前言
在上一篇「如何只用200元自製生存遊戲闊劍地雷!?」文章結尾我有提到,我未來會用Arduino技術創造遠端遙控的2.0版。今天就讓小編我履行承諾,為各位獻上成本不到600元的"無線遙控闊劍地雷"(是生存遊戲專用版哦~絕對安全噠~),不同於上一篇,這次我會提供比較完整的製作流程。我們就先從工具與材料開始吧!
目錄
工具與材料
1.材料
(1)電路裝置
Arduino-nano-CH340開發版(1片)$132
RF-02B 315M無線遙控模組(1組)$123
杜邦線(數條)$10
18650電池(2顆)$100
18650電池座(1個)$25
按鈕式開關(1顆)$10
SG90伺服馬達(1顆)$40
迷你麵包板(1片)$15
低歐姆電阻(1顆)$2
(2)外殼
木料(板材+木條)$60
螺絲&螺帽(四份)$10
捕鼠夾(一個)$30
舊牛仔褲(一條)$0
長尾夾(三個)$24
鐵絲$5
鑰匙圈$1
以上的價格其實都是以保守估計的,相信有不少家庭裡都存放著長尾夾、鑰匙圈、螺絲&螺帽、18650電池、鐵絲等材料,甚至在自家倉庫找找都有合適的廢木料,所以實際整體價位應該會在壓低一點才是。
2.工具
折疊鋸
砂紙#80#240#400#1000
木工白膠
熱熔膠槍/熱熔膠條
手持電動鑽/鑽頭
夾具
電腦
USB線(mini)
十字螺絲起子
烙鐵&錫線
縫紉工具(針&線&錐子)
尖嘴鉗
為了提高製作過程的效率,在切割和研磨木材的工具我個人是用高中生科教室提供的線鋸機、雷射切割機和砂磨機處理(懶癌萬歲~),一般家庭可以用折疊鋸和砂紙達到同樣的效果。
如果希望把木材的表面打磨出較亮麗,可以選用較高號數的砂紙。不過打磨的順序盡量以號數2~3倍遞增研磨,這樣做能減緩砂紙的耗損速率(可以參考上面的號數選購砂紙號數)。
遙控詭雷の製作過程
1.選擇開發軟硬體
基於低成本及多元模組的雙重考量下,我選擇Arduino作為我的開發軟件。這款開源軟硬體有著容易學習的程式語言、價格較親民的開發版、免費的程式編譯軟體、完善的擴充模組等優勢,我認為對於任何一位想學習程式設計的學生而言,Arduino絕對是值得嘗試的選擇(廠商有看到記得找我代言哈~😎)
而在製作遠端遙控的裝置時,「選擇哪一種電磁波當作訊號傳輸媒介?」是我一直在思考的問題。
以下是當時想到的三種方式:
1.藍芽/WI-FI遙控:擴充Arduino的藍芽/WI-FI模組,並利用手機的相關APP控制地雷。
2.紅外線遙控:利用紅外線接收器接收遙控器輸出的紅外線並控制地雷。
3.無線遙控:額外購買整套315M無線遙控模組遙控地雷。
如果有仔細看過上面工具與材料的讀者一定已經知道我最終是選用"無線遙控"這種遙控方式,理由如下:
不選擇使用藍芽/WI-FI模組的原因是因為考慮到開啟藍牙的手機會加速電量消耗速率,在遊玩時隨身攜帶手機也比較不方便,而且我認為這種簡單的玩具IED(Improvised Explosive Device;簡易爆炸裝置)不需要使用這種"殺雞焉用牛刀"的模組。
至於不採用紅外線模組,則是因為當我在用一般遙控器操控時,每次裝置輸出的代碼都會有所不同,如果只設定一種接收代碼的話,IED會有極高的機率不會觸發,而且只要周圍有一點點的紅外線電磁波,就會觸發機關(這項缺點是我在房間調冷氣機溫度時意外發現的XD)。
此外,兩者的共通致命缺點就是遙控距離太短,兩者的極限接收距離大約就6~10公尺,更不用說間隔障礙物時的表現,根本無法滿足我對於「遠端遙控」的期待。
而無線遙控則完全沒有上述的問題,不但沒有選擇代碼的問題,在遙控距離上也是壓倒性的勝於其他兩者(下方會有相關測試),而且操作起來也相對簡單。是我認為最適合做遙控地雷的選擇。順便一提,市面上販售的生存遊戲M18A1闊劍地雷也是採用無線遙控裝置哦~
2.電路配置&程式設計
(1)電路配置
考量到盡可能縮小主機板體積以及方便上傳程式碼兩點需求,在開發版的選擇上我決定採用nano板而不是UNO板或mini板。
nano板的體積比UNO板還小,可使用mini-USB線傳輸程式碼,本次遙控地雷會用到的腳位如下:
(A)VIN:
連接外部電源正極端,可接收電壓6~20V的電源,這次我使用的電源為兩顆串連的18650電池,大約7.4V。
(B)GND:
nano板的接地腳位,連接外部電源和擴充模組的負極端。為了配合麵包板的腳位配置,我將外部電源的接地安置在另一個GND。
(C)PWM(Pulse Width Modulation):
負責接收類比訊號的腳位,可以將3、5、6、9、10、11腳位當做整組電路的PWM腳位。這次我選用6號(D6)角位接收無線遙控訊號。
(D)5V:
由nano板輸出的5V電源,負責當作無線接收模組的正極端。
(E)類比訊號輸出:
負責輸出類比訊號,這次的企劃我是以3號(D3)角為當作伺服馬達的訊號輸出端。
無線遙控模組要接的腳位就相對簡單許多:
(A)GND:
功能和上面的一樣,不多做解釋。
(B)+V:
無線模組的正極輸入端。
(C)D0~D3/VT:
整體的電路配置簡圖如下:
由於Tinkercad Circuits的元件沒有nano板和一些特規元件,所以我會用文字在下方補充說明:
(A)開發板:
上方的電路圖是用UNO板作為範例,但和nano板的腳位是通用的。
(B)伺服馬達:
(C)電源:
上圖的範例是用9V鹼性電池當作電源,不過為了能再次充電,我的闊劍地雷打算用兩顆18650代替。
(D)開關:
開關上的選擇就比較沒有限制,只要能正常運作即可。
(E)無線接收模組:
因為這裡沒有這種特規元件,所以先用超音波感測器代替。圖片上的5V代替+V、GND接法一樣、SIG代表D1腳位。至於電源供應,零件的賣家是比較建議搭配Arduino板的5V腳位即可。
全部組裝完大概長這樣(如果害怕短路的話可以在電路裡額外加一顆低歐姆的電阻)
(2)程式設計
Arduino的程式設計範文如下:
------------------------------------------------------------------
#include <Servo.h> //導入伺服馬達函數
Servo myservo; //定義伺服馬達名稱
int ButtonA=LOW; //預設無限遙控類比輸出腳位的名稱與狀態
void setup()
{
pinMode(6,INPUT); //定義輸入腳位
myservo.attach(3); //定義伺服馬達的類比輸出腳位
myservo.write(180); //決定伺服馬達初始角度(0~180)
}
void loop()
{
ButtonA=digitalRead(6); //定義無線遙控類比輸出訊號腳位
if(ButtonA==HIGH) //假設無限類比訊號為高電位
{
myservo.write(0); //伺服馬達轉到0度
delay(1000); //延遲1000毫秒
myservo.write(180); //伺服馬達轉到180度
delay(100); //延遲100毫秒
}
delay(100); //延遲100毫秒
}
-----------------------------------------------------------------
部分數據如「延遲時間」、「轉動角度」等可以依照你們自己的喜好微調。
其餘像「序列阜配對」、「開發版選擇」之類的細節步驟在這裡就不多介紹,請各位另找資源自己學習啦~
打好後就可以把程式碼編譯並上傳到nano版上囉~(下圖是我在測試階段的照片,所以用大型的麵包板當作測試板,等確定後再轉移到主機板上)
做完之後可以測試看看,理論上會出現的結果如下(第一次製作GIF圖耶~~):
1.當按下開關時,nano板的電源燈會亮,伺服馬達會有運轉聲。
2.當按下遙控器的指定按鈕(A)時,無線模組會亮燈,伺服馬達會運轉到特定角度後再復位。
3.主體製作
這次闊劍地雷我打算延續初代的三層設計,不過在功能上會有些調整:
(1)彈射裝置(頂層):
我打算利用捕鼠夾的彈力當作地雷的動力來源彈射BB彈,原理有點類似市面上的生存遊戲闊劍地雷。雖然在初代的文章就有提到,但在這裡還是要再次聲明:
在布料選用上建議使用牛仔褲這種韌性及彈性較佳的材質,這樣能提高子彈彈射距離和延長地雷耐久度。同時因為褲管的筒狀構造,在縫紉上會比一般布料容易處理。
剪下一段褲管(大約15~20公分)套在捕鼠夾的鐵環上,並沿著鐵環縫上一圈。
之後在適當的地方用錐子鑽洞,並讓卡榫條穿過。
用尖嘴鉗把鐵片凹成鉤型並將橡皮筋以下方這種方式套入,這麼做的目的是為了讓卡榫結構比較不會受外力鬆脫。
為了解決初代在安裝時容易誤觸地雷的問題,我在卡榫的末端打洞,並加上插銷,這樣就可以大幅降低安裝者"自殺"的機會了!!
(2)底座&隔板(中層):
安裝這層的目的主要是為了固定頂層,同時也能作為下方電路裝置的遮雨板,這樣在打野戰時就不必擔心地雷的情況了。至於尺寸就比較沒那麼拘謹,就以"容納頂層"及"遮擋雨水"兩項目的為原則設計就行。
先獻上設計圖:
為了方便日後拆卸中層以維修電路系統,我在四端鑽上合適大小的孔並預計鎖上螺絲(此步驟等到製作底板時再一起測量即可)。四周圍用木條簡單的拼湊,只要能圍住頂層即可。
在前方黏上頂板,創造能固定頂層的卡槽。最後會以這種方式固定頂層。傾角落在10~20度即可。
(3)電路外殼(底層)
顧名思義,這層就是為了容納電路裝置而設計的,考量到日後方便維修,同時又能防止野戰時遭遇雨水波及,我決定設計成簍空樣式,並在四周加上底板阻擋。大小要配合中層的尺寸,同時也要考量能否將整組電路裝置安裝在內哦~
先獻上設計圖:
其實布局也是挺隨意的,只要能大略成型,並且能容納電路系統即可,不過在鑽孔過程時務必謹慎測量,以免鑽歪。至於四根柱子的設計可以給杜邦線纏繞,相當方便。
確定能放置電路後再來就是固定伺服馬達和開關,這裡為了方便維修拆卸我就用熱溶膠槍固定了這兩個元件。
剪下一段縫紉線當作地雷的引線,一端繞過伺服馬達的洞,另一端綁上長尾夾。
把三層都組裝起來就會變成下面這個樣子。
最後綁上我的專屬徽章就完成囉~
遙控詭雷の基本介紹
尺寸:21.5cm*10.0cm*18.0cm
重量:518g
載彈量:150發
射程:4~5公尺、120度
遙控距離:40~60公尺
遙控詭雷の使用教學
1.用手將彈射裝置掰成大約90度角。
2.用長尾夾夾住布料與底板並拆下夾條。
3.裝填彈藥。
4.扣住卡榫並卡入插槽。
5.夾上引線並調整鬆緊。
6.插上安全插銷。
7.架設時只需按下電路開關、拔掉插銷即可遙控引爆。
遙控詭雷の測試影片
在2.0版本剛做好時,因為底座的傾角設置的太高(25~30度),導致測試的表現只能彈射到2.5公尺,還好在經過和初代的比對,降低了傾角後,2.0的表現才能達到4公尺左右。各版本闊劍地雷比較
俗話說的好:沒比較沒傷害!!在這裡我將拿出我這兩代的闊劍地雷和市面上最便宜的闊劍地雷做比較。至於比較的對象,則是在初代介紹文那篇就有提到的晟帆-闊劍地雷。雖然手邊沒有這顆地雷做實際比較,但網路上已經有其他前輩提供相當完整的測試,我想這些就足以拿來當作參考依據。
除了上方的基本資料比較外,在這裡我得抱怨一下:市面上的某些較廉價的闊劍地雷(尤其是左岸的產品),雖然打著"遠端遙控"的招牌,但遙控及接收電路卻給了我一種不靠普的感覺。
在Youtuber「Ghost 幽靈 Airsoft」針對晟帆-闊劍地雷的介紹影片中,他所購買的闊劍地雷遙控裝置發生了故障,導致他最終只能用架絆線的方式測試闊劍地雷,雖然這種狀況有可能是個案,但這件事讓我對這項產品的印象大打折扣。
雖然也可以多花點錢購買SEAL的M18A1,在性能穩定度及外觀質感上確實有比前者優秀不少,但因為價格比較貴,很有可能會在遊玩過程中被偷走。
後記
闊劍地雷系列企劃之2.0遙控版本終於成功落幕了(5600字左右的文案打起來要人命QAQ)。你以為這樣就結束了嗎?那你就錯了,我未來打算製作出以"紅外線感應"為觸發條件的玩具闊劍定向地雷3.0,到時那顆玩具地雷擺在場地上將不論敵我,凡是踏進感測範圍內的生命體都會一言不合就轟炸,讓我們一起向KAPKAN看齊吧~~
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