【比赛优秀作品】用DFRduino UNO R3做一个上海建筑魔盒
本帖最后由 -YAYA- 于 2023-8-7 15:44 编辑上海建筑魔盒
作品来源：第五届全国青少年人工智能挑战赛—开源硬件创意智造专项赛优秀作品
参赛学生：静安区闸北第一中心小学 陈方毅 徐若宸
指导老师：黄俊淞
【概述】
上海有着独特的历史，造就了它多样的建筑风格。不仅有明代巧夺天工的寺庙与园林，更有见证了中国共产党诞生的特色石库门建筑。上海开埠后，建筑风格变得更加多样化，既有中国古典风格的建筑，也有被誉为万国建筑博览群的现代化建筑。这些建筑不仅反映了当时上海社会的经济与文化，而且作为上海历史变迁的见证者久久矗立。
前段时间因为疫情，想要亲临现场感受这些建筑变得困难，所以我们以舞台剧舞台为创作灵感，结合人工智能硬件和建筑模型制作出了一款让人们足不出户就能身临其境地了解上海的各个历史建筑的“上海建筑魔盒”，让人们不受空间的约束，以观看舞台剧的形式更加便捷与深入地了解上海的建筑的发展。
【功能简介】
通过人工智能硬件，配合激光雕刻外壳搭建出一座微缩版的华丽舞台，通过电机驱动旋转的圆形舞台为人们展示一座座别具一格的上海历史建筑，并配合RGB灯光，为建筑提供不一样的历史氛围，同时语音合成模块也会同步对建筑的历史进行讲解，显示屏实时显示建筑物的名称，让人们足不出户，就能领略各个时代上海独特的建筑风格并了解其包含的上海历史。
（1）体感交互：使用红外避障传感器，当人们在其面前挥动手掌，就可以控制舞台开幕与RGB灯带光效的开启；
（2）舞台开幕与RGB灯光开启：使用两个180舵机连接两根木杆，木杆上粘结幕布，当人们在红外避障传感器前挥手后，舵机就会旋转一定的角度，带动幕布拉起与放下，同时固定在建筑魔盒内部的两条RGB灯带也会同步开启光效，不同的建筑光效也有所不同，为对应建筑提供合适的历史氛围，从而更好地展现该历史建筑的历史；
（3）舞台自动旋转：使用机器人平台上的一个N20电机，配合3D打印联轴器与激光雕刻木板的圆形舞台进行固定，当一个历史建筑展示完毕，幕布会落下，这时电机就会驱动舞台旋转一定的角度，使下一个对应的建筑模型转到舞台窗口处等待幕布拉开；
（4）自动语音介绍：当幕布展开，灯光开启，OLED显示屏上会显示该历史建筑的名称，同时语音合成模块也会充当讲解员的角色，为人们语音介绍该历史建筑的历史与特色。
【硬件清单】
[*]DFRduino UNO R3（含USB线|传感器扩展板）X1
[*]Gravity：中英文语音合成模块V2.0 X1
[*]Gravity: I2C OLED-2864 显示屏 X1桌面机器人平台 X2
[*]WS2812 RGB 全彩灯带（7灯珠）X2
[*]DFRobot DF9GMS 180° 微型舵机 X1
[*]Gravity: 3-80cm红外数字避障传感器
【制作过程】
结构设计
本作结构设计分为两部分，第一：转盘结构，第二：魔盒外壳
1.转盘结构
3D建模电机固定盒
3D建模电机联轴器
（1）将电机与联轴器固定并与转盘固定
（2）组装网购的建筑模型
（3）将组装好的建筑模型固定在转盘上
2.外壳设计
（1）用CAD软件绘制激光切割木板外壳所需的图纸
（2）组装激光切割木板外壳
（3）硬件安装
整体外观
电路连接
电路连接图
（1）根据电路图连接硬件
（2）放置转盘并完成电路连接
程序编写
根据功能编写程序
程序截图
【项目展示】
1.测试幕布拉开与灯光开启
2.一大会址特地使用红色光效来表现
3.通过编程使用RGB灯带的流水灯效果来展现外滩灯光秀
【视频演示】
https://player.youku.com/embed/XNTg5NjM4NTAzMg== 厉害厉害 作品好棒啊！ 厉害厉害 赞赞赞赞赞
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