Ομαδικά έργα

Παιχνίδι laser!

Στις συναντήσεις που έγιναν στις 21 και 30/10/2019 καθώς και στις 4/11/2019 κατασκευάζουμε ένα παιχνίδι με laser. Το παιχνίδι θα αποτελείτε από δυο κατασκευές:

  • Ένα πιστόλι που θα ρίχνει φως – laser.
  • Έναν κινούμενο στόχο το οποίο θα πρέπει να πετύχουμε.

Κάθε ομάδα θα χρειαστεί τα εξής υλικά:

  • Μακετόχαρτο
  • Οδηγίες για το κόψιμο του μακετόχαρτου στα κομμάτια που χρειάζονται
  • Κοπίδια
  • Καρφίτσες
  • Κόλλα σιλικόνης
  • Χρώματα για την διακόσμηση
  • 2 Arduino
  • 2 Αισθητήρες φωτός
  • 1 laser
  • 1 λαμπάκι LED σε όποιο χρώμα θέλουμε
  • 1 αντίσταση 200Ω
  • 1 κινητήρα Servo
  • 2 breadboard

Κατασκευή

Κάθε ομάδα θα χωριστεί σε δυο μικρότερες ομάδες οι οποίες θα κατασκευάσουν το πιστόλι και τον στόχο.

Βήμα 1ο: Σχεδιάζουμε τα κομμάτια

Χρησιμοποιώντας χαράκι και μολύβι σχεδιάζουμε πρώτα τα κομμάτια που θα χρειαστεί να κόψουμε πάνω στο μακετόχαρτο που έχουμε. Οι διαστάσεις των κομματιών φαίνονται στις παρακάτω εικόνες.

Θα πρέπει να σημειώσουμε πάνω σε κάθε κομμάτι που σχεδιάζουμε τον αριθμό του ώστε να μας είναι πιο εύκολη η συναρμολόγηση.

Βήμα 2ο: Κόβουμε τα κομμάτια

Χρησιμοποιώντας προσεκτικά τα κοπίδια που έχουμε και τα χαράκια κόβουμε τα κομμάτια που έχουμε σχεδιάσει και τα τακτοποιούμε. Το μακετόχαρτο που περισσεύει το επιστρέφουμε.

Βήμα 3ο: Συναρμολόγηση

Η συναρμολόγηση των κομματιών χρειάζεται υπομονή και προσοχή. Τα περισσότερα κομμάτια θα τα ενώνουμε με καρφίτσες ενώ κάποιες φορές θα χρειαστεί να βάλουμε και λίγο σιλικόνη. Ακολουθούν οι οδηγίες για τις 2 κατασκευές.

Βήματα συναρμολόγησης για το πιστόλι

Βιδώνουμε το Arduino στο κομμάτι 7 και κολλάμε με λίγη σιλικόνη το breadboard
Τοποθετούμε το κομμάτι 5 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το κομμάτι 2 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το κομμάτι 6 με καρφίτσες
Βιδώνουμε από την μέσα πλευρά του 6 τον αισθητήρα φωτός, έτσι ώστε η κεφαλή του να είναι ακριβώς πάνω στην τρύπα
Τοποθετούμε το κομμάτι 4 με σιλικόνη και καρφίτσες
Τοποθετούμε το 2ο κομμάτι 4 με καρφίτσες
Βιδώνουμε το laser στο κομμάτι 4
Τοποθετούμε το κομμάτι 3 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το κομμάτι 2 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το κομμάτι 2 με καρφίτσες

Βήματα συναρμολόγησης για τον στόχο

Βιδώνουμε το arduino στο κομμάτι 1 και τοποθετούμε το breadboard με λίγη σιλικόνη
Τοποθετούμε το κομμάτι 3 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το κομμάτι 2 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το λαμπάκι με λίγη σιλικόνη
Βιδώνουμε τον κινητήρα
Τοποθετούμε το κομμάτι 4 στον κινητήρα με βίδες ή σιλικόνη
Βιδώνουμε τον αισθητήρα φωτός πάνω στο κομμάτι 4
Τοποθετούμε το κομμάτι 5 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το 2ο κομμάτι 5 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το κομμάτι 6 με καρφίτσες
Τοποθετούμε το κομμάτι 7 με καρφίτσες

Σύνδεση καλωδίων

Αφού ολοκληρώσουμε τις κατασκευές μας μπορούμε να περάσουμε στο επόμενο στάδιο και να συνδέσουμε αισθητήρες και ενεργοποιητές στο Arduino. Για τις συνδέσεις και στις δυο κατασκευές (laser gun και laser target) θα χρησιμοποιήσουμε breadboard. Για να μάθετε περισσότερα για τον τρόπο λειτουργία τους μπορείτε να δείτε το εργαστήριο για τα breadboard.

Συνδέσεις για το Laser Gun

Σύνδεση μονάδας laser

Arduino Καλώδιο Laser
5V Κόκκινο +
GND Μαύρο
D10 Μπλε S

Σύνδεση αισθητήρα φωτός

Arduino Καλώδιο Αισθητήρας
5V Κόκκινο VCC
GND Μαύρο GND
A0 Πράσινο A0

Συνδέσεις για το Laser Target

Σύνδεση για λαμπάκι LED

Arduino Καλώδιο LED
GND Μαύρο Κοντό ποδαράκι
D10 Μπλε Μακρύ ποδαράκι

Όπως βλέπουμε στο παραπάνω σχέδιο το λαμπάκι LED χρειάζεται και μια αντίσταση ώστε να λειτουργήσει σωστά χωρίς να κινδυνεύει να καεί. Μπορείτε να δείτε περισσότερα στο εργαστήριο για να λαμπάκια LED.

Σύνδεση αισθητήρα φωτός

Arduino Καλώδιο Αισθητήρας
5V Κόκκινο VCC
GND Μαύρο GND
A0 Μπλε A0

Σύνδεση κινητήρα servo

Arduino Καλώδιο Κινητήρας
5V Κόκκινο Ρεύμα (κόκκινο)
GND Μαύρο Γείωση (καφέ)
D9 Κίτρινο Σήμα (κίτρινο)

Προγραμματισμός κατασκευών

Αφού λοιπόν έχουμε κατασκευάσει και συνδέσει τα laser gun και τα laser target περνάμε στο στάδιο του προγραμματισμού.

Δημιουργία αλγόριθμων

Πριν ξεκινήσουμε με την γλώσσα προγραμματισμού Arduino ας δούμε πρώτα σε μια πιο απλή εκδοχή, τα βήματα και την λογική που χρειάζεται να έχουν οι δυο κατασκευές μας.

Αλγόριθμος για το laser gun

Το Laser gun θα πρέπει να συμπεριφέρεται ως εξής:

  • Αν η σκανδάλη (τρύπα που είναι ο αισθητήρας φωτός) καλύπτεται από το δάχτυλο τότε θα πρέπει να ενεργοποιούμε το laser
  • Αλλιώς, αν η σκανδάλη δεν καλύπτεται από το δάχτυλο τότε θα απενεργοποιούμε το laser

Προσπαθήστε να φτιάξετε τον κατάλληλο αλγόριθμο χρησιμοποιώντας το Scratch.

Αλγόριθμος για το laser target

Το laser target έχει παρόμοια συμπεριφορά με το laser gun:

  • Αν το laser πετυχαίνει και φωτίζει τον στόχο τότε ανάβει το λαμπάκι ενώ αλλάζει και την περιστροφή του στόχου σε μια νέα τυχαία θέση.
  • Αλλιώς αν το laser δεν πετυχαίνει και φωτίζει τον στόχο τότε σβήνει το λαμπάκι.

Προσπαθήστε να φτιάξετε τον κατάλληλο αλγόριθμο χρησιμοποιώντας το Scratch.

23 Σχόλια

Αφήστε μια απάντηση

Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων