پیچ و خم کنترل شده با حرکت: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

من دوست دارم با پیچ و خم هزارتوی بازی کنم. من همیشه می خواستم یکی از آن بازی های پیچ و خم هزارتوی را با استفاده از حرکات یا موبایل کنترل کنم. من با ایجاد پیچ و خم سه بعدی blic19933 با کنترل دستگاه Android شما blic19933 الهام گرفتم

به جای استفاده از ماژول بلوتوث برای ارتباط ، ما از ماژول WiFi (ESP8266) برای ارتباط استفاده کردم. بنابراین مزیت این کار این است که من می توانم با استفاده از یک نوار پوشیدنی یا یک برنامه تلفن همراه ، پیچ و خم هشت را کنترل کنم.

مزایای پروژه من چیست؟

1. ساخت آن ساده و آسان است

2. ارزان است و به چند قطعه الکترونیکی نیاز دارد.

3. پیچ و خم مغناطیسی قابل جدا شدن.

4. آسان برای سفارشی.

5. ساختن آن و بازی با آن بسیار سرگرم کننده است.

Maze از طریق یک باند پوشیدنی و همچنین یک برنامه بلوتوث که با استفاده از MIT App Inventor توسعه یافته کنترل می شود. داده های سنسور ژیروسکوپ از نوار از طریق اتصال WiFi به دستگاه Wemos D1 Mini (esp8266) منتقل می شود که سرووهایی را که به پیچ و خم کج می شوند کنترل می کند. همچنین می توانید پیچ و خم را با استفاده از یک برنامه اندرویدی کنترل کنید. برنامه Android با MIT App Inventor2 ایجاد شده است. این ابزار به اجزای کمتری نیاز دارد. ساخت آن آسان است.

می توانید همه موارد مورد نیاز برای این پروژه را از این لینک GitHub بارگیری کنید:

بیایید ساختمان را شروع کنیم… !!

مرحله 1: قطعات و مواد

اجزاء

• 1x Wemos d1 mini
• 2 برابر سرو موتور SG90s
• 1x ESP01
• 1x MPU6050
• 1 عدد ماژول شارژر LiPo TP4056
• باتری 1x 3.7v 400mAh LiPo
• 1x سوئیچ مینی اسلاید
• 1 باند Fitbit یا بند ساعت
• آهنرباهای نئودیمیم 4x25 میلی متر
• توپ فولادی 2x5mm
• 2 عدد پیچ نصب
• لایه چوبی 10cm X 10cm

قطعات چاپ سه بعدی

فایلهای STL چاپ سه بعدی در Thingiverse در دسترس هستند -

• base_plate.stl
• x_axis.stl
• y_axis.stl
• magnet_holder.stl
• magnet_holder_cover.stl
• rectagular_maze.stl
• triangular_maze.stl
• hexagonal_maze.stl
• circular_maze.stl

ابزارها

• از چاپگر سه بعدی می توانید از خدمات آنلاین استفاده کنید
• لحیم کاری و قلع
• پیچ گوشتی و انبردست
• استریپر سیمی
• تفنگ چسب
• مولتی متر

مرحله 2: چاپ سه بعدی قطعات پیچ و خم سنگ مرمر

من از Flashforge creator pro با نازل 0.2 میلی متر و تنظیمات معمولی و دارای پشتیبانی استفاده کردم. همچنین می توانید تمام فایل ها را از Thingiverse بارگیری کنید. تمام قطعات را به صورت سه بعدی چاپ کنید و با برداشتن پشتیبانی قطعات را تمیز کنید.

www.thingiverse.com/thing:3484492

مرحله 3: ساختار Gimbal را جمع آوری کنید

برای ساخت این سازه 5 قسمت وجود دارد. این یک ساختار شبیه به گیمبال است. قبل از اتصال سرو موتورها به قطعات چاپ سه بعدی ، ابتدا سرو موتورها را آزمایش کرده و سپس هر دو موتور را در زاویه 90 درجه تنظیم کنید. حالا 2 شاخ سروو 1 طرفه بردارید و آن را در شکاف قطعات x_axis_motor.stl و y_axis_motor.stl قرار دهید. حالا قسمت y_axis_motor.stl را به یکی از موتورهای سروو وصل کنید و قسمت magnet_holder.stl را به سروو موتور دیگر وصل کنید. آن را در شکاف قرار دهید و با استفاده از 2 پیچ نصب با سرو موتورها به آن وصل کنید. سپس این موتور y_axis_motor و سروو را به x_axis_motor و magnet_holder.stl و سرو موتور را به قسمت y_axis_motor.stl وصل کنید. هر دو موتور را با استفاده از پیچ همراه سروو موتور وصل کنید. حالا سیم های سرو موتور را به برد Wemos لحیم کنید.

اتصالات پین

سروو موتور X = پین D3 Wemos

سرو موتور Y = پین D1 Wemos

پینهای Ground و VCC سرو موتورها را به ترتیب به GND و پین 5V برد Wemos وصل کنید.

حالا ، برد Wemos را در قسمت base.stl قرار دهید. حالا صفحه اصلی را با قرار دادن ساختار گیمبال موتورهای سروو روی آن بپوشانید و با استفاده از پیچ های 1 اینچی هر دو قسمت را وصل کنید. کل ساختار را روی یک صفحه چوبی قرار دهید و با استفاده از پیچ به آن وصل کنید.

آهنربای 25 میلی متری را در شکاف قسمت magnet_holder.stl قرار دهید. آهنربا را با استفاده از قسمت magner_holder_cover.stl بپوشانید. برای چسباندن آن از چسب استفاده کنید.

حالا پیچ و خم آماده است. کد را در Wemos با استفاده از Arduino IDE بارگذاری کنید.

مرحله 4: نوار پوشیدنی را بسازید

نوار پوشیدنی از اجزای زیر تشکیل شده است:

ESP01

MPU6050

ماژول شارژر TP4056 LiPo

سوئیچ مینی اسلاید

3.7 ولت 400 میلی آمپر ساعت LiPo.

من از برنامه Nodemcu برای برنامه ریزی ESP01 استفاده می کنم. برای برنامه نویسی ESP01 می توانید از یک ماژول برنامه نویس متفاوت استفاده کنید. برای برنامه ریزی ESP01 ، ESP01 را همانطور که در تصویر نشان داده شده است ، به برد Nodemcu وصل کنید. سپس Arduino IDE را باز کرده و برد را به عنوان Nodemcu V1.0 انتخاب کرده و پورت را انتخاب کرده و کد band.ino را بارگذاری کنید. پس از بارگذاری کد ، پین های هدر ESP01 را با استفاده از آهن لحیم کاری بردارید. همچنین ، پین هدر سنسور MPU6050 را بردارید. اکنون همه اجزا را همانطور که در نمودار نشان داده شده لحیم کنید. برای جلوگیری از اتصال کوتاه ، نوار برقی را در پشت همه ماژول ها بچسبانید. قطعات الکترونیکی لحیم شده را در محفظه چاپ سه بعدی (wearable_band_case.stl) قرار دهید. جعبه محفظه را به باند وصل کنید.

مرحله 5: توضیح کد

کد برای گروه پوشیدنی: https://github.com/siddhesh13/gesture_controlled_m… کد پیچ و خم:

من هر دو پیچ و خم و گروه را با استفاده از Arduino IDE برنامه ریزی کرده ام. گروه مقادیر ژیروسکوپ (رول و پیت) را به پیچ و خم ارسال می کند. برای انتقال داده ، از پروتکل UDP استفاده می کند. برای اطلاعات بیشتر در مورد UDP- ESP8266 به این صفحه وب مراجعه کنید

پیچ و خم در حالت Access Point (AP) و باند در حالت ایستگاه کار می کند.

گروه ابتدا سعی می کند به پیچ و خم متصل شود که در حالت AP (نقطه دسترسی) کار می کند. پس از اتصال موفق با پیچ و خم ، ESP01 در باند ارتباط با mpu6050 را با استفاده از پروتکل I2C آغاز می کند. اول ، سنسور را برای جهت فعلی سنسور کالیبره می کند. سپس زاویه Roll and Pitch را از MPU6050 محاسبه می کند. هر 4 میلی ثانیه زاویه را محاسبه می کند ، یعنی 250 مقدار در ثانیه. سپس این مقادیر زاویه را به پیچ و خم منتقل می کند. برای ارسال بسته UDP به آدرس IP و شماره پورت دستگاه از راه دور که پیچ و خم است نیاز است. آدرس IP پیچ و خم "192.168.4.1" و شماره پورت "4210" است. پس از دریافت مقادیر زاویه از باند ، موتورهای سروو بر روی پیچ و خم می چرخند.

مرحله 6: با استفاده از MIT App Inventor یک برنامه Android ایجاد کنید

MIT App Inventor بهترین بستر برای ایجاد یک برنامه سریع Android است.

فایل های aia و apk را ضمیمه کرده ام. فایل apk را بارگیری کرده و در تلفن اندرویدی خود نصب کنید و بازی با پیچ و خم را شروع کنید. همچنین می توانید با استفاده از فایل aia در برنامه تغییراتی ایجاد کنید. مخترع برنامه MIA file aia را باز کرده و طبق برنامه خود تغییرات را در برنامه ایجاد کنید. من از پسوند UDP برای ارسال داده به دستگاه Wemos (esp8266) استفاده کرده ام.

برنامه افزودنی را از اینجا بارگیری کنید

این برنامه از سنسور ژیروسکوپ تلفن هوشمند برای بررسی جهت تلفن استفاده می کند و مقدار را با استفاده از پروتکل UDP به دستگاه Wemos ارسال می کند. من روی برنامه ای برای iOS کار می کنم و پس از اتمام فایل ها را بارگذاری می کنم. گوش به زنگ باشید!!!

مرحله 7: پیچ و خم را طراحی کنید

من پیچ و خم را در چهار شکل مختلف طراحی کرده ام. می توانید آن را بارگیری کرده و با استفاده از یک رنگ یا چند رنگ در هر رنگ دلخواه خود چاپ کنید.

شما می توانید پیچ و خم خود را با استفاده از 3D/2D Maze Generator طراحی کنید. نحوه استفاده از آن در صفحه وب آنها توضیح داده شده است.

اما با استفاده از این اسکریپت فقط می توانید یک پیچ و خم را به شکل مربع/مستطیل طراحی کنید.

من پیچ و خم را با استفاده از نرم افزار Inkscape و Fusion360 طراحی کرده ام.

ابتدا تصویر پیچ و خم را از اینترنت بارگیری کنید. برای دریافت نتایج خوب ، تصویر سیاه و سفید را بارگیری کنید. سپس تصویر را در نرم افزار Inkscape باز کنید. سپس تصویر را از فرمت JPG-p.webp

اکنون نرم افزار Fusion360 را باز کرده و بر روی InsetInsert SVG کلیک کنید. فایل SVG پیچ و خم را انتخاب کرده و روی OK کلیک کنید.

شما یک طرح 2 بعدی از طرح خود آماده کرده اید ، ابعاد آن مانند عرض ، طول ، قطر و فضای توپ در داخل پیچ و خم را بررسی کنید. اگر مناسب نیست ، دوباره آن را در Inkscape ویرایش کنید و دوباره فایل به روز شده را در Fusion360 وارد کنید. اگر همه ابعاد درست است ، به سادگی یک طرح دایره ای 26 میلی متری در مرکز اضافه کنید. این دایره برای یک آهنربا است. حالا پیچ و خم را بیرون بیاورید. ارتفاع دیوار را 5-7 میلی متر ، ضخامت پایه را 3-4 میلی متر و حفره حفره را برای 2 میلی متر نگه دارید. پس از اکسترود کردن ، فایل را به عنوان STL ذخیره کرده و با استفاده از نرم افزار برش دهنده آن را برش داده و چاپ کنید.

مرحله 8: بیایید بازی کنیم

این بازی فوق العاده است! هر پیچ و خم را قرار دهید و با استفاده از کابل میکرو USB آن را روشن کنید.

نوار را بپوشید و آن را روشن کنید ، 20 ثانیه صبر کنید تا سنسور کالیبره شود. حالا شما آماده بازی هستید.

اگر از برنامه برای کنترل پیچ و خم استفاده می کنید ، ابتدا WiFi تلفن های همراه خود را به پیچ و خم وصل کنید. سپس برنامه را باز کنید و آماده بازی هستید.

اگر شما پیچ و خم خود را طراحی می کنید ، فراموش نکنید که طرح های پیچ و خم خود را به اشتراک بگذارید.

اگر برای شما جالب بود ، لطفاً در مسابقه ریمیکس به من رای دهید. ممنون که تا انتها خواندید!

به لذت بردن و تقلب ادامه دهید.