Vesmírný závod: Jednoduchá klikací hra Arduino s dětmi: 7 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

¡Nahrávám video ukazující, jak to dnes funguje! Zůstaňte naladěni

Pojďme se pobavit s instrukcí s vesmírnou tematikou, kterou lze vytvořit společně s dětmi, a později si ji užít sami jako hračku.

Můžete jej použít jako prostředek k tomu, abyste je pomocí tohoto jednoduchého projektu naučili historii o studené válce a vesmírné rase, ale nenechte se zmást: všichni použijeme a naučíme se o:

• Arduino
• Programování
• Elektronika
• 3D design (vhodné pro děti díky TinkerCAD)
• Kartonová tvorba
• Malování nebo jiná řemesla, která chcete zahrnout;)

Space Race je hra:

Aby vaše loď postoupila k Měsíci, musíte opakovaně mačkat tlačítko. Vyhrává první, kdo tam dorazil. Musíte bojovat proti gravitaci, která vás stáhne na zem. Startování před zhasnutím LED (nebo je vaše vesmírná loď připravena) vás bude stát pokutu a čas zahájení bude náhodný, abyste ještě více otestovali své reflexy.

Krok 1: Potřebné nástroje a materiály

• Deska Arduino

  • Uno, Mega atd. To udělá. Musí podporovat knihovnu serv.
  • Počítač k jeho naprogramování

• Některé elektronické součástky

  • 2 tlačítka. Použil jsem arkádové jako ty, velké a robustní.
  • 2 odpory (4,7 k ohm bude fungovat dobře)
  • 2 serva. Použil jsem nejlevnější model SG-90
  • 1 LED dioda vaší oblíbené barvy
  • Protoboard + nějaké propojovací kabely
  • Možná budete potřebovat elektrický vodič, v závislosti na délce propojek a konečném provedení.
• Účet TinkerCAD (zdarma), abyste viděli okruh. Použil jsem to, abych to s vámi sdílel.
• Lepidlo
• Žací nůž (pod dohledem dospělé osoby)
• VOLITELNÉ školní nůžky
• Nějaký drát pro připevnění lodí k servu
• Horká lepicí pistole
• ZCELA VOLITELNÉ: 3D tiskárna na výrobu lodí. Opravdu jsem se chtěl naučit používat TinkerCAD, takže jsem nemohl odolat tomu, že jsem vytvořil 2 jednoduché lodě jako svůj první návrh TinkerCAD. Bylo to tak snadné, že mě to inspirovalo k tomu, aby byl tento projekt realizován s dětmi. 3D vytištěné modely můžete nahradit kartonovými, papírovými, dřevěnými nebo dokonce dětskými. Popusťte uzdu své kreativitě.

Krok 2: Programování hry v Arduinu

Hru jsem pro vás naprogramoval, abyste ji mohli hned použít

Většinu kódu jsem okomentoval, abych vám pomohl pochopit, co se děje, a povzbudil vás, abyste se naučili nějaké Arduino. Všimněte si, že nejsem programátor, takže to možná není nejelegantnější kód. Na druhou stranu to ukazuje, že když se můžu naučit kódovat, zvládneš to také, když to zkusíš;)

Vytvořil jsem sekci s názvem KONFIGURACE. Musíte přizpůsobit maximální úhel, kterého dosáhnou vaše serva, aby odpovídal vaší sestavě. Podívejte se na komentáře konfiguračních sekcí.

Můžete si také pohrát s konfigurací prostředí: Nejprve zkuste výchozí hodnoty a poté experimentujte, abyste zjistili, jak to dopadne: Negativní gravitace? Zvětšit nebo prodloužit hru? prozkoumejte program a zjistěte, co můžete dělat.

Stačí otevřít a nahrát zde sdílený kód na desku Arduino/Genuino a podívat se na něj, kde se můžete dozvědět o:

• Státní stroje
• Základní využití a problémy servo knihovny
• Tlačítko odskakování a proč to musíte udělat
• Náhodná funkce a mnoho dalšího.

Pokud potřebujete pomoc s nahráváním tohoto kódu, přejděte na:

Kód je 362 řádků, proto jsem se rozhodl místo kopírování kódu nahrát soubor.ino.

Krok 3: Budování obvodu

K návrhu obvodu jsem poprvé použil TinkerCAD. Líbilo se mi to, protože to bylo snadné a rychlejší než jiné alternativy:

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

Dovolte mi trochu vysvětlit tento jednoduchý obvod:

Zprava doleva vidíte:

serva

Stačí uzemnit, Vcc a signál. Skutečné kouzlo s nimi nastává v softwarové části. Na netu se dočtete, že Arduino nemá dost energie na to, aby správně spustilo servo, ale překonal jsem to některými programovacími triky (jejich odpojení po pohybu, aby se předešlo například chvění). Jak vidíte, moje deska Mega má dostatek energie na provoz všech věcí v tomto projektu bez externího napájení.

Tlačítka

Jsou spojeny se zemí 4,7k PULL-DOWN RESISTOR. Pokud bychom tento rezistor nepoužili, Arduino by zachytilo spoustu elektrického šumu z prostředí, což by poskytovalo nepravidelné a falešné hodnoty. Tento odpor zajišťuje, že jakýkoli elektrický signál/šum jde na zem místo vstupního kolíku, pokud není dostatečně silný, jako je skutečný klad. Bude příjemné to zažít na vlastní kůži: stačí odpojit vodiče kolíků 2 nebo 3 a podívat se, co se stane:)

Vlevo máme an

samostatná LED

Obvykle bychom měli použít rezistor v sérii, abychom se vyhnuli případnému spálení LED, ale protože používáme desku a ne samostatné arduino, využíváme výhod vestavěného rezistoru a LED na pinu 13, jsou již tam! Při testování můžete tuto LED dokonce uložit, ale protože chceme arduino uzavřít, budeme potřebovat LED diodu venku.

Krok 4: Sestavení rámu

Mohli bychom použít dřevo a nějaké nástroje, ale protože chceme něco, co může dítě vyrobit, použijeme několik vrstev lepenky slepených dohromady pro větší tvrdost.

Nejprve jsem vytvořil svislé stěny a poté nařízl první vrstvu horního krytu, aby se vešly.

Nezáleží na tom, jestli se vrstvy perfektně nehodí, můžete je vyrovnat řezáním navíc řezacím nožem, jak je znázorněno na obrázcích.

Spodní vrstva je lepená pouze na jednom konci.

Věděli jste, že střídání směru vln vrstev lepenky jí dodává větší mechanickou odolnost? Pokud useknete spodní vrstvu vlnou kolmou na dlouhou stranu, bude snazší ji ohnout a otevřít.

Odřízněte kolejnice pro lodní dráty, ale ještě neřízněte otvory pro tlačítka nebo kabel USB.