MARIO KART: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Les assignatures de Laboratori instrumental per a mecatrònica i laboratori d’electrònica són assignatures dissenyades per aprendre sobre com treballar amb el control de l’energia elèctrica, produint treballs reals o senyals mitjançant l’ús de conceptes vistos prèviament en altres assignatures. El concurs de Mario Kart és un projecte perquè els estudiants desenvolupin habilitats com ara treball en equip, habilitats de programació, dissenyar i potenciar la creativitat de cada participant per fer el cotxe més funcional per al moviment, la potència (a l’arma) i el disseny estètic. La competició té lloc dins de les instal·lacions d’ITESM Chihuahua. La institució proporcionarà als estudiants tot el material necessari, però són lliures d’afegir coses per obtenir un millor rendiment.

Pas 1: Explicació general del projecte

Mario kart és un projecte dissenyat per desenvolupar certes habilitats perquè els estudiants aprenguin sobre electrònica, implementant un micro controlador arduino. La competició consisteix bàsicament en cotxes dissenyats pels estudiants, els cotxes han de tenir una arma per esclatar globus, cada cotxe té tres globus i guanyarà el supervivent final.

A la competició hi participen dos temes: el laboratori instrumental de mecatrònica i el laboratori d’electrònica; els estudiants d’ambdós grups lluitaran per ser els millors del concurs de Mario Kart.

Va tenir lloc durant la festa del fabricant de la ITESM CUU del semestre Agu-Dec 2016.

Cada cotxe ha de tenir una arma i tres globus, tan bon punt es trenquin tots els globus del seu cotxe, quedarà fora de la competició, l’últim en peu serà el guanyador del concurs. El control del cotxe ha de ser sense fils, mitjançant un telèfon mòbil, ordinador o qualsevol altre dispositiu capaç d’enviar senyals al motor de control de l’escut arduino.

Pas 2: materials

Arduino UNO. És una plataforma de prototipatge de codi obert basada en programari i maquinari fàcils d'utilitzar. Arduino proporciona una eina de programació de codi obert i fàcil d’utilitzar, per escriure codi i penjar-lo al vostre tauler.

Motors dentats. Es tracta d’un motor de 5 cm de longitud, amb una entrada de 12 volts i una potència màxima de sortida d’1,55 watts, un pes de 65 grams i un parell màxim de 0,071 Nm.

Protecció del motor Adafruit per a l'arduino. És l’escut que s’utilitza per controlar els motors. En lloc d’utilitzar un pestell i els pins PWM de l’Arduino, tenim un xip de controlador PWM completament dedicat a bord. Aquest xip gestiona tots els controls de velocitat i motor del I2C

SparkFun bluetooth mate plata. El Bluetooth Mate és molt similar al nostre mòdem BlueSMiRF, però està dissenyat específicament per utilitzar-lo amb els nostres Arduino Prosand LilyPad Arduinos. Aquests mòdems funcionen com una canonada sèrie (RX / TX) i són un excel·lent reemplaçament sense fils per als cables sèrie. Qualsevol transmissió en sèrie de 2400 a 115200bps es pot transmetre sense problemes des de l’ordinador fins al vostre objectiu.

Mòdul Bluetooth HC-06. Com a mòdul esclau, és un mòdul senzill i útil per a petits projectes en què busqueu una fàcil comunicació entre el mòbil i l'Arduino o altres microcontroladors.

Bateria recarregable de 12v. Aquesta font d’energia s’utilitza per alimentar els motors, l’arduino i el mòdul bluetooth, mentre s’utilitzen 4 bateries més de 1,5 v per alimentar l’arma.

Arma. Bàsicament és una resistència a la calor, mitjançant un cable, escalfem un cable que es troba a la vora dels pals de fusta.

Equipament.

Màquina de tall per làser

Cautin weller

Lap top

Programari.

AutoCad

Corel Draw

Pas 3: Disseny i muntatge

Per al disseny que vam utilitzar l’AutoCad disponible al centre d’informàtica, el disseny era un simple cotxe clàssic de forma quadrada, amb 4 columnes que recolzaven el sostre del cotxe. Vam dibuixar el xassís, que consta d’una peça inferior, 3 parets i un sostre, vam deixar un costat buit per manipular l’arduino a l’interior del cotxe. La impressió de les peces es va fer a la màquina de tall per làser disponible al laboratori.

Per exportar el fitxer de l'autocad a un port USB, el format del dibuix ha de ser en format Corel Draw perquè la màquina de tall làser pugui llegir-lo i expulsar-lo.

El muntatge consistia en enganxar totes les parts que dibuixàvem al programari, també enganxàvem els motors al xassís i a través d’un forat al mig de la part inferior passàvem els cables connectats als motors.

L'arma i els globus estaven situats a la part superior del terrat, un per davant de l'altre, respectivament.

El disseny de l'arma es va canviar en diverses ocasions, però el disseny final es va fer amb dos pals de fusta separats per 3 cm i un cable al llarg dels pals i un cable inscrit en dos cargols situats a la vora, el cable s'escalfarà i rebentarà els globus.

L'arma es va alimentar amb 4 bateries d'1,5 volts cadascuna i es va connectar en sèrie.

Per enviar el senyal, hem utilitzat un telèfon del sistema Android, hem creat la interfície per comunicar el mòbil amb el mòdul bluetooth i enviar la informació a la placa arduino i, a continuació, a través de la sortida, enviar el corrent necessari perquè els motors funcionin.

Pas 4: Codi

El codi que hem utilitzat estava en llenguatge C al programa informàtic de l'arduino. Les línies del codi eren les següents:

#include #include #include "utility / Adafruit_MS_PWMServoDriver.h" #include int bluetoothTx = 51; // PIN TX-O de Bluetooth mate, Arduino D2 int bluetoothRx = 50; // Pin RX-I de Bluetooth mate, Arduino D3 int i, ia, vDI, vDD, vTI, vTD, DI, DD; Programari Bluetooth en sèrie (bluetoothTx, bluetoothRx); Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield (); Adafruit_DCMotor * MotorDI = AFMS.getMotor (1); Adafruit_DCMotor * MotorDD = AFMS.getMotor (2); Adafruit_DCMotor * MotorTI = AFMS.getMotor (3); Adafruit_DCMotor * MotorTD = AFMS.getMotor (4); configuració nul·la () {Serial.begin (9600); // Comenceu el monitor sèrie a 9600bps bluetooth.begin (115200); // El Bluetooth Mate per defecte és 115200bps bluetooth.print ("$"); // Imprimiu tres vegades individualment bluetooth.print ("$"); bluetooth.print ("$"); // Introduïu el mode de retard (100); // Poc retard, espereu que el Mate us enviï CMD bluetooth.println ("U, 9600, N"); // Canvieu temporalment la velocitat de transmissió a 9600, sense paritat // 115200 pot ser massa ràpid de vegades perquè NewSoftSerial retransmeti les dades de manera fiable bluetooth.begin (9600); // Inicieu la sèrie Bluetooth a 9600 AFMS.begin (); MotorDI-> setSpeed (150); MotorDI-> run (FORWARD); MotorDI-> run (RELEASE); MotorDD-> setSpeed (150); MotorDD-> run (FORWARD); MotorDD-> run (RELEASE); MotorTI-> setSpeed (150); MotorTI-> run (FORWARD); MotorTI-> run (RELEASE); MotorTD-> setSpeed (150); MotorTD-> execució (FORWARD); MotorTD-> execució (RELEASE); } void loop () {if (bluetooth.available ()) // Si el bluetooth envia algun caràcter {i = bluetooth.read (); } if (Serial.available ()) // Si es van escriure coses al monitor de sèrie {// Envieu els caràcters que el monitor de sèrie imprimeixi al bluetooth bluetooth.print ((char) Serial.read ()); } if (ia! = i) {switch (i) {case 119: bluetooth.println ("w"); vDI = 250; vDD = 250; vTI = 250; vTD = 250; DI = 1; DD = 1; trencar; cas 101: bluetooth.println ("e"); vDI = 220; vDD = 50; vTI = 220; vTD = 50; DI = 1; DD = 1; trencar; cas 100: bluetooth.println ("d"); vDI = 250; vDD = 250; vTI = 250; vTD = 250; DI = 1; DD = 2; trencar; cas 115: bluetooth.println ("s"); vDI = 0; vDD = 0; vTI = 0; vTD = 0; DI = 1; DD = 1; trencar; cas 97: bluetooth.println ("a"); vDD = 250; vDI = 250; vTD = 250; vTI = 250; DI = 2; DD = 1; trencar; cas 113: bluetooth.println ("q"); vDD = 250; vDI = 50; vTD = 250; vTI = 50; DI = 1; DD = 1; trencar; cas 120: bluetooth.println ("x"); vDI = 220; vDD = 220; vTI = 220; vTD = 220; DI = 2; DD = 2; trencar; } MotorDI-> setSpeed (vDI); MotorDI-> run (DI); MotorDD-> setSpeed (vDD); MotorDD-> execució (DD); MotorTI-> setSpeed (vTI); MotorTI-> run (DI); MotorTD-> setSpeed (vTD); MotorTD-> execució (DD); ia = i; }}

Pas 5: competició

La competició consistia a rebentar altres globus, tal com s’explica a la introducció. Aquí teniu un vídeo del concurs. El cotxe quadrat rosa és el que vam fer nosaltres. Érem els campions.