ماريو كارت: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

إن موضوعات المختبر الآلي لمختبر الميكاترونكس والإلكترونيات ، كلاهما موضوعان مصممان لتعلم كيفية العمل مع التحكم في الطاقة الكهربائية ، وإنتاج عمل حقيقي أو إشارات من خلال استخدام المفاهيم التي سبق رؤيتها في مواضيع أخرى. مسابقة ماريو كارت هي مشروع للطلاب لتطوير قدراتهم مثل العمل الجماعي ومهارات البرمجة وتصميم وتعزيز إبداع كل مشارك لصنع السيارة الأكثر عملية للحركة والقوة (في السلاح) والتصميم الجمالي. تقام المنافسة داخل منشآت ITESM Chihuahua. ستوفر المؤسسة للطلاب جميع المواد المطلوبة ، لكن لهم الحرية في إضافة أشياء لتقديم أداء أفضل.

الخطوة 1: شرح عام للمشروع

ماريو كارت هو مشروع مصمم لتطوير قدرات معينة للطلاب للتعرف على الإلكترونيات ، وتنفيذ وحدة تحكم صغيرة اردوينو. المسابقة عبارة عن سيارات مصممة من قبل الطلاب ، ويجب أن تمتلك السيارات سلاحًا لتفجير البالونات ، ولكل سيارة ثلاثة بالونات وسيفوز الناجي النهائي.

يشارك موضوعان في المسابقة ، المختبر الآلي للميكاترونيك ومختبر الإلكترونيات ، سيكافح طلاب المجموعتين ليكونوا الأفضل في مسابقة ماريو كارت.

تم عقده خلال مهرجان صانع ITESM CUU في الفصل الدراسي Agu-Dec 2016.

يجب أن تحتوي كل سيارة على سلاح وثلاثة بالونات ، بمجرد أن يتم كسر جميع البالونات الموجودة في سيارتك ، ستكون خارج المنافسة ، وستكون آخر واحدة صامدة هي الفائز في المسابقة. يجب أن يكون التحكم في السيارة لاسلكيًا ، من خلال الهاتف المحمول أو الكمبيوتر أو أي جهاز آخر قادر على إرسال إشارات إلى محرك التحكم في درع اردوينو.

الخطوة 2: المواد

اردوينو UNO. هي عبارة عن منصة نماذج أولية مفتوحة المصدر تعتمد على أجهزة وبرامج سهلة الاستخدام. يوفر Arduino أداة برمجة سهلة الاستخدام ومفتوحة المصدر لكتابة التعليمات البرمجية وتحميلها على اللوحة الخاصة بك.

المحركات الموجهة. هو محرك بطول 5 سم ، مع دخل 12 فولت وقوة خرج قصوى 1.55 وات وزن 65 جرام وعزم دوران أقصى 0.071 نيوتن متر.

درع محرك Adafruit للاردوينو. هو الدرع المستخدم للتحكم في المحركات. بدلاً من استخدام مزلاج ودبابيس PWM من Arduino ، لدينا شريحة تشغيل PWM مخصصة بالكامل على متن الطائرة. هذه الرقاقة تتعامل مع جميع المحركات والتحكم في السرعة عبر I2C

SparkFun بلوتوث ميت فضي. يشبه Bluetooth Mate مودم BlueSMiRF الخاص بنا ، ولكنه مصمم خصيصًا لاستخدامه مع Arduino Pros و LilyPad Arduinos. تعمل أجهزة المودم هذه كأنبوب تسلسلي (RX / TX) ، وهي بديل لاسلكي رائع للكابلات التسلسلية. يمكن تمرير أي دفق تسلسلي من 2400 إلى 115200 بت في الثانية بسلاسة من الكمبيوتر إلى هدفك.

وحدة بلوتوث HC-06. كوحدة تابعة هي بسيطة ومفيدة للمشاريع الصغيرة التي تبحث فيها عن اتصال سهل بين هاتفك المحمول و Arduino أو وحدات تحكم صغيرة أخرى.

بطارية قابلة للشحن 12 فولت. يتم استخدام مصدر الطاقة هذا لتغذية المحركات واردوينو ووحدة البلوتوث ، بينما يتم استخدام 4 بطاريات أخرى بجهد 1.5 فولت لتغذية السلاح.

سلاح. إنها في الأساس مقاومة للحرارة ، من خلال كابل ، نقوم بتسخين السلك الموجود على حافة العصي الخشبية.

ادوات.

آلة القطع بالليزر

كاوتين ويلر

حاسوب محمول

برمجة.

أوتوكاد

كوريل درو

الخطوة الثالثة: التصميم والتجميع

بالنسبة للتصميم الذي استخدمناه AutoCad المتوفر في مركز الحوسبة ، كان التصميم عبارة عن سيارة كلاسيكية مربعة الشكل بسيطة ، بأربعة أعمدة تدعم سقف السيارة. قمنا برسم الهيكل ، الذي يتكون من قطعة سفلية واحدة ، و 3 جدران وسقف واحد ، وتركنا جانبًا فارغًا للتعامل مع اردوينو داخل السيارة. تمت طباعة الأجزاء في آلة القطع بالليزر المتوفرة في المختبر.

لتصدير الملف من أوتوكاد إلى منفذ USB ، يجب أن يكون تنسيق الرسم بتنسيق Corel Draw حتى تتمكن آلة القطع بالليزر من قراءته وإخراجه.

يتكون التجميع من لصق جميع الأجزاء التي رسمناها على البرنامج ، كما قمنا بلصق المحركات بالهيكل ومن خلال فتحة في منتصف الجزء السفلي ، مررنا الأسلاك المتصلة بالمحركات.

تم وضع السلاح والبالونات فوق السطح أحدهما متقدمًا على الآخر على التوالي.

تم تغيير تصميم السلاح في مناسبات متعددة ، ولكن التصميم النهائي تم من خلال عصاين خشبية مفصولة بـ 3 سم وسلك على طول العصي وكابل مثبت في اثنين من البراغي الموجودة على الحافة ، وسوف يسخن الكابل وينفجر البالونات.

تم تغذية السلاح بأربع بطاريات كل منها 1.5 فولت ومتصلة تسلسليًا.

لإرسال الإشارة ، استخدمنا هاتف نظام android ، وصنعنا الواجهة لتوصيل الهاتف المحمول بوحدة البلوتوث وإرسال المعلومات إلى لوحة اردوينو ثم من خلال الإخراج ، أرسل التيار المطلوب لتشغيل المحركات.

الخطوة 4: الكود

كان الكود الذي استخدمناه بلغة C في برنامج كمبيوتر اردوينو. كانت سطور الكود كما يلي:

# تضمين # تضمين # تضمين "الأداة المساعدة / Adafruit_MS_PWMServoDriver.h" #include int bluetoothTx = 51 ؛ // TX-O pin of bluetooth mate ، Arduino D2 int bluetoothRx = 50 ؛ // RX-I pin of bluetooth mate و Arduino D3 int i و ia و vDI و vDD و vTI و vTD و DI و DD ؛ SoftwareSerial bluetooth (bluetoothTx ، bluetoothRx) ؛ Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield () ، Adafruit_DCMotor * MotorDI = AFMS.getMotor (1) ، Adafruit_DCMotor * MotorDD = AFMS.getMotor (2) ، Adafruit_DCMotor * MotorTI = AFMS.getMotor (3) ، Adafruit_DCMotor * MotorTD = AFMS.getMotor (4) ، إعداد باطل () {Serial.begin (9600) ؛ // ابدأ الشاشة التسلسلية بسرعة 9600 بت في الثانية bluetooth.begin (115200) ؛ // يتم تعيين Bluetooth Mate افتراضيًا على 115200bps bluetooth.print ("$") ؛ // اطبع ثلاث مرات على حدة bluetooth.print ("$") ؛ bluetooth.print ("$") ؛ // أدخل تأخير وضع الأمر (100) ؛ // تأخير قصير ، انتظر حتى يقوم Mate بإرسال bluetooth.println CMD ("U ، 9600 ، N") ؛ // قم بتغيير معدل الباود مؤقتًا إلى 9600 ، لا يمكن أن يكون التماثل // 115200 سريعًا جدًا في بعض الأحيان بالنسبة لـ NewSoftSerial لترحيل البيانات بشكل موثوق bluetooth.begin (9600) ؛ // ابدأ مسلسل bluetooth على 9600 AFMS.begin () ؛ MotorDI-> setSpeed (150) ؛ MotorDI-> تشغيل (إلى الأمام) ؛ MotorDI-> تشغيل (إطلاق) ؛ MotorDD-> setSpeed (150) ؛ MotorDD-> تشغيل (إلى الأمام) ؛ MotorDD-> تشغيل (إطلاق) ؛ MotorTI-> setSpeed (150) ؛ MotorTI-> تشغيل (إلى الأمام) ؛ MotorTI-> تشغيل (إطلاق) ؛ MotorTD-> setSpeed (150) ؛ MotorTD-> تشغيل (إلى الأمام) ؛ MotorTD-> تشغيل (إطلاق) ؛ } حلقة باطلة () {إذا (bluetooth.available ()) // إذا أرسل البلوتوث أي أحرف {i = bluetooth.read () ؛ } if (Serial.available ()) // إذا تمت كتابة أشياء في الشاشة التسلسلية {// أرسل أي أحرف تطبعها الشاشة التسلسلية إلى bluetooth.print.print ((char) Serial.read ()) ؛ } إذا (ia! = i) {switch (i) {case 119: bluetooth.println ("w")؛ vDI = 250 ؛ vDD = 250 ؛ vTI = 250 ؛ vTD = 250 ؛ DI = 1 ؛ DD = 1 ؛ استراحة؛ القضية 101: bluetooth.println ("e") ؛ vDI = 220 ؛ vDD = 50 ؛ vTI = 220 ؛ vTD = 50 ؛ DI = 1 ؛ DD = 1 ؛ استراحة؛ الحالة 100: bluetooth.println ("d") ؛ vDI = 250 ؛ vDD = 250 ؛ vTI = 250 ؛ vTD = 250 ؛ DI = 1 ؛ DD = 2 ؛ استراحة؛ القضية 115: bluetooth.println ("s") ؛ vDI = 0 ؛ vDD = 0 ؛ vTI = 0 ؛ vTD = 0 ؛ DI = 1 ؛ DD = 1 ؛ استراحة؛ الحالة 97: bluetooth.println ("أ") ؛ vDD = 250 ؛ vDI = 250 ؛ vTD = 250 ؛ vTI = 250 ؛ DI = 2 ؛ DD = 1 ؛ استراحة؛ القضية 113: bluetooth.println ("q") ؛ vDD = 250 ؛ vDI = 50 ؛ vTD = 250 ؛ vTI = 50 ؛ DI = 1 ؛ DD = 1 ؛ استراحة؛ العلبة 120: bluetooth.println ("x") ؛ vDI = 220 ؛ vDD = 220 ؛ vTI = 220 ؛ vTD = 220 ؛ DI = 2 ؛ DD = 2 ؛ استراحة؛ } MotorDI-> setSpeed (vDI) ؛ MotorDI-> تشغيل (DI) ؛ MotorDD-> setSpeed (vDD) ؛ MotorDD-> تشغيل (DD) ؛ MotorTI-> setSpeed (vTI) ؛ MotorTI-> تشغيل (DI) ؛ MotorTD-> setSpeed (vTD) ؛ MotorTD-> تشغيل (DD) ؛ ia = أنا ؛ }}

الخطوة الخامسة: المنافسة

كانت المسابقة تدور حول نفخ بالونات الآخرين ، كما هو موضح في المقدمة. هنا شريط فيديو من المسابقة. السيارة المربعة الوردية هي السيارة التي صنعناها. كنا الأبطال.