车辆战斗游戏:带音效和闪光灯!





准备工作:
材料:
用于整车的电气元件:
- Arduino Uno
- MP3 播放器模块
- MicroSD 卡(用于保存音效)
- 扬声器 (8 欧姆)
- 蓝牙收发器(HC-05 或 HC-06)
- 公头和母头引脚
- 90 度公接头引脚
- LD293 电机驱动器
- 16 针 IC 插座(用于电机驱动器)
- 带轮子的业余减速电机(x2,我用的是 5 伏电机)
- 220 欧姆电阻器 x3(每个红色、蓝色和 IR LED 各一个)
- 1 kOhm电阻x2(一个用于蓝牙Rx引脚(可选)和MP3播放器的引脚10)
- 2 kOhm 电阻 x1 (用于蓝牙 Rx 引脚(可选))
- 10 kOhm 电阻器 x1(用于霍尔效应传感器)
- 100 kOhm 电阻器 x4(用于红外光电二极管)
- 100 nF陶瓷电容器x2(每个LD293和红外光电二极管的正电压可选?)
- 霍尔效应传感器 x1(数字型,如 Y3144,非线性)
- 大号扁平磁铁(躺在地板上,不附在汽车上)
- 红外光电二极管 x4(用作传感器以检测被击中)
- 红外 (IR) LED x1(用作喷枪)
- 红色 LED x1(用于喷枪)
- 蓝色 LED x2 (大灯)
- DPDT 滑动开关(电池开/关)
- 触摸开关(重置按钮)
- 线材(男性和女性跳线,其他连接线材)
- 热收缩包装(各种尺寸)
- 4 节 AA 电池座
- AA 电池(x4,碱性)
- 9V 电池夹
- 9V 电池
对于车身:
- 旋转脚轮 x1(4.5cm,用于前轮)
- 聚苯乙烯板(厚度 3.2 毫米(图 1),但我也用了 0.5 毫米)
- 聚苯乙烯,4.8 mm L 形角条(用于加固接头)(图 2)
- 聚苯乙烯,4.8mm X 7.9mm 矩形管(用于支撑屋顶的砌块)(图 2)
- 聚苯乙烯,8.7 毫米圆管(用于枪管、大灯等)(图 2)
- 测试仪模型胶水(图 3)
- 造型腻子(Tamiya Putty 87095,白色)(图3)
- 强力胶(“CA 胶水”,用于像蓝牙连接器一样将接头引脚粘合在一起)
- 螺丝 x5(M2 10mm,三个固定穿孔板,两个固定屋顶)
- 螺丝 x2 (M3 30mm,用于安装齿轮电机)
- 螺丝 x6(M3 10mm,用于固定电池和脚轮)
工具:
- 无焊试验板(对电路进行原型设计时)
- 数字万用表(对于电路的原型设计和故障排除非常有用)
- Arduino IDE 软件(免费下载)
- 夏普爱好刀
- 砂纸(50 粒度、150 粒度)
- 文件(平面和圆形)
- 精密螺丝刀(用于螺钉,并在焊接时操纵引线)
- 带有各种尺寸钻头的充电式电钻
- 烙铁、焊料
- 平口剪钳
- 剥线机
- 锁定钳(可选,但我在制作前面板时使用了它)
- 遮蔽胶带
- 统治者
- 设置正方形
- 数字卡尺
- 几何集中的指南针(绘制圆)
- 热胶枪
- 黑色喷漆
连接列表





此步骤包含各种电气元件的所有连接。使用这个列表和 Fritzing 图像(图 4)来了解事物是如何联系在一起的。在以下步骤中,我将完成编程(“草图”),然后单独完成组件。对于某些人来说,这一步和 Arduino 草图就是他们所需要的。
Arduino UNO 或 Nano:
- 重置按钮(按钮的另一侧接地)
- 5V 多个组件(红外光电二极管、LD293 的 16 引脚、MP3 播放器的 9 引脚、蓝牙模块的 Vcc、霍尔效应传感器的阳极)
- Vin 电源开关,将连接到 9 伏电池
- A0 前红外光电二极管
- A1 右红外光电二极管
- A2 左红外光电二极管
- A3 背红外光电二极管
- MP3 播放器的 A4 Tx(引脚 11)
- A5 1k 欧姆电阻到 MP3 播放器的 Rx(引脚 10)
- HC-06 的 D0 Tx
- D1 到 HC-06 的 Rx 的分压器(到 1k,连接到 Rx 和 2k;2k 到 GND)
- D2 霍尔效应(必须在 D2 上,因为这是一个中断引脚)
- D3 (未使用)
- D4 IN1 (L293D “M1 方向 0/1” 或引脚 2)
- D5 ENA(L293D M1 PWM 或引脚 1)
- D6 ENB(L293D M2 PWM 或引脚 9)
- D7 IN2(L293D“M1 方向 1/0”或引脚 7)
- D8 IN4 (L293D “M2 方向 0/1” 或引脚 15)
- D9 IN3(L293D “M2 方向 1/0” 或引脚 10)
- D10 MP3 播放器的“Busy”引脚
- D11 喷枪红色 LED 指示灯 (PWM)
- D12 红外 LED
- D13 单个 220 欧姆电阻器,连接两个 LED 大灯
四个红外 (IR) 光电二极管的阴极也接地:
标签面向您的霍尔效应传感器:
- 最左侧的引脚到 Arduino 5 伏
- 中间引脚到 Arduino 接地
- 最右边的引脚到 1) 一个 10k 欧姆电阻器,它也连接到 5 伏,以及 2) 到 Arduino D2
两个大灯 LED
- 枪中的两个 LED 都有一个公共 GND 到 Arduino GND
- 红外 LED 阳极 Arduino D12 通过 220 欧姆电阻器
- 红色 LED 阳极 Arduino D11 通过 220 欧姆电阻器
HC-05 蓝牙模块
- Vcc 转 Arduino 5V
- GND 对地
- Tx 到 Arduino D0
- Rx 到分压器中间(2k 到 GND;1k 到 Arduino 引脚 D1)
**Arduino Tx 与蓝牙 Rx 的连接是可选的。由于程序按原样不需要与遥控器通信。
MP3 播放器(卡槽背对,引脚 8 位于左下角)
- 引脚 8 到 Arduino D10
- 引脚 9 (Vcc) 到 Arduino 5V
- 将 14 个扬声器+ 引脚连接到一根扬声器线
- 引脚 15 接地
- 引脚 16 扬声器连接到其他扬声器线
L293 电机驱动器(末端半圆形草皮朝外,引脚 1 位于左上角,引脚 9 位于右下角):
左侧 对于左侧电机:引脚 1 至 8:
- 使能 L293D 的 1 个引脚到 Arduino 的 D5,这是一个 PWM 引脚,
- M1 方向到 D4,
- OUT1 到左电机,
- 0V 对地
- 0V 对地
- Out2 到左电机,
- L293D 到 D7 的 IN2,
- +L293D 的 Vmotor 引脚连接到电机的 V+
右侧 对于右侧电机:引脚 9 至 16:
- 使能 L2D 到 Arduino 的 D6 的 2 个引脚,这是一个 PWM 引脚,
- M2 方向到 D9,
- OUT1 到右电机
- 0V 对地
- 0V 对地
- Out2 到右电机,
- L293D 到 D8 的 IN2,
- +V 到 Arduino 5V
重置按钮(触觉按钮):
- 一个电极到 Arduino 复位引脚
- 与 Arduino 接地相反的电极
Arduino 草图

下载下面的 Arduino 草图并将其上传到您的 Arduino(UNO 或 Nano)。您将需要 Arduino IDE (内部开发环境)。如果您还不熟悉这一点,那么这个项目对于您的第一个项目来说可能太具有挑战性了。
我在草图中放置了许多解释性注释,因此我不会在这里介绍所有细节。您需要一个库(库是您可以从 Internet 下载并使用的已发布代码段),即 DFPlayer_Mini_Mp3.h 它可以在这里下载。这个库,顾名思义,就是用来操作 mp3 播放器的。需要的另一个库是 Arduino 软件附带的 SofwareSerial.h,因此您无需下载它。此库允许 Arduino 与 mp3 播放器通信。在这个草图中,我使用了引脚 A4 和 A5。这些通常用于 I2C 通信,但我没有在这个项目中使用它,我只是用完了引脚。
草图像大多数程序一样开始,定义变量以及用于连接不同元件的引脚。有两个变量,在代码中称为“gunTime”和“reloadTime”,可以在编程中更改,以更容易或更难射击另一辆车。如果您不想重新加载时间,可以将两个 LED 连接到同一个数字引脚,然后打开和关闭。
然后我创建了几个函数来驱动汽车,比如 forward()、back() 等。有一些功能可以激活 LED,例如用于打开/关闭大灯的 LEDtoggle(),以及用于激活枪支并设置枪支停用时间的 shoot()。
函数 void resetHitCounter() 是与霍尔效应传感器关联的中断函数。如果汽车被撞到,则此中断是 “附加的” ,这意味着它现在将工作。然后,当传感器被拖动到磁铁上时,将调用此函数,该函数将命中计数器返回为零,并“分离”中断函数。因此,在再次连接之前它不会工作。这是我唯一一次看到有人分离中断函数,但它在这里很重要,可以防止中断干扰正常函数。
有一个名为 long readVcc() 的函数。我从 Andreas Spiess 的 YouTube 帖子中学到了这一点。这是一种计算 Arduino 使用的确切电压的方法,因此您可以获得更准确的模拟读数。“long” 之所以存在,是因为它让 Arduino 知道此函数正在以 long 变量的形式生成一个数字。然后,在后续函数 calibrateIR() 中使用该值来获取准确的环境 IR 读数。正如我稍后解释的那样,我将其包含在尝试对光电二极管电路进行故障排除时。
草图的 setup() 部分相当短。设置通信并将数字引脚声明为输入或输出。获取环境红外读数。然后大部分 loop() 是 1) 读取来自蓝牙模块的命令临时存储的串行缓冲区,并根据命令调用适当的函数来驱动或激活 LED,以及 2) 检查事物的时间以查看汽车是否应该停止拍摄,或者是否该检查 IR 光电二极管。最后一次检查大约每 100 毫秒进行一次,如果环境 IR 和当前 IR 读数之间的差异足够大,则调用 stop() 函数来停止汽车,并且大灯闪烁。由于在大灯闪烁的 5 秒内未读取串行缓冲区,因此汽车无法移动或射击。如果超过 2 次命中,Arduino 会卡在不断闪烁大灯直到按下重置按钮的外观中。
蓝牙收发器








对于蓝牙,我使用了 HC-05 蓝牙模块,但您可以使用任何常见的模块。我选择了蓝牙而不是使用射频 (RF) 发射器,以使更多人更容易访问这个项目。一些新用户发现蓝牙比 nRF24L01 等射频收发器更容易工作。此外,使用射频系统,您不仅需要建造汽车,还需要制造遥控器。借助蓝牙控制系统,您可以使用任何智能手机或平板电脑,只需下载一个免费应用程序并将其用作遥控器即可。
进行连接(见图 4):您无需连接到蓝牙模块的 Rx 引脚,因为 Arduino 不会发送任何信号供蓝牙接收。(但是,我出于习惯而建立了这种联系。蓝牙的发送 (Tx) 和接收 (Rx) 引脚连接到 Arduino D0 和 D1 引脚。因此,HC-05 的 Tx 连接到 Arduino Rx,HC-05 的 Rx 连接到 Arduino 的 Tx。由于 Arduino 在 5 伏电压下工作,而蓝牙模块仅在 3.3 伏下工作,因此来自 Arduino 的 Tx 信号必须通过分压器以降低蓝牙 Rx 引脚上的电压,否则可能会损坏。话虽如此,HC-05 Vcc 引脚能够承受 5 伏特,而 Rx 引脚的 3.3 伏特电压与 Arduino 的 Tx 引脚配合使用已经足够高。因为我使用的是 HC-05,所以有两个未使用的引脚。如果您的只有四个引脚,它们将与我在这里使用的四个引脚相同。
对于这辆车,我创建了一个自定义连接器,将蓝牙模块连接到性能板(图 5)。蓝牙端是一排 6 个母头引脚,尽管只使用了中间的四个。通常,一排母头引脚以 40 个为一组出售。要制作自定义尺寸,请数出所需的数字,在本例中为 6,然后用尖嘴钳拉出下一个销钉(图 6)。在针脚所在的位置剪断或切开塑料(图 7),然后将边缘锉平(图 8)。由于此连接器仅使用四个引脚,因此随后焊接了四根电线。连接器的另一端具有 2x2 排列的公头引脚。这四个公针是用疯狂的胶水粘在一起的。我用收缩包装覆盖了焊接线的末端(图 9)。
重要提示:D0 和 D1 引脚与计算机软件用于对 Arduino 进行编程的 Rx 和 Tx 引脚相同。如果需要更改编程中的某些内容,则必须在上传到 Arduino 的过程中断开蓝牙模块,否则蓝牙会干扰上传。上传完成后,只需重新插入蓝牙模块并再次与您的设备配对即可。
要使用蓝牙:将具有“远程控制”模式的应用程序下载到您的设备。在某些应用程序中,您可能需要先将设备与蓝牙模块配对(请参阅下一段),然后才能进入设置。无论哪种情况,打开应用程序并在设置中(图 10),您需要更改与遥控器控件相关的信号,因为汽车需要某些信号。这些信号基本上是单字母,在下面的引号中,从汽车接收并完成特定动作的设备发送。
这些信号是:
- 向上箭头 = “f” (向前行驶)
- 向右箭头 = “r” (右转)
- 向左箭头 = “l” (向左转)
- 向下箭头 = “b” (向后行驶)
- 右侧的四个按钮中的任何一个 = “s” (停止)
- 开始 = “x” (拍摄)
- 选择 = “a” (打开/关闭大灯)
每次为汽车通电时,您都需要将设备与汽车配对。根据您的蓝牙模块、您使用的设备(手机或平板电脑)和应用程序,可能有不同的方法可以执行此操作。但是,我将尝试在这里解释我认为如果您以前从未这样做过,您将需要如何这样做。…要将应用程序与车辆配对,请打开车辆电源。蓝牙模块应有一个(红色)闪烁的灯,大约每秒闪烁一次。这表示它处于配对模式。打开设备的蓝牙功能,在检测到的设备列表中查找蓝牙模块的名称。可能是“HC-05”,因为你正在使用像我这样的设备。选择它,然后等待几秒钟让设备配对。您可能需要输入密码,通常为“0000”或“1234”。配对完成后,您应该会看到闪烁的灯频率很慢,例如 2 秒亮,2 秒灭。现在,如果您还没有打开该应用程序,则可以打开该应用程序。
开始测试所有内容

这是一个重要的步骤,也是最棘手的部分。我的车能用,但如果你和我一样,你的车很可能不会在第一次尝试时。这种情况总是会发生。坚持下去。你可以试着问我问题,或者在网上用谷歌搜索信息。其他人可能也遇到了同样的问题。记下哪些不起作用,哪些尝试过。如果您无法一次完成所有工作,您的笔记会有所帮助。如果出现问题,请立即关闭电源,并仔细检查连接(你有正确的引脚吗?你忘了什么吗?是否有任何跳线自发断开?仔细检查蓝牙是否已连接,应用程序中的设置是否正确。使用万用表,看看您是否通电。有关每个组件的信息,请参阅后面的 Instructable 中的相应部分。
连接并配对蓝牙后,您可以一次测试一个组件。从蓝牙本身开始。您可以将下载的应用程序连接到蓝牙模块吗?使用应用程序上的大灯按钮,可以打开 D13 LED 吗?即使没有连接“大灯”,它也应该打开/关闭。如果这有效,您可以继续下一个组件。
在试验板上,尝试 4 个 LED(不是光电二极管)。使用跳线将它们连接到 Arduino,确保包含电阻器。这些应该会通过遥控器上的“拍摄”和“切换大灯开/关”按钮亮起。或者,如果您愿意,您可以使用 Arduino IDE 的串行监视器,只需为每个函数输入单个字母即可。这也是使用万用表检查电流消耗并确保未超过数据表上 LED 规格的好时机。
由于红外光是不可见的,因此包括红色 LED 以获得视觉效果,以表明枪支正在射击。当喷枪被激活时,红色和 IR LED 都由 Arduino 数字引脚激活两秒钟,然后 IR LED 熄灭,红色 LED 变暗。这是为了表示无法激活枪支的 3 秒“装填”时间。这是通过使用脉冲波调制 (PWM) 来完成调光的,因此红色 LED 连接到引脚 D11,该引脚是具有此功能的引脚之一。如果您想查看 IR LED 是否正常工作,请使用手机上的摄像头。红外光将显示为肉眼看不到的紫色。请注意,我购买我的 Amazon 链接不再可用,但我确实在这里找到了一个看起来相似的链接。
对于大灯,我选择了蓝色,因为我喜欢这些 LED 的颜色。当您按下切换按钮时,它们应保持打开或关闭状态。
MP3 播放器

接下来,将 MP3 播放器(图 11)连接到面包板上。我建议使用 DFRobot MP3 播放器,或者一个非常相似的播放器。我过去使用过不同的播放器,但它需要一个外部放大器才能从中获取任何声音。有几个使用 DFRobot MP3 播放器的教程,因此我不会在此处详细介绍如何使用它。
您需要向 microSD 卡添加一些音效。所有 Android 设备都有一个您可以使用的 microSD 插槽。我使用我的计算机,但您可能需要一个适配器才能插入您的计算机。对于音效,您可以使用您的设备录制它们并将它们作为 MP3 文件保存到 microSD 卡中。您的设备上应该已经有一些“录音机”或“录音机”。或者,您可以在互联网上搜索免费的 mp3 文件并将它们保存到 microSD 卡中。有一种方法可以对 MP3 播放器进行编程,使其为特定事件播放特定声音(如被击中、治愈伤害、输掉游戏、开灯等),但为了简单起见,我将其保留为仅拍摄音效。
现在您知道 MP3 播放器可以工作,请将其和连接从面包板上移除,但保留 LED 和蓝牙模块。这样,当您继续下一个组件时,事情变得简单。
LD293 电机驱动器

有很多关于使用集成电路 (IC) 的在线教程,因此我不会在这里详细介绍。您可以在图 4 中看到连接。我确实添加了一个 100nF 的电容器,这可能不是必需的。此时,电机的方向并不重要,您只需确保在使用遥控器上的驱动控件时它们会转动。
关于此 IC 的几个提示,引脚 8(图 12)是连接到电机的电压,引脚 16 是 IC 内部数字电路的电压。通常,在教程中,它们都是相同的电压,没有区别,但它们并不相互连接。最好有单独的电源,因此在试验板上,电源引脚 16 来自 Arduino 5V,引脚 8 来自四节 AA 电池。最后,即使在全 PWM 信号下,从电机驱动器提供的电压也低约 1 伏。因此,例如,当我使用 4 节 NiMh 可充电 AA 电池时,当 Niamh One 电机运行时,电池上的组合电压为 4.8 伏。电机本身的电压(即来自 LD293)为 3.9 伏。它奏效了,但如果你想让它走得更快,你会想要更高的电压。五个串联的电池将为电机提供 5 伏的电压。
拆下电机、电机驱动器、AA 电池及其连接。
红外光电二极管传感器





这些看起来像黑色 LED,并带有 IR LED。它们是用于检测汽车是否被击中的传感器。每个光电二极管的两个连接是长线,穿过车身并热胶粘到汽车下方的相应位置。
工作原理: 通常,在此设置下,当模拟输入引脚在编程中被轮询时,每个引脚读取最大值 1023。当光电二极管暴露在 IR LED 的红外光下并且引脚被轮询时,返回的值较低,这被计为命中。在 5 秒内,汽车会停下来,不能再次被撞到,并且大灯每秒闪烁一次,其次数与命中计数器的次数相同。例如,如果汽车被撞,几分钟后再次被撞,大灯每秒双闪一次,持续 5 秒钟。如果这是第一次点击,则在编程中打开霍尔效应传感器的中断功能(见下文)。如果内部命中计数器已达到 3(即对汽车的 3 次命中),则游戏结束,闪烁将继续,直到 Arduino 重置。
要对此进行测试,请将 IR LED 对准其中一个光电二极管。如果它正常工作,大灯应开始每秒闪烁一次。五秒后,如果您再这样做一次,大灯应每秒闪烁两次,持续 5 秒钟。顺便说一句,没有任何聚焦镜头,红外枪的射程并不是很长。但是,这意味着您必须靠近对方的汽车,这在玩游戏时会产生悬念!
我要说的是,在原型设计过程中,很难让这个系统始终如一地工作。汽车会随机响应,就好像它被撞了一样,即使静止并且周围没有其他汽车。因此,此版本与原型相比有许多更改,以尽量减少任何干扰。
- 电机线和电池线与光电二极管线分开,并通过单独的孔交叉到汽车底部。
- 与原型类似,但我会在这里提到它,因为它对于最大限度地减少对电机的干扰很重要,Arduino 电源(9 伏电池)与电机电源(四节 AAA 电池)是分开的。
- 在光电二极管的 100kOhm 电阻器的短 5 伏“总线”之间添加了一个 100 nF 电容器。该电容器的另一根引线接地。
- 虽然我只在这辆车上完成了部分工作,但每个光电二极管的接地线尽可能与其他组件的接地分开。
- 最后,使用 trueVcc() 函数,在进行任何模拟测量之前计算实际的“5 伏”Vcc。(有关更多信息,请参阅 Andreas Spiess YouTube 链接)
这辆车比原型车好用,但可能会自发地被撞到,但这可能更多的是 9 伏电池变低的问题。这部分仍在进行中,以使其保持一致。
我使用黑色和白色母跳线插入两根引线(图 13)。这些是用收缩包装固定的(图 15),我不得不用稍大一点的尖嘴钳将其拉伸才能使其适合(图 14)。跳线的另一端最终焊接到穿孔板上。
无论如何,如果您的光电二极管正在工作,请保留它们,因为是时候测试霍尔效应传感器了。
霍尔效应传感器

作为射击游戏的一部分,汽车最多可以被击中 3 次。到那时,游戏结束了。然而,使用这种霍尔效应传感器(即磁传感器),汽车能够“治愈”损坏。
选择霍尔效应传感器(图 16)时,请务必使用数字传感器(例如 Y3144),而不是线性传感器。另请记住,霍尔效应传感器是极化的。一侧将响应磁体的北侧,另一侧将响应磁体的南侧。为了连接传感器,它被放置在三根长母跳线的末端(传感器的每一根引线一根)。它用收缩包装包裹,以将其固定在跳线上,并保护传感器免受摩擦,因为它将被安装,以便它会拖在汽车下方的地板上(图片)。如果汽车被击中,程序会激活治疗能力(中断功能 - 见上文),如果汽车将此传感器拖到磁铁上,则命中计数将返回为零,并且治疗能力被关闭。
要测试此传感器,请将 IR LED 对准其中一个光电二极管,然后按下控制器上的拍摄按钮。现在,将磁铁对准霍尔效应传感器。如果它有效,那么当您再次拍摄光电二极管时,您应该只看到单闪,而不是双闪,因为磁铁会引起中断功能,在汽车再次被击中之前,命中计数器将恢复为零。
将所有电子元件组装在一起






如果您不想焊接,那么只需将所有东西放在面包板上,那么既然您知道每个组件都可以工作,您可以将所有东西组装在一起,并将面包板、LED(在跳线上)、光电二极管(在跳线上)和电机安装在车身上。
如果您打算焊接所有东西,那么您将需要一个穿孔板并弄清楚如何安排所有东西,请记住,您需要将它们安装在您决定使用的任何车身上。您还必须计划出哪些内容可以移除。如果您希望能够移除汽车的顶部并将组件永久连接到它,那么您必须能够断开与该组件的电线。拥有插槽也很有用,因为这些插槽可以让您换掉可能停止工作的零件,或换到另一个项目。LD293 有自己的 16 针 DIP 插座,MP3 播放器使用两排 8 针母头(图 17)来创建一个插座。
喷枪的两个 LED 指示灯可以共用一根连接到两个阴极的公共接地线(图 18)。但是,每个阳极应有一根电线(图 19),这样红色 LED 灯可以独立于红外灯工作。这些需要在末端有一个公针,以插入 perf 板上的母接头。蓝色大灯(图 20)有一根接地线,我将其连接到枪的接地连接处,但这些地线只是扭在一起,以便在需要时可以将前面板从汽车的其余部分完全拆下。
对于电机连接,如果当您连接所有设备时,您的汽车在您希望它直行时转动,您可能必须切换电机的连接。例如,如果您指示汽车直行,但它快速连续地向左转弯,那么您可能需要反转左侧电机的两个连接,因为车轮在应该向前行驶时向后旋转。
身体:使用聚苯乙烯









车身的构造由您决定。如果你有一台 3D 打印机,你可以做出非常酷的东西!或者您可以从业余爱好商店购买一辆足够大以容纳所有组件的模型车。我最初的原型是一块简单的纤维板,切成一个矩形,Arduino 在垫片上,两个电机用拉链绑在板上。我的观点是,有很多选择,你可以快速修改一些东西,或者花时间制作一些真正详细的东西。对于这个 Instructable,底座、侧面和顶部由 3.2 毫米聚苯乙烯制成。这些是合适的,因为它们相当坚固。如果您想制作类似的东西,我包括了身体的一般测量值(图 21)。使用穿孔板作为组件,电线贯穿回 Arduino(图 22),而不是可堆叠的盾牌,使汽车更低,不像带轮子的砖块(图 23)。
要使用聚苯乙烯,请用遮蔽胶带覆盖,以保护它们免受划痕,并允许标记哪一侧是顶部/底部,画线以规划布局,并标记需要钻孔的位置。
在床单上进行切割:用钢笔在遮蔽胶带上描出切口。然后用尺子或正方形用锋利的刀切3-5次左右(图24)。以轻柔的压力开始这些切割,专注于使线条沿着边缘笔直,然后用更大的压力进行更深的切割。然后在板材的任一边缘上推一个切口。这些应该与您的长剪对齐,并垂直于板材的表面。所有这些切割将使聚苯乙烯很容易沿着这条线折断。如果切的是小块,比如小于一厘米宽的,用刀划出3-5个切口(图25),用几层遮蔽胶带盖住(图26),防止损坏表面,用钳子把块子掰开(图27)。无论何种切割,塑料的边缘都会形成一点唇形,就像它在切口旁边膨胀一样,因此您可能需要用超细砂纸打磨。使用至少 150 粒度或更高的砂纸,以防止它看起来太磨损。切口本身也不会 100% 干净,因此请用粗砂纸打磨边缘,然后磨成细砂以使其光滑。
为了将碎片粘在一起,测试人员模拟胶水的工作原理是熔化塑料,然后干燥以形成非常牢固的粘合。在需要的地方,我用 L 形的聚苯乙烯块加固了一些接头。东西晾干后,我加入一些田宫糊来填补空隙,然后用细砂纸打磨多余的糊状物,直到它变得光滑。
车身





















机身的前面板由一块 0.5 mm 厚的梯形聚苯乙烯制成(图 28)。最后,我认为让前面板由 0.5 毫米聚苯乙烯制成并不是最好的主意。它很容易使用,面板的薄边缘看起来比 3 毫米厚的要好,但它太脆弱了。无论如何,我定位了面板,小心地将汽车前部的边缘对齐,并粘上 L 形聚苯乙烯的短片,将面板固定到位并防止前面板向前滑动。这些被粘在前面板本身的下侧,而不是靠在汽车的侧壁上,因此可以移除面板。小心使用少量胶水,如果使用太多,胶水会融化到面板的顶面。在施工接近尾声时,我发现车内的电线阻止了前面板紧紧地靠在汽车上。因此,将 3.2 毫米的小块粘在前面板的 L 形块(图 29)上,并将新的 L 形块粘在汽车侧壁的内侧,我创建了四个标签,以便前面板可以滑入到位,但牢牢地固定在车身上。
在 0.5 毫米塑料上钻孔可能会撕裂它。因此,要将 LED 安装在前面板上,请在面板上贴上遮蔽胶带并测量出 LED 需要的位置。然后用笔在塑料上做标记。在一块聚苯乙烯废料上钻一个小孔,然后将这个孔置于引擎盖上的笔迹的中心。将此塑料夹在前面板上,并在背面夹住第二个废料。小型可锁定钳子效果很好(见图 30)。这样做是为了在钻孔时使孔居中(图 31),并使用废料固定薄的聚苯乙烯,使其不会撕裂。要制作大灯罩,请切下并打磨两根短而有角度的聚苯乙烯管(图 32)。将它们面朝下放在光滑坚硬的表面上(在我的情况下是瓷砖地板,但我听说包装胶带就可以了),然后用热胶填充管子的前部,以制作大灯“透镜”。将蓝色 LED 用热胶指向前面板,指向前方,然后将盖子放在 LED 上,用模型胶水粘合它们。
要安装枪,请决定它应该放在汽车倾斜的前侧的位置。枪应安装在与其他汽车的红外光电二极管相同的高度,因此您需要在侧墙上设计一个孔以容纳电线(图 33)。对于桶,剪一段足够长的聚苯乙烯管,以同时容纳 IR 和红色 LED。将桶的一端切开,然后打磨,使其能够容纳汽车的倾斜前部,但仍然指向笔直(图 34)。这两个 LED 应在管内对齐,红外 LED 指示灯伸出正面,红色 LED 指示灯正后方。当需要热熔枪管内的两个 LED 时,我在 IR LED 的镜头上系上了一条白色的小扎带(这是我身边的;见图片)以帮助它居中。两者都被放入管中,并从枪的后部注入热胶。当胶水冷却时,将扭结带取下。
两个电机的安装座是从 3.2 毫米聚苯乙烯板上切割下来的三角形。然后将这些胶粘在 L 形聚苯乙烯上,以便它们可以粘在身体的底部(图 35)。在粘合 L 形时,每个电机都需要两个三角形,它们是彼此的镜像。将 L 形粘合到位后,我将每个三角形一个接一个地固定在电机上,然后将钻头插入齿轮电机外壳的孔中,以标记三角形上钻螺丝孔的位置。然后在没有电机的情况下钻孔。后来,我用较薄的 0.5 毫米聚苯乙烯为每个电机重新制作了外三角形,因为当电机厚度为 3.2 毫米时,固定电机的 M3 螺钉会与车轮发生干涉(图 36)。等到施工结束再粘合三角形电机支架,因为它们会永久地从车身上伸出,如果您仍在车身上工作(切割、打磨、钻孔等),这会变得很困难。
变速箱和轮辋的亮黄色与汽车的其他部分不相配。所以,我取下了橡胶轮胎,在电机、电线和电机轴上的两层(足够厚以防止油漆进入内部)上使用遮蔽胶带,然后喷漆为纯黑色。三角形没有上漆。当需要安装这些电机支架时,用一个 3 厘米的 M3 螺钉穿过三角形和变速箱固定两个三角形(确保电机上的电线朝内)。在电机支架的 L 形件的顶面上涂上一些模型胶,然后将它们粘在车身的下表面(图 37)。这些需要放置,以便为红外光电二极管、电池盒、固定 Arduino 和 perf 板的螺丝、穿过机身的电线等留出空间(图 38)。
对于顶盖,我用两块穿孔板制作了一个 “偏移 ”砂块,以减少它在两个侧墙上的厚度(图 39-42)。我只是不喜欢它从侧面看起来有多厚。我用胶水粘住了矩形管的方块以将其固定到位,并在每侧添加了一个螺钉以确保顶部保持牢固。我将扬声器安装平放。音箱的外边缘为 28 毫米,背面有一个凸起的圆形部分(图 43)(图 43),让音箱可以轻松安装在表面上。用圆规划出孔(图 44),然后在圆周内切出几个 2 毫米的钻孔(图 45)以在塑料上穿孔。然后用刀切出这个穿孔的圆圈(图 46),并用圆形锉刀抹平。将较长的跳线焊接到扬声器上,用热胶将其粘在顶盖上。我在扬声器旁边安装了一个黑色的重置按钮,它将 Arduino 的重置引脚接地(图 47)。这样,当游戏结束时,很容易按下此按钮,汽车将再次工作。
添加其他详细信息

添加了一些最终细节,这些细节是可选的,以使汽车看起来更有趣。一块看起来像带有铰链的舱口的部件被粘在顶部(只是装饰,它不会打开)。舱口本身及其闩锁是 0.5 毫米厚的聚苯乙烯片,而铰链则是从较厚的 3.2 毫米处切割和打磨的。背面有一个通风口(图 48),它有两个长约 1.5 厘米的 L 形条带的侧片,用于粘合板条的底座,以及通风口框架的一部分。板条是从 0.5 毫米的板材上切割下来的 2 毫米宽的条带。我从 3.2 毫米的片材上粘上了小三角形片,L 形边各一个。这对三角形用于固定顶部板条,同时用模型胶水粘合。然后,我用一个板条重复粘合一对小三角形,ne 在另一个板条下面,尽可能靠近,直到通风口有 6 个板条靠得很近但不接触。我又用了两个板条,让通风口在顶部和底部各有一块,以完成框架。最后,我剪下两根长约 1.5 厘米的管子。对于这些,我用 3.2 毫米的聚苯乙烯切了一个矩形,它足够大,足以覆盖管子的末端,并打磨掉一端和侧面,使它们看起来圆润,然后在每根管子的每一端粘合一个(图 48),然后将这些也安装在后面。这些看起来可能是外部存储,或者可能是某种燃料电池。
结论





总的来说,我对这辆车按预期工作感到非常高兴。考虑到它是手工制作的,我对身体的最终结果感到满意。我对在车身上放置哪些细节没有太多想法,但背面的通风口和燃料电池结果还不错。
我要改变的一件事是,我希望我让汽车更加模块化。例如,如果我想说,我可以用这辆车的大部分东西,制造一辆 GPS 引导车,但由于这辆车现在正在切换到不同的组件,这并不像想象的那么容易。光电二极管粘在主体上,不容易拆卸和重新安装。另外,我想保留电机驱动器,但不想保留大型 MP3 播放器,但现在它的“插座”是硬接线的。或者没有一种简单的方法可以为巡线车添加其他传感器,等等。
无论如何,感谢您完成这篇长长的 Instructable,它肯定很多。但是,我希望我已经为可能愿意尝试制作此内容的人提供了足够的信息。制作起来很有趣,我认为音效使它成为一款令人兴奋的游戏。











