Trencaclosques basats en colors: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Hola!

Per a un projecte escolar anomenat "If This Then That", vaig haver de construir un objecte interactiu amb Arduino. Vaig decidir construir un trencaclosques basat en el color amb un senzill sistema de retroalimentació.

Què fa (en resum):

1. Determina el color de l'objecte per sobre del sensor de color.
2. Comprova si aquest color coincideix amb la solució correcta.
3. O bé posa el signe "vas morir" o no, segons el temps que el trencaclosques s'hagués resolt o no.

Per tant, podríeu pensar que aquest trencaclosques és fàcil de resoldre?

Bé, per a algú que sap com funciona, ho és, tot i que podeu canviar la solució. Però no us preocupeu, per a algú que no té idea del seu funcionament sembla màgic. Segons la meva experiència, molta gent pensava que el trencaclosques era sobre el pes, no el color. I, per no oblidar-ho, tu ets el mestre del trencaclosques, quantes pistes dones depèn de tu.

Com (m'agradaria) utilitzar-lo:

M'agradaria utilitzar aquest trencaclosques com a part interactiva de la meva campanya de D&D.

Pas 1: materials

Per començar a construir, necessitareu les coses següents:

En general:

Un cervell (creatiu) per plantejar un trencaclosques

Coses d'Arduino:

• Arduino Uno
• Taula de pa
• Un servomotor
• (TCS3200) Sensor de color
• 7x cables masculins - femenins (preferiblement tots els colors diferents, molt recomanable)
• 11x masculí: cables masculins
• powerbank (per si voleu que funcioni sense l'ordinador / portàtil)

Carcassa:

• Una caixa (sabata) amb tapa (per construir el trencaclosques)
• un parell de trossos de cartró (per fer signar les parets, el pilar al mig i tu vas morir)
• Els blocs de fusta (com a mínim) han de tenir un costat més gran que el sensor de color.
• pintura: negre, vermell, blau i verd (i qualsevol color addicional si voleu *)
• Peça de paper blanc A4
• Tisores
• Un retolador negre
• Cinta adhesiva de doble cara forta
• Un llapis
• Cola instantània
• Navalla o ganivet Stanley

* petita nota lateral sobre els colors: inicialment també feia servir el morat, però el sensor no distingia el vermell i el morat, de manera que el vaig deixar de banda. Tingueu en compte que és possible que altres colors no funcionin tan bé (però potser no ho he provat). El meu sensor era barat, és probable que un sensor més precís distingeixi més colors.

Pas 2: el trencaclosques

La part més important d’aquest projecte és tenir un bon trencaclosques per trencar el cervell.

Com podeu veure a la primera imatge (la de la introducció), vaig pintar runes nòrdiques sobre els meus blocs (a tots els costats excepte a la part inferior). Tenen a veure amb el trencaclosques. Llavors vaig enganxar una senzilla pregunta sobre el cas: "La veritable riquesa és …?".

He utilitzat la imatge anterior per traduir les runes. També vaig donar les traduccions a les persones que provaven el meu trencaclosques.

La solució al trencaclosques:

La veritable riquesa és felicitat!

Per tant, el que el jugador ha de fer és substituir el tresor (bloc amb el símbol de riquesa) pel bloc amb el símbol de felicitat.

Siéntase lliure d’utilitzar el meu trencaclosques, però us animo a que el propis.

Pas 3: el cablejat

El cablejat és bastant senzill, ja que només hi ha 2 components (i l'arduino). A la descripció faig servir el nombre mínim de cables, si voleu utilitzar-ne més, no dubteu a fer-ho. (He utilitzat més cables a la imatge)

Arduino a la taula de treball: (Utilitzeu 2 cables masculí - masculí)

1. connecteu el pin de 5 V al costat + de la tauleta de suport.
2. connecteu un dels passadors de terra al costat de la tauleta de suport.

El servo: (Utilitzeu 3 cables masculí - masculí)

el servo té tres cables: alimentació, terra i senyal.

1. L’alimentació sol ser un cable vermell; connecteu-lo al costat + de la taula de treball.
2. La terra sol ser un fil negre o marró; connecteu-lo al costat de la tauleta de suport.
3. El senyal sol ser un fil groc o taronja; connecteu-lo a una fila horitzontal de la taula de treball. *

El sensor de color: (Utilitzeu 7 cables masculí - femení)

1. VCC: connecteu aquest cable al costat + del tauler de control (això és alimentació).
2. GND: connecteu aquest cable al costat de la tauleta de suport (aquesta està a terra).
3. S0: connecteu aquest cable a una fila horitzontal de la vostra taula. *
4. S1: connecteu aquest cable a una fila horitzontal de la vostra taula. *
5. S2: connecteu aquest cable a una fila horitzontal de la vostra taula. *
6. S3: connecteu aquest cable a una fila horitzontal de la vostra taula. *
7. Fora: connecteu aquest cable a una fila horitzontal de la vostra taula. *

* No us dic exactament on fixar-lo a la taula perquè és més fàcil esbrinar vosaltres mateixos el que és millor en combinació amb la vostra versió.

Taula de pa a Arduino: ** (utilitzeu 6 cables masculí - masculí)

És intel·ligent veure si tot funciona abans de posar-lo a la caixa. Tingueu en compte que per fer-ho cal treure aquests cables i tornar-los a col·locar més endavant. Recordeu o escriviu quin cable està connectat a què.

1. connecteu la fila que heu connectat al pin de senyal del servo al pin 9 de l’Arduino.
2. connecteu la fila que heu connectat al pin S0 del sensor de color al pin 4 de l’Arduino.
3. connecteu la fila que heu connectat al pin S1 del sensor de color al pin 5 de l’Arduino.
4. connecteu la fila que heu connectat al pin S2 del sensor de color al pin 6 de l’Arduino.
5. connecteu la fila que heu connectat al pin S3 del sensor de color al pin 7 de l’Arduino.
6. connecteu la fila que heu connectat al pin OUT del sensor de color al pin 8 de l’Arduino.

** Les files a què faig referència aquí són les que apareixen a la vostra taula.

Pas 4: el codi

A l’adjunt aquí trobareu el codi que necessiteu per executar aquest projecte. Els comentaris del codi haurien de tenir clar què fa. Si voleu obtenir informació més detallada sobre el funcionament del sensor de color (per si voleu entendre completament el codi), us recomanaria que consulteu aquests tutorials "Com funciona el sensor?" secció.

Tot i que encara no hi sou, hi ha un parell de coses que cal ajustar al codi:

• Ajusteu les variables.
• Ajusteu les afirmacions if per adaptar-les al vostre enigma (si cal).

És útil fer el pilar i pintar els blocs a partir del següent pas abans d'ajustar les variables perquè no calgui tornar a fer-ho.

Ajusteu les variables:

Si heu construït el cablejat correctament, el codi hauria de funcionar, agafeu un tros de paper, un bolígraf i els blocs (pintats). *

1. Comenteu temporalment la funció void checkRiddle fora del codi. (perquè aquesta part no s'executi)
2. Pengeu el codi al vostre Arduino.
3. Obriu el monitor sèrie, començarà a funcionar i us mostrarà R = … G = … B = … (i algunes coses més, ara no importen)
4. Mantingueu un bloc de colors just davant del sensor (tan a prop com quedarà al vostre disseny final) durant un parell de segons.
5. Mentre el mantingueu davant del sensor, traieu l’alimentació del vostre Arduino. (traieu-lo del port USB)
6. Anoteu els valors externs (més alt i més baix) del sensor de color mesurat en cada color (R, G i B).
7. Trieu els dos valors que varien menys (per exemple, R i B). **
8. Compteu +10 en el valor més alt i -10 en el valor més baix perquè el sensor tingui petits errors.
9. Ara substituïu els valors del codi pels que teniu ara. (Un comentari diu quins valors heu de substituir)
10. Si feu servir un color diferent al meu, canvieu també el serial.print.
11. Ara torneu a penjar el codi al vostre Arduino mitjançant els vostres valors acabats de mesurar.
12. Comproveu si el monitor sèrie imprimeix bé el color que acabeu de posar al codi mantenint el bloc del mateix color al davant. Assegureu-vos que sigui coherent sempre que el mantingueu davant del sensor.
13. Si no:: (comproveu els valors, consulteu si necessiteu augmentar l'interval. Si és així::) el codi reconeix aquest color.
14. Ara repetiu aquest procés (pas 4-13) fins que tots els colors que vulgueu utilitzar s’integrin al codi.
15. No oblideu descomentar la funció void checkRiddle.

* aneu primer al pas "el cas" si encara no els heu pintat.

** Podeu ser més precisos si voleu utilitzant els 3 (R, G i B), però per a aquest projecte no és necessari.

Ajusteu les afirmacions if al vostre enigma: (només si voleu canviar la solució)

Pas 5: el cas i pintar els blocs

El cas és una part una mica complicada, però no és difícil de fer, es tracta sobretot de tenir les mesures correctes. No faré les meves mesures perquè (molt probablement) no estem utilitzant materials de la mateixa mida.

Pintar els blocs:

Pinteu els blocs amb els colors que vulgueu utilitzar. Recomano el vermell, el verd i el blau perquè és més fàcil distingir els que tenen el sensor.

Si no esteu fabricant el vostre propi trencaclosques també a les runes.

El pilar:

El pilar ha d’ocultar (parcialment) el sensor de color i els cables que s’hi connecten. Per determinar les mesures del pilar, heu de mesurar els laterals del sensor de color i determinar quina alçada voleu que tingui el vostre pilar (el que veure a la imatge fa 3 cm d’alçada). A continuació, dibuixeu-lo a la cartolina i talleu-lo, si podeu pintar-los.

Connecteu els cables al sensor ABANS d’integrar-lo al pilar, ja no podreu arribar als pins.

Vaig utilitzar la cinta adhesiva de doble cara per fixar el sensor a l’interior del pilar. Ho podeu veure a la tercera imatge.

Assegureu-vos que els leds del sensor estiguin dins del pilar (no sobre la vora), ja que els blocs s’hi hauran de posar més endavant.

El signe "vas morir":

Talla un tros de cartró i escriu-hi "vas morir". Com podeu veure a la primera imatge, vaig enganxar una imatge d'un home enfadat amb espasa a l'altre costat. Assegureu-vos que el rètol té una orella a la part inferior. Feu servir la llengüeta per enganxar el rètol al servo.

Creació de la sala:

1. Pinta la caixa que hagis triat per a la funda. (Qualsevol color que vulguis, he utilitzat negre)
2. Dibuixa la forma de l'habitació a la part inferior de la caixa per determinar la longitud de les parets. (Mesureu les línies amb una regla).
3. Determineu quina alçada voleu que tinguin les parets. Les parets del meu exemple fan 5 centímetres d’alçada.
4. Ara teniu les dimensions de les vostres parets, dibuixeu-les a la cartolina i talleu-les.
5. Pinta les parets. (Els vaig pintar de negre)
6. Enganxeu les parets a la caixa, sobre les línies que heu dibuixat abans.

Ara teniu la sala configurada.

Forats per als cables i el rètol:

Cal fer dos forats a la caixa, un per als cables i un altre per al cartell "vas morir". i vés amb compte! els forats no es poden eliminar un cop hi siguin.

fes un forat sota el lloc on vulguis que vagi el sensor de color. Feu el forat el més petit possible, però eviteu la tensió dels cables, ja que no voleu que es desfacin.

El forat del cartell "vas morir" ha de ser una mica més gruixut que el cartró que fas servir perquè pugui sortir sense colpejar la funda. La longitud del forat depèn de la mida del signe. Utilitzeu un ganivet o ganivet Stanley per fer el forat.

Ara utilitzeu la cinta de doble cara per connectar el servomotor al costat de la caixa.

Pas 6: alguna pregunta ??

Per tant, ara hauríeu de ser capaç de construir un impressionant trencaclosques basat en el color amb Arduino. Si teniu cap pregunta, no dubteu a fer-la.

Diverteix-te construint!