Seilbahn mit Pinoo
Zweck des Projekts: Erstellen eines Seilbahnsystems mit Joystick-Modul und Gleichstrommotor mithilfe der Pinoo-Steuerkarte.
Dauer: 2 Lektionen
Altersgruppe: 7 Jahre und älter
Pinoo-Set: Komplettset.
Gewinne:
- Pinoo lernt, die Steuerplatine zu codieren
- Erlernt das Codieren des Joystick-Moduls.
- Lernt, Gleichstrommotoren zu codieren.
- Die Fähigkeit, Algorithmen zu etablieren, verbessert sich.
- Die Programmierfähigkeiten verbessern sich.
Erforderliche Materialien: Mblock 3-Programm, Pinoo-Steuerkarte, Joystick-Modul, Gleichstrommotor, Riemenscheibe (2), Verbindungskabel.
Benötigte Materialien für die Gestaltung: Pappe, Pappe, Silikonpistole, Schere, Universalmesser, dünnes Seil oder Angelschnur, Seilbahn-Miniatur (4 Stück)
Projektaufbau:
Wir schneiden den Karton auf die angegebenen Maße zu. Wir wiederholen diesen Vorgang zweimal.
(Vorder- und Rückseite: Oberfläche 17 cm Länge – 7,5 cm Breite, Seite: 17 cm Höhe – 2,5 cm Breite)
Durch das Zusammenkleben der ausgeschnittenen Stücke erhalten wir eine Schachtel mit offener Ober- und Unterseite.
Wir befestigen den Motor in einem der Kästen. Wir bohren ein kleines Loch in den rechten oder linken Teil des Kastens, um das Motorkabel herauszunehmen und das Motorkabel von dort zu entfernen.
Wir befestigen eine der Riemenscheiben oben an der anderen Box.
Wir befestigen die andere Riemenscheibe am Ende des Motors und bedecken die Außenseite der Kartons mit farbigem Karton.
Wir erstellen einen Boden aus farbigem Karton. und wir befestigen die Kisten am Boden.
Wir führen ein gespanntes Seil durch zwei Rollen.
Wir verbinden unsere Seilbahn-Miniaturen.
Bei unserem Joystick-Anschluss achten wir auf die Farben auf dem Modul. Wir verbinden uns mit dem rot-gelben Eingang (Nummer 9), der die gleichen Farben hat, auf der Pinoo-Karte.
Für den Motoranschluss stecken wir das vom Gleichstrommotor kommende Kabel in den B1/B2-Eingang, einen der speziellen Eingänge für den Motoranschluss auf der Pinoo-Karte.
Wir befestigen es mit einer Silikonpistole am Flugzeug, sodass sich die Schrift auf dem Joystick auf der linken Seite befindet (horizontale Position).
Die Links sollten so aussehen:
Verbindung:
Für den Codierungsteil werden wir die Mblock-3-Anwendung verwenden.
Verbinden wir unsere Pinoo-Steuerkarte über das Verbindungskabel mit dem Computer und melden uns bei der Mblock3-Anwendung an. Als nächstes führen wir unsere Pinoo-Steuerkarte in den Computer ein. Klicken Sie dazu zunächst auf der Registerkarte „Verbinden“ auf die Option „Serieller Anschluss“. Dann wählen wir COM3. (Die Anzahl kann je nach Computer und Port variieren.)
Nachdem wir die Verbindung zur seriellen Schnittstelle hergestellt haben, wählen wir auf der Registerkarte „Karten“ die Karte aus, die wir verwenden möchten. Wir arbeiten mit dem Nano-Modell von Arduino.
Um die Pinoo-Erweiterung zu unserem Computer hinzuzufügen, klicken wir auf der Registerkarte „Erweiterungen“ auf die Option „Erweiterungen verwalten“. Im sich öffnenden Fenster geben wir „Pinoo“ in die Suchmaschine ein und klicken beim Ergebnis einfach auf „Herunterladen“. Es wurde auf unserem Computer installiert.
Wir klicken erneut auf Pinoo auf der Registerkarte „Erweiterungen“. Wir werden unsere Codes mit der Pinoo-Erweiterung schreiben.
Dann klicken wir auf die Registerkarte „Verbinden“ und klicken im sich öffnenden Fenster auf „Firmware-Update“.
Codierung:
Im Codierungsteil erhalten wir den Code, wenn wir im Menü „Ereignisse“ auf die grüne Flagge klicken, um die Anwendung zu starten.
Wir steuern die Bewegungen der Seilbahn entsprechend den vom Joystick-Modul empfangenen Werten. Das Joystick-Modul ist ein Modul, das Werte auf der x- und y-Achse erzeugen kann. In diesem Projekt verwenden wir nur die x-Achse (horizontale Position) des Moduls.
Wir werden Variablen verwenden, um die Werte des Moduls zu lernen. Wir erstellen eine Variable mit dem Namen x auf der Registerkarte „Daten&Block“.
Wir müssen angeben, dass die von uns erstellte x-Variable der x-Koordinate des Joystick-Moduls entspricht. Auf der Registerkarte „Roboter“ platzieren wir den Codeblock für den Joystick im Wertebereich.
Um den Wertlesevorgang kontinuierlich zu wiederholen, nehmen wir den sich ständig wiederholenden Codeblock aus der Kontrolllasche und platzieren unsere Codes darin.
Wir können die Werte von x in der oberen linken Ecke beobachten. Beobachten Sie die empfangenen Werte, indem Sie den Joystick nach links und rechts bewegen.
Die Bewegung der Seilbahn liefern wir mit den Werten des Joysticks auf der x-Achse. Um die Schwellenwerte der Bewegungen zu ermitteln, müssen wir die Werte des Joysticks ganz rechts, im Stillstand und ganz links ermitteln.
- Werte für ganz rechts nähern sich 1023. Als Durchschnittswert wurde 700 ermittelt.
- Der durchschnittliche stationäre Zustand beträgt 500,
- Für ganz links gehen die Werte gegen 0. Als Durchschnittswert wurde 300 ermittelt.
Sie können diese Werte entsprechend Ihrem eigenen Projekt aktualisieren.
Lassen Sie uns nun die notwendigen Bedingungen für alle diese Schwellenwerte schaffen. Wir nehmen den if-Block von der Registerkarte „Control“ und den „Less than“-Block von der Registerkarte „Operations“ und erstellen unsere Bedingungsanweisung.
Wir möchten, dass sich der Motor vorwärts bewegt, wenn die Bedingung erfüllt ist. Dazu nehmen wir den Befehl „Pinoo Bot: Rad nach rechts, Richtung vorwärts, Geschwindigkeit 0“ aus der Registerkarte „Roboter“. Wir ändern den Abschnitt „Rad rechts“ in „Links“, den Abschnitt „Richtung umkehren“ und „Geschwindigkeit“ auf 255.
Wir führen die gleichen Operationen für Zahlen größer als 700 durch. Hier ändern wir die Radbewegung auf Vorwärts.
Da die Werte ständig überprüft werden müssen, platzieren wir die entsprechenden Codeblöcke im fortlaufend wiederholenden Block.
Wenn der Joystick fixiert ist, möchten wir, dass die Schaukel stoppt, das heißt, dass der Motor nicht anspringt. Wir fügen den Befehl „Wheel Left Direction Forward Speed 0“ oben in den Steuerblöcken hinzu, damit sich der Motor nicht bewegt, wenn eine Bedingung nicht erfüllt ist.
Nachdem wir unsere Codes ausgefüllt haben, überprüfen wir den Betrieb unseres Projekts, indem wir auf die grüne Flagge klicken. Wenn wir den Joystick nach rechts ziehen, sollte unsere Seilbahn nach rechts fahren, wenn wir sie nach links ziehen, sollte sie nach links fahren. Wenn wir sie fixiert lassen, sollte sie anhalten.
Wenn beim Betrieb unseres Projekts kein Problem auftritt, müssen wir die Codes, die wir geschrieben haben, auf unsere Karte hochladen, um sie unabhängig vom Computer mit Strom zu betreiben.
Dazu verwerfen wir den Klick auf den grünen Flaggencode, den wir zu Beginn verwendet haben, und holen uns den Pinoo-Programmcode aus der Registerkarte „Robots“.
Wir klicken mit der rechten Maustaste auf den Code und klicken auf „Auf Arduino hochladen“. (Wir arbeiten mit Arduino als Karte.)
Wir warten darauf, dass die Codes auf die Karte hochgeladen werden. Nachdem die Installation abgeschlossen ist, schließen wir das Fenster und entfernen das Verbindungskabel der Pinoo Control Card vom Computer.
Laufender Stand des Projekts:
Wir versorgen unsere Pinoo-Steuerkarte mit Hilfe einer 9-V-Batterie und eines Batteriedeckels. Außerdem stellen wir den Ein-/Ausschalter, der sich direkt neben dem Batterieeingang befindet, auf die Ein-Position.
ARDUINO-IDE-CODES:
// Wir haben die Motorpins definiert int motora1 = 5 ; int motora2 = 6 ; int x_axis = A2 ; // Wir setzen den Joystick-X-Achsen-Pin int x_eksen_value ; // Wir haben eine Variable mit dem Namen x-Achsenwert erstellt void setup ( ) { //Motorpins sind Ausgangspins. pinMode ( motora1 , OUTPUT ) ; pinMode ( motora2 , OUTPUT ) ; } Leere Schleife ( ) { x_axis_value = analogRead ( x_axis ) ; //Wir lesen den Joysticktend-Wert if ( x_eksen_deger < 300 ) { // wenn die eingehenden Daten weniger als 300 sind //den Motor zurückgeben digitalWrite ( motora1 , LOW ) ; digitalWrite ( motora2 , HIGH ) ; } else if ( x_eksen_deger > 300 ) { // wenn die eingehenden Daten größer als 300 sind //die Motoren vorwärts drehen lassen digitalWrite ( motora1 , HIGH ) ; digitalWrite ( motora2 , LOW ) ; } }