Farebná logická hra: 6 krokov

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

Hej vy tam!

Pre školský projekt s názvom „If This Then That“som musel postaviť interaktívny objekt pomocou Arduina. Rozhodol som sa postaviť farebnú hádanku s jednoduchým systémom spätnej väzby.

Čo to robí (v skratke):

1. Určuje farbu objektu nad snímačom farieb.
2. Skontroluje, či sa táto farba zhoduje so správnym riešením.
3. Buď zvýši značku „zomrel si“alebo nie, v závislosti od počasia bola hádanka vyriešená alebo nie.

Môžete si teda myslieť, že túto hádanku je ľahké vyriešiť?

Pre niekoho, kto vie, ako to funguje, je to tak, aj keď môžete riešenie zmeniť! Ale nebojte sa, niekomu, kto nevie, ako to funguje, to vyzerá ako kúzlo. Podľa mojich skúseností si veľa ľudí myslí, že hádanka bola o hmotnosti, nie o farbe. A aby ste nezabudli, vy ste pánom hádanky, koľko indícií dáte, je len na vás.

Ako by som (chcel) použiť:

Chcel by som použiť túto hádanku ako interaktívnu súčasť svojej kampane v oblasti výskumu a vývoja.

Krok 1: Materiály

Predtým, ako začnete stavať, budete potrebovať nasledujúce veci:

Všeobecne:

(Kreatívny) mozog, ktorý vymyslí hádanku

Veci Arduino:

• Arduino Uno
• Breadboard
• Servomotor
• (TCS3200) Farebný snímač
• 7x prepojovací kábel medzi mužmi a ženami (najlepšie všetky rôzne farby, dôrazne sa odporúča)
• 11x Samec - Samec prepojovacích káblov
• powerbank (v prípade, že chcete, aby fungovala bez počítača/prenosného počítača)

Puzdro:

• Krabica (na topánky) s vekom (na stavbu puzzle)
• pár kúskov lepenky (na znamenie stien, stĺpa v strede a smrti)
• Drevené bloky (aspoň) jedna strana musí byť väčšia ako snímač farieb.
• farba: čierna, červená, modrá a zelená (a akékoľvek ďalšie farby, ak by ste chceli*)
• Kus bieleho papiera A4
• Nožnice
• Čierna fixka
• Silná obojstranná lepiaca páska
• Ceruzka
• Okamžité lepidlo
• Odrezávací nôž alebo Stanley nôž

* malá poznámka k farbám: pôvodne som používal aj purpurovú, ale senzor nerozlišoval červenú a fialovú, takže som ju vynechal. Uvedomte si, že ani ostatné farby nemusia fungovať tak pekne (ale môžu, neskúšala som). Môj snímač bol lacný, presnejší snímač pravdepodobne dokáže rozlíšiť viac farieb.

Krok 2: Hádanka

Najdôležitejšou súčasťou tohto projektu je mať dobrú hádanku na lámanie mozgu.

Ako vidíte na prvom obrázku (ten s úvodom), na svoje bloky som namaľoval severské runy (z každej strany okrem spodnej časti). Majú čo do činenia s hlavolamom. Potom som k prípadu prilepil jednoduchú otázku: „Skutočné bohatstvo je …?“.

Na preklad runov som použil obrázok vyššie. Tiež som dal preklady ľuďom, ktorí skúšali moje puzzle.

Riešenie hádanky:

Skutočné bohatstvo je šťastie!

Čo teda hráč musí urobiť, je nahradiť poklad (blok so symbolom bohatstva) blokom so symbolom šťastia.

Neváhajte použiť moje puzzle, ale povzbudil by som vás, aby ste si vymysleli svoje vlastné.

Krok 3: Zapojenie

Zapojenie je celkom jednoduché, pretože existujú iba 2 komponenty (a arduino). V popise používam minimálny počet vodičov, ak chcete použiť viac, pokojne to urobte. (Na obrázku som použil viac drôtov)

Arduino na breadboard: (Použite 2 mužské - mužské vodiče)

1. pripojte 5V kolík k + strane vášho nepájivého poľa.
2. pripojte jeden z uzemňovacích kolíkov na - stranu dosky vášho chleba.

Servo: (Použite 3 mužské - mužské vodiče)

servo má tri vodiče: napájací, uzemňovací a signálny.

1. Napájanie je zvyčajne červený vodič, zapojte ho na stranu + na vašom doske.
2. Uzemnenie je zvyčajne čierny alebo hnedý drôt, pripojte ho k bočnej strane dosky.
3. Signál je zvyčajne žltý alebo oranžový vodič, pripojte ho k vodorovnému radu na doske.*

Farebný senzor: (Použite 7 mužských - ženských vodičov)

1. VCC: Pripojte tento vodič k + strane vášho nepájivého poľa (toto je napájanie).
2. GND: zapojte tento vodič na - stranu dosky vášho počítača (toto je uzemnenie).
3. S0: Pripojte tento drôt k vodorovnému radu na doske.*
4. S1: Pripojte tento vodič k vodorovnému radu na doske.*
5. S2: Pripojte tento vodič k vodorovnému radu na vašom breadboarde.*
6. S3: Pripojte tento drôt k vodorovnému radu na doske.*
7. VONKAJŠIE: zapojte tento vodič do vodorovného radu na vašom breadboarde.*

*Nehovorím vám, kam presne ho pripnúť na dosku, pretože v kombinácii s vašou stavbou je jednoduchšie sami prísť na to, čo je najlepšie.

Breadboard na Arduino: ** (Použite 6 mužských - mužských drôtov)

Je múdre zistiť, či všetko funguje, než ho vložíte do puzdra. Uvedomte si však, že na to musíte tieto káble vytiahnuť a neskôr ich znova zapojiť. Nezabudnite si zapísať alebo zapísať, ktorý kábel je k čomu pripojený.

1. pripojte riadok, ktorý ste pripojili, k signálnemu kolíku serva k pinu 9 na Arduine.
2. pripojte riadok, ktorý ste pripojili, ku kolíku S0 farebného senzora k kolíku 4 na Arduine.
3. pripojte riadok, ktorý ste pripojili, k pinu S1 farebného senzora k pinu 5 na Arduine.
4. pripojte riadok, ktorý ste pripojili, k pinu S2 farebného senzora k pinu 6 na Arduine.
5. pripojte riadok, ktorý ste pripojili, k pinu S3 farebného senzora k pinu 7 na Arduine.
6. pripojte riadok, ktorý ste pripojili, k pinu OUT farebného senzora k pinu 8 na Arduine.

** riadky, na ktoré odkazujem vyššie, sú tie na vašom breadboarde.

Krok 4: Kód

V prílohe tu nájdete kód, ktorý potrebujete na spustenie tohto projektu. Komentáre v kóde by mali byť jasné, čo robí. Ak chcete ďalšie podrobné informácie o tom, ako funguje farebný senzor (pretože ak chcete úplne porozumieť kódu), odporúčam vám prečítať si tieto návody „Ako funguje snímač?“sekcii.

Aj keď tam ešte nie ste, je tu niekoľko vecí, ktoré musíte v kóde upraviť:

• Upravte premenné.
• Upravte príkazy if, aby zodpovedali vašej hádanke (ak je to potrebné).

Je praktické urobiť stĺp a namaľovať bloky z nasledujúceho kroku predtým, ako upravíte premenné, aby ste to nemuseli robiť znova.

Upravte premenné:

Ak ste zapojenie správne zostavili, kód by mal fungovať, chyťte kúsok papiera, pero a (namaľované) bloky.*

1. Dočasne komentujte neplatnosť funkcie checkRiddle mimo kódu. (aby sa tá časť nespustila)
2. Nahrajte kód do svojho Arduina.
3. Otvorte sériový monitor, spustí sa a ukáže vám R =… G =… B =… (a niektoré ďalšie veci, na ktorých teraz nezáleží)
4. Držte farebný blok priamo pred senzorom (tak blízko, ako to bude vo vašom konečnom prevedení) na niekoľko sekúnd.
5. Stále ho držte pred senzorom, ale vypnite napájanie vášho Arduina. (vytiahnite ho z USB portu)
6. Zapíšte si vonkajšie (najvyššie a najnižšie) hodnoty, ktoré farebný senzor nameral pre každú farbu (R, G a B).
7. Vyberte dve hodnoty, ktoré sa najmenej líšia (napríklad R a B). **
8. Počítajte +10 od najvyššej hodnoty a -10 od najnižšej hodnoty, aby mal senzor povolené malé chyby.
9. Teraz nahraďte hodnoty v kóde hodnotami, ktoré máte teraz. (Komentár hovorí, ktoré hodnoty by ste mali nahradiť)
10. Ak používate inú farbu ako ja, zmeňte tiež serial.print.
11. Teraz pomocou novo nameraných hodnôt znova nahrajte kód do svojho Arduina.
12. Vyskúšajte, či sériový monitor pekne vytlačí farbu, ktorú ste práve vložili do kódu, a podržte pred ním rovnako farebný blok. Uistite sa, že je konzistentný, pokiaľ ho držíte pred senzorom.
13. Ak nie:: (skontrolujte hodnoty, zistite, či potrebujete rozsah zväčšiť. Ak áno::) kód teraz rozpozná túto farbu.
14. Teraz opakujte tento postup (krok 4 - 13), kým nie sú v kóde integrované všetky farby, ktoré chcete použiť.
15. Nezabudnite odkomentovať funkciu neplatné checkRiddle!

* najskôr prejdite na krok „prípad“, ak ste ich ešte nenamaľovali.

** môžete byť presnejší, ak chcete, použiť všetky 3 (R, G a B), ale pre tento projekt to nie je potrebné.

Upravte príkazy if na svoju hádanku: (iba ak chcete zmeniť riešenie)

Krok 5: Prípad a maľovanie blokov

Prípad je trochu ošemetná časť, ale nie je ťažké ho vyrobiť, väčšinou ide o správne merania. Neuvádzam svoje merania, pretože (s najväčšou pravdepodobnosťou) nepoužívame materiály rovnakej veľkosti.

Maľovanie blokov:

Maľujte bloky vo farbách, ktoré chcete použiť. Odporúčam červenú, zelenú a modrú, pretože je najľahšie rozlíšiť ich pomocou senzora.

Ak si nevyrábate vlastnú logickú farbu aj na runách.

Pilier:

Stĺpik má (čiastočne) skryť snímač farieb a k nemu pripojené káble. Na určenie mierok stĺpika musíte zmerať strany vášho farebného senzora a určiť, ako vysoko chcete, aby bol stĺpik (ten, ktorý pozri na obrázku je vysoký 3 cm). Potom to nakreslite na lepenku a vystrihnite, ak chcete, môžete ich namaľovať.

Pripojte vodiče k senzoru skôr, ako ho zabudujete do stĺpika, už sa k kolíkom nedostanete.

Na obojsmernú lepiacu pásku som pripevnil snímač vnútri stĺpika. Môžete to vidieť na treťom obrázku.

Uistite sa, že LED diódy na senzore sú vo vnútri stĺpika (nie cez okraj), bloky na ňom musia neskôr stáť.

Znak „zomrel si“:

Odrežte kúsok lepenky a napíšte na neho „zomrel si“. Ako vidíte na prvom obrázku, na druhú stranu som prilepil obrázok nahnevaného muža s mečom. Zaistite, aby mala značka v spodnej časti očko. Pomocou očka nalepte značku na servo.

Vytvorenie miestnosti:

1. Vymaľujte škatuľu, ktorú ste si vybrali pre puzdro. (Akúkoľvek farbu máte radi, použil som čiernu)
2. Nakreslite tvar miestnosti na spodok škatule, aby ste určili dĺžku stien. (Zmerajte čiary pomocou pravítka).
3. Určite, akú výšku majú mať steny. Steny v mojom prípade sú vysoké 5 centimetrov.
4. Teraz máte rozmery svojich stien, nakreslite ich na lepenku a vystrihnite.
5. Maľujte steny. (Namaľoval som ich na čierno)
6. Prilepte steny na škatuľu, na čiary, ktoré ste predtým nakreslili.

Teraz máte izbu zariadenú.

Otvory pre káble a značku:

V krabici musíte urobiť dva otvory, jeden pre káble a jeden pre značku „zomrel si“. a dávaj si pozor! diery nemožno odstrániť, akonáhle sú tam.

urobte dieru pod miestom, kam chcete, aby smeroval snímač farieb. Otvor urobte čo najmenší, ale vyhýbajte sa napätiu káblov, nechcete, aby sa uvoľnili.

Otvor pre značku „zomrel si“musí byť o niečo hrubší ako kartón, ktorý používate, aby sa mohol objaviť bez zasiahnutia puzdra. Dĺžka otvoru závisí od toho, ako veľký znak je. Na vytvorenie diery použite nôž Stanley alebo odrezávací nôž.

Teraz pomocou obojstrannej pásky pripevnite servomotor k boku krabice.

Krok 6: Akékoľvek otázky?

Takže teraz by ste mali byť schopní vytvoriť úžasné farebné puzzle s Arduinom. Ak máte nejaké otázky, určite sa pýtajte!

Bavte sa stavať!