Bludisko ovládané gestami: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Rád sa hrám s labyrintovým bludiskom. Vždy som chcel ovládať jednu z týchto labyrintových bludísk pomocou gest alebo mobilu. Inšpiroval som sa k vytvoreniu tohto mramorového bludiska 3D tlačeným bludiskom blic19933 ovládaným vašim zariadením Android

Namiesto použitia modulu Bluetooth na komunikáciu som na komunikáciu použil modul WiFi (ESP8266). Výhodou je, že bludisko môžem ovládať pomocou nositeľného pásma alebo mobilnej aplikácie.

Aké sú výhody môjho projektu?

1. Je jednoduché a ľahké ho postaviť

2. Je to lacné a potrebuje niekoľko elektronických súčiastok.

3. Odnímateľné magnetické bludisko.

4. Jednoduché prispôsobenie.

5. Toľko zábavy stavať a hrať sa s tým.

Bludisko sa ovláda prostredníctvom nositeľného pásma a tiež pomocou aplikácie Bluetooth vyvinutej pomocou aplikácie MIT App Inventor. Údaje senzora gyroskopu z pásma sa prenášajú prostredníctvom pripojenia WiFi k zariadeniu Wemos D1 Mini (esp8266), ktoré ovláda servá, ktoré nakláňajú bludisko. Bludisko môžete ovládať aj pomocou aplikácie pre Android. Aplikácia pre Android je vytvorená pomocou aplikácie MIT App Inventor2. Tento modul gadget vyžaduje menej komponentov. Je ľahké ho postaviť.

Všetky veci potrebné pre tento projekt si môžete stiahnuť z tohto odkazu na GitHub:

Začnime stavať … !!

Krok 1: Diely a materiály

Komponenty

• 1x Wemos d1 mini
• 2x servomotor SG90
• 1x ESP01
• 1x MPU6050
• 1x nabíjací modul TP4056 LiPo
• 1x 3,7v 400mAh LiPo batéria
• 1x Mini posuvný spínač
• 1x remienok Fitbit alebo remienok na hodinky
• 4x 25 mm neodymové magnety
• 2x 5mm oceľová guľa
• 2x montážne skrutky
• Drevená podložka 10 x 10 cm

3D tlačené diely

Súbory STL pre 3D tlač sú k dispozícii na Thingiverse -

• 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
• circle_maze.stl

Nástroje

• 3D tlačiareň môžete využiť online službu
• Spájkovačka a cín
• Skrutkovač a kliešte
• Odstraňovač drôtov
• Lepiaca pištoľ
• Multimetr

Krok 2: 3D tlač dielov mramorového bludiska

Použil som Flashforge creator pro s 0,2 mm tryskou a normálnym nastavením as podporami. Všetky súbory si môžete stiahnuť aj z Thingiverse. 3D vytlačte všetky diely a vyčistite ich odstránením podpery.

www.thingiverse.com/thing:3484492

Krok 3: Zostavte závesnú konštrukciu

Na stavbu tejto štruktúry je 5 dielov. Má štruktúru podobnú závesu. Pred pripevnením servomotorov k 3D tlačeným častiam najskôr vyskúšajte servomotory a potom nastavte oba motory na uhol 90 stupňov. Teraz vezmite 2 jednostranné servo rohy a vložte ich do otvoru v častiach x_axis_motor.stl a y_axis_motor.stl. Teraz pripevnite časť y_axis_motor.stl k jednému zo servomotorov a časť magnet_holder.stl pripevnite k druhému servomotoru. Vložte ho do otvoru a pripevnite ho pomocou 2 montážnych skrutiek dodaných so servomotormi. Potom pripevnite tento y_axis_motor a servomotor k x_axis_motor a magnet_holder.stl a servomotor k časti y_axis_motor.stl. Pripojte oba motory pomocou skrutky dodávanej so servomotorom. Teraz spájkujte vodiče servomotora s doskou Wemos.

Pripojenia pinov

Servomotor X = kolík Wemos D3

Servomotor Y = kolík D1 Wemos

Pripojte uzemňovací a VCC kolíkový servomotor k GND a 5V kolíku dosky Wemos.

Teraz umiestnite dosku Wemos do časti base.stl. Teraz prikryte základnú dosku nasadením závesnej konštrukcie servomotorov a pripevnite obe časti pomocou 1-palcových skrutiek. Celú konštrukciu položte na drevenú dosku a pripevnite k nej pomocou skrutiek.

Vložte 25 mm magnet do otvoru v časti magnet_holder.stl. Prikryte magnet pomocou časti magner_holder_cover.stl. Nalepte ho pomocou lepidla.

Teraz je bludisko pripravené. Nahrajte kód do Wemos pomocou Arduino IDE.

Krok 4: Vytvorte nositeľný pás

Nositeľný pás pozostáva z nasledujúcich komponentov:

ESP01

MPU6050

Modul nabíjačky TP4056 LiPo

Mini posuvný spínač

3,7 V 400 mAh LiPo batéria.

Na programovanie ESP01 používam dosku Nodemcu. Na programovanie ESP01 môžete použiť iný modul programátora. Ak chcete naprogramovať ESP01, pripojte ESP01 k doske Nodemcu, ako je znázornené na obrázku. Potom otvorte Arduino IDE a vyberte dosku ako Nodemcu V1.0 a vyberte port a nahrajte kód band.ino. Po nahraní kódu odstráňte kolíky záhlavia ESP01 pomocou spájkovačky. Odstráňte tiež kolíky záhlavia senzora MPU6050. Teraz spájkujte všetky súčasti podľa schémy zapojenia. Nalepte elektrickú pásku na zadnú stranu všetkých modulov, aby ste predišli skratu. Spájkované diely elektroniky umiestnite do 3D tlačeného krytu (wearable_band_case.stl). Pripevnite skrinku krytu k pásu.

Krok 5: Vysvetlenie kódu

Kód pre nositeľné pásmo: https://github.com/siddhesh13/gesture_controlled_m… kód pre bludisko:

Bludisko aj pásmo som naprogramoval pomocou Arduino IDE. Pásmo posiela hodnoty gyroskopu (roll and pitch) do bludiska. Na prenos dát používa protokol UDP. Viac informácií o UDP-ESP8266 nájdete na tejto webovej stránke

Bludisko pracuje v režime prístupového bodu (AP) a pásmo pracuje v režime stanice.

Pásmo sa najskôr pokúša pripojiť k bludisku, ktoré pracuje v režime AP (prístupový bod). Po úspešnom spojení s bludiskom zaháji ESP01 v pásme komunikáciu s mpu6050 pomocou protokolu I2C. Najprv kalibruje snímač na aktuálnu orientáciu senzora. Potom vypočíta uhol natočenia a sklonu z MPU6050. Počíta uhol každé 4 ms, tj. 250 hodnôt za sekundu. Potom tieto hodnoty uhlov prenesie do bludiska. Na odoslanie UDP paketu je potrebná IP adresa a číslo portu vzdialeného zariadenia, ktoré je bludiskom. Adresa IP bludiska je „192.168.4.1“a číslo portu je „4210“. Po prijatí hodnôt uhla z pásma sa servomotory v bludisku otáčajú.

Krok 6: Vytvorte aplikáciu pre Android pomocou aplikácie MIT App Inventor

MIT App Inventor je najlepšia platforma na vytvorenie rýchlej aplikácie pre Android.

Priložil som súbory aia a apk. Stiahnite si súbor APK a nainštalujte ho do telefónu s Androidom a začnite sa hrať s bludiskom. V aplikácii môžete tiež vykonávať zmeny pomocou súboru aia. Otvorte aia file MIT app inventor a vykonajte zmeny v aplikácii podľa seba. Na odoslanie údajov do zariadenia Wemos (esp8266) som použil rozšírenie UDP.

Rozšírenie si stiahnite tu

Táto aplikácia používa gyroskopický senzor smartfónu na kontrolu orientácie telefónu a odosiela hodnotu do zariadenia Wemos pomocou protokolu UDP. Pracujem na aplikácii pre iOS a súbory nahrám, keď budú hotové. Zostaňte naladení!!!

Krok 7: Navrhnite bludisko

Bludisko som navrhol v štyroch rôznych tvaroch. Môžete si ho stiahnuť a vytlačiť pomocou jednej farby alebo viacfarebnosti v akejkoľvek farbe podľa vášho výberu.

Bludisko si môžete navrhnúť pomocou generátora bludísk 3D/2D. Ako ich používať, je popísané na ich webovej stránke.

Ale pomocou tohto skriptu môžete navrhnúť bludisko iba v tvare štvorca/obdĺžnika.

Bludisko som navrhol pomocou softvéru Inkscape a Fusion360.

Najprv si stiahnite obrázok bludiska z internetu. Ak chcete dosiahnuť dobré výsledky, stiahnite si čiernobiely obrázok. Potom otvorte obrázok v softvéri Inkscape. Potom obrázok preveďte z formátu JPG-p.webp

Teraz otvorte softvér Fusion360 a kliknite na InsetInsert SVG. Vyberte súbor SVG bludiska a kliknite na tlačidlo OK.

Máte pripravený 2D náčrt svojho návrhu, skontrolujte jeho rozmery ako šírku, dĺžku, priemer a priestor pre loptičku vo vnútri bludiska. Ak to nie je správne, znova ho upravte v Inkscape a aktualizovaný súbor znova importujte do Fusion360. Ak sú všetky rozmery správne, jednoducho do stredu pridajte náčrt kruhu 26 mm. Tento kruh je pre magnet. Teraz vytlačte bludisko. Výška steny musí byť 5 až 7 mm, hrúbka základne 3 až 4 mm a otvor pre magnet na 2 mm. Po extrudovaní uložte súbor ako STL a nakrájajte ho pomocou softvéru na krájanie a vytlačte ho.

Krok 8: Poďme sa hrať

Táto hra je úžasná! Vložte akékoľvek bludisko a zapnite ho pomocou kábla micro USB.

Noste pás, zapnite ho a počkajte 20 sekúnd, kým sa snímač kalibruje. Teraz ste pripravení hrať.

Ak na ovládanie bludiska používate aplikáciu, najskôr k nej pripojte mobilné telefóny WiFi. potom otvorte aplikáciu a môžete hrať.

Ak si navrhujete vlastné bludisko, nezabudnite sa o svoje návrhy s bludiskom podeliť.

Ak vás to zaujalo, hlasujte za mňa v Remix Conteste. Ďakujem za prečítanie až do konca!

Užívajte si to aj naďalej.