قم بتجميع هيكل Gimbal

هناك 5 أجزاء لبناء هذا الهيكل. إنه هيكل يشبه Gimbal. قبل توصيل محركات مؤازرة بأجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد ، أولاً ، اختبر محركات المؤازرة ثم اضبط كلا المحركين بزاوية 90 درجة. الآن خذ أبواق مؤازرة من جانب واحد وقم بتركيبها في الفتحة الخاصة بأجزاء x_axis_motor.stl و y_axis_motor.stl. الآن قم بتوصيل جزء y_axis_motor.stl بأحد محركات المؤازرة وأرفق جزء magnet_holder.stl بمحرك سيرفو آخر. ركبها في الفتحة واربطها باستخدام مسامير التثبيت اللولبية التي تأتي مع محركات المؤازرة. ثم قم بإرفاق y_axis_motor و servo motor بمحرك x_axis_motor و magnet_holder.stl ومحرك مؤازر بالجزء y_axis_motor.stl. قم بتوصيل كلا المحركين باستخدام المسمار الذي يأتي مع محرك سيرفو. الآن قم بتوصيل أسلاك محرك المؤازرة بلوحة Wemos.

وصلات دبوس

محرك سيرفو X = D3 دبوس من Wemos

محرك مؤازر Y = D1 pin of Wemos

قم بتوصيل دبابيس الأرض و VCC لمحركات المؤازرة بدبوس GND و 5 فولت من لوحة Wemos على التوالي.

الآن ، ضع لوحة Wemos داخل الجزء base.stl. الآن قم بتغطية اللوحة الأساسية عن طريق وضع هيكل Gimbal لمحركات مؤازرة عليها وإرفاق كلا الجزأين باستخدام مسامير 1 بوصة. ضع الهيكل بأكمله على لوح خشبي واربطه بمسامير.

ضع المغناطيس 25 مم في فتحة الجزء magnet_holder.stl. قم بتغطية المغناطيس باستخدام جزء magner_holder_cover.stl. استخدم الغراء للصقها.

الآن المتاهة جاهزة. قم بتحميل الكود في Wemos باستخدام Arduino IDE.

الخطوة 4: اصنع السوار القابل للارتداء

يتكون الشريط القابل للارتداء من المكونات التالية:

ESP01

MPU6050

وحدة شاحن TP4056 LiPo

مفتاح منزلق صغير

3.7V 400mAh بطارية ليبو.

يمكنني استخدام لوحة Nodemcu لبرمجة ESP01. يمكنك استخدام وحدة مبرمج مختلفة لبرمجة ESP01. لبرمجة ESP01 ، قم بتوصيل ESP01 بلوحة Nodemcu كما هو موضح في الصورة. ثم افتح Arduino IDE وحدد اللوحة كـ Nodemcu V1.0 وحدد المنفذ وقم بتحميل كود band.ino. بعد تحميل الكود ، قم بإزالة دبابيس الرأس الخاصة بـ ESP01 باستخدام مكواة لحام. أيضًا ، قم بإزالة دبابيس الرأس الخاصة بمستشعر MPU6050. الآن قم بتوصيل جميع المكونات كما هو موضح في مخطط الدائرة. قم بلصق شريط كهربائي على الجانب الخلفي لجميع الوحدات لمنع حدوث ماس كهربائي. ضع الأجزاء الإلكترونية الملحومة في العلبة المطبوعة ثلاثية الأبعاد (wearable_band_case.stl). قم بتوصيل صندوق الضميمة بالحزام.

الخطوة 5: شرح الكود

كود السوار القابل للارتداء: https://github.com/siddhesh13/gesture_controlled_m… كود المتاهة:

لقد قمت ببرمجة كل من المتاهة والفرقة باستخدام Arduino IDE. ترسل الفرقة قيم الجيروسكوب (لفة ونبرة) إلى المتاهة. لنقل البيانات ، فإنه يستخدم بروتوكول UDP. لمزيد من المعلومات حول UDP- ESP8266 قم بزيارة صفحة الويب هذه

تعمل المتاهة في وضع نقطة الوصول (AP) وتعمل الفرقة في وضع المحطة.

يحاول النطاق أولاً الاتصال بالمتاهة التي تعمل في وضع AP (نقطة الوصول). بعد الاتصال الناجح بالمتاهة ، يبدأ ESP01 في النطاق الاتصال بـ mpu6050 باستخدام بروتوكول I2C. أولاً ، يقوم بمعايرة المستشعر للتوجيه الحالي للمستشعر. ثم يقوم بحساب زاوية Roll and Pitch من MPU6050. تحسب الزاوية كل 4 مللي ثانية ، أي 250 قيمة في الثانية. ثم ينقل قيم الزاوية هذه إلى المتاهة. لإرسال حزمة UDP ، يتطلب الأمر عنوان IP ورقم منفذ لجهاز بعيد يمثل المتاهة. عنوان IP للمتاهة هو "192.168.4.1" ورقم المنفذ هو "4210". بعد تلقي قيم الزاوية من النطاق ، تدور محركات مؤازرة في المتاهة.

الخطوة 6: إنشاء تطبيق Android باستخدام MIT App Inventor

MIT App Inventor هو أفضل نظام أساسي لإنشاء تطبيق Android سريع.

لقد قمت بإرفاق ملفات aia و apk. قم بتنزيل ملف apk وتثبيته على هاتف Android وابدأ اللعب مع المتاهة. يمكنك أيضًا إجراء تغييرات في التطبيق باستخدام ملف aia. افتح ملف aia لتطبيق MIT للتطبيق وقم بإجراء تغييرات في التطبيق وفقًا لك. لقد استخدمت امتداد UDP لإرسال البيانات إلى جهاز Wemos (esp8266).

قم بتنزيل الامتداد من هنا

يستخدم هذا التطبيق مستشعر الجيروسكوب الخاص بالهاتف الذكي للتحقق من اتجاه الهاتف ويرسل القيمة إلى جهاز Wemos باستخدام بروتوكول UDP. أنا أعمل على تطبيق لنظام iOS وسوف أقوم بتحميل الملفات بمجرد الانتهاء من ذلك. ابقوا متابعين!!!

الخطوة السابعة: تصميم المتاهة

لقد صممت المتاهة بأربعة أشكال مختلفة. يمكنك تنزيله وطباعته باستخدام لون واحد أو متعدد الألوان بأي لون تختاره.

يمكنك تصميم المتاهة الخاصة بك باستخدام مولد المتاهة ثلاثي الأبعاد / ثنائي الأبعاد. كيفية استخدامه موضحة على صفحة الويب الخاصة بهم.

لكن باستخدام هذا البرنامج النصي ، يمكنك فقط تصميم متاهة في شكل مربع / مستطيل.

لقد صممت المتاهة باستخدام برنامجي Inkscape و Fusion360.

أولاً ، قم بتنزيل صورة المتاهة من الإنترنت. قم بتنزيل الصورة بالأبيض والأسود للحصول على نتائج جيدة. ثم افتح الصورة في برنامج إنكسكيب. ثم قم بتحويل الصورة من تنسيق-j.webp

افتح الآن برنامج Fusion360 ، وانقر على InsetInsert SVG. حدد ملف SVG للمتاهة ، وانقر فوق OK.

لديك رسم تخطيطي ثنائي الأبعاد لتصميمك جاهز ، تحقق من أبعاده مثل العرض والطول والقطر ومساحة الكرة داخل المتاهة. إذا لم يكن ذلك مناسبًا ، فقم بتحريره في Inkscape مرة أخرى واستورد الملف المحدث مرة أخرى في Fusion360. إذا كانت جميع الأبعاد صحيحة ، فما عليك سوى إضافة رسم دائرة 26 مم في المركز. هذه الدائرة للمغناطيس. الآن بثق المتاهة. حافظ على ارتفاع الجدار إلى 5-7 مم ، وسمك القاعدة إلى 3-4 مم ، وثقب التجويف للمغناطيس إلى 2 مم. بعد البثق ، احفظ الملف بتنسيق STL وقم بتقطيعه باستخدام برنامج التقطيع وطباعته.

الخطوة 8: هيا نلعب

هذه اللعبة هي رهيبة! ضع أي متاهة وقم بتشغيلها باستخدام كابل USB صغير.

قم بارتداء الحزام وتشغيله ، وانتظر لمدة 20 ثانية لمعايرة المستشعر. أنت الآن جاهز للعب.

إذا كنت تستخدم التطبيق للتحكم في المتاهة ، فقم أولاً بتوصيل شبكة WiFi المحمولة الخاصة بك بالمتاهة. ثم افتح التطبيق وستكون جاهزًا للعب.

إذا قمت بتصميم المتاهة الخاصة بك ، فلا تنس مشاركة تصميمات المتاهة الخاصة بك.

إذا وجدت أنها مثيرة للاهتمام ، يرجى التصويت لي في مسابقة ريمكس. شكرا على القراءة حتى النهاية!

استمر في الاستمتاع واستمر في الإصلاح.