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[项目] 快乐智造营 | 18 幸运大转盘 |
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本帖最后由 怀若谷 于 2023-8-23 19:41 编辑 【系列目录】 05.快乐智造营 | 05 台灯09.快乐智造营 | 09 桌面温度计 10.快乐智造营 | 10 多功能测量仪 11.快乐智造营 | 11 遥控电风扇 12.快乐智造营 | 12 电子像素画板 13.快乐智造营 | 13 物品存放柜 14.快乐智造营 | 14 留言机 15.快乐智造营 | 15 音乐播放器 16.快乐智造营 | 16 智能小闹钟  制作背景 幸运大转盘，是庆祝或营销等活动中常用的器具。随着数字时代的到来，实体幸运大转盘已越来越少，已被计算机应用程序和大屏幕所替代。在创客学习中，幸运大转盘常用来作为学习360°舵机使用的实践项目。今天，让我们一起来制作一个能用手势控制的实体幸运大转盘，科技感绝对满满。 功能介绍 本作品使用了一个基于PAJ7620U2芯片的手势识别传感器，该传感器能够识别多达13种不同的手势。本作品制作中选用了其中的6种手势来实现某个控制指令。当手向上或向下挥动时，可设置转盘的旋转速度；当手向左或向右挥动时，可设置转盘的旋转时长；当手向顺时针方向转动两圈以上时，可启动转盘以预设转速和时长向顺时针方向旋转；逆时针方向转动两圈以上时，可启动转盘以预设转速和时长向逆时针方向旋转。 演示视频↑ 硬件清单 一、硬件连接 将IO扩展板安装到主控板上，将手势传感器和显示屏连接到扩展板的I2C引脚，将360°舵机连接到D5引脚（也可连接到其他引脚）。  二、编写程序 本项目程序采用Mind+软件在上传模式下编写，分为四个部分：主程序、识别手势子程序、显示信息子程序、启动转盘子程序。 编写程序前，需要先加载相关的指令积木模块，它们是:【主控板】Arduino Uno、【传感器】PAJ7620U2手势识别传感器、【执行器】360°舵机模块、【显示器】OLED-12864显示屏。  为了实现预定的功能，程序中还需要使用一些变量。本项目程序使用的变量名称及作用如下表所示。
（一）主程序 主程序主要分为初始化部分和主循环部分，程序及说明如下图所示。  （二）识别手势子程序 该子程序功能是侦测预设的6种手势是否被触发，如被触发则改变对应的变量的值。因转速和时长存在有效范围，所以程序中使用了约束指令，以保证功能的正常实现。该部分的程序及说明如下图所示。  （三）显示信息子程序 该子程序的功能是将转盘转动的三个参数及运行状态显示在屏幕上，实现人机交互。程序及说明如下图所示。  （四）启动转盘子程序 该子程序的功能是根据变量“方向”的值来选择执行停止、顺时针转动、逆时针转动中的某种运转状态或方式。其中顺时针转动和逆时针转动需要读取变量“转速”和“时长”的值来控制舵机的转速和时长。程序及说明如下图所示。  三、结构设计 本作品使用激光切割木件来制作结构和造型，图纸绘制使用了LaserMaker软件，使用的板材为3毫米厚的椴木板。大致可分为三大部分：支架、主控盒和转盘，图纸如下图所示（黑色为切割，橙色为描线，红色为浅调）。  四、加工制件 图纸绘制好后，使用激光切割机进行切割加工。  五、组装成型 1. 安装OLED显示屏  2. 安装手势识别传感器  3. 组装支架件  4. 组装盒子（顶板暂不装）  5. 将盒子固定到支架顶部  6. 将主控板等电子元件装入盒中固定  7. 将舵机固定在预留卡口处  8. 装上盒子的顶板  9. 将塑料舵盘卡进木制舵盘中  10. 将舵盘装在舵机轴上，用螺丝紧固  11. 将转盘和舵盘粘合在一起，圆心重合  六、调试优化 安装完成后，接上电源线通电，对各个预设功能进行逐项测试。及时记录发现的问题，分析其原因，通过修改程序、修改图纸等方式来改进优化，以达到比较理想的效果。  总结反思 本作品在实际使用时，手势识别的精准度和效率还是比较高的。使用中，要先了解使用的手势识别传感器的有效识别距离，并且要考虑环境光线强度可能带来的影响；当然还需要多多练习，才能更好地操控它。 本作品采用了舵机直接驱动转盘的方式，因舵盘和舵机转轴间仅靠一个小小的螺丝紧固，导致转盘旋转时很难保持在同一个平面，是作品的一大槽点。建议朋友们在制作时，优化结构设计，可以考虑采用齿轮传动的方式驱动转盘旋转。 本项目的源程序及图纸文件可在附件中下载 |
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