Helmeta e Sigurisë Covid Pjesa 1: Një Hyrje në Qarqet Tinkercad !: 20 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Projektet Tinkercad »

Përshëndetje mik!

Në këtë seri me dy pjesë, ne do të mësojmë se si të përdorim Qarqet e Tinkercad - një mjet argëtues, i fuqishëm dhe edukativ për të mësuar se si funksionojnë qarqet! Një nga mënyrat më të mira për të mësuar, është të bësh. Pra, ne së pari do të hartojmë projektin tonë personal: qarkun për një përkrenare sigurie Covid!

Qëllimi ynë është të krijojmë një përkrenare që do t'ju lajmërojë kur një person po afrohet. Në atë mënyrë, ju mund të qëndroni të sigurt nga Covid duke u larguar në mënyrë që të mbani distancën mes jush dhe atij personi.

Deri në fund të këtij projekti, do të keni një kuptim bazë se si të hartoni qarqe dhe programoni duke përdorur Tinkercad. Edhe pse kjo mund të tingëllojë e vështirë, mos u shqetësoni! Unë do të jem këtu për t'ju udhëhequr gjatë gjithë procesit - thjesht mësoni dhe kënaquni!

Furnizimet:

Gjithçka që ju nevojitet është një llogari Tinkercad! Nuk keni një të tillë? Regjistrohuni falas në www.tinkercad.com

Hapi 1: Hapni Tinkercad

Hyni në Tinkercad (ose regjistrohuni, nëse nuk e keni bërë ende).

Pasi të keni hyrë në pult, shkoni në shiritin anësor të majtë dhe zgjidhni "Qarqet".

Më pas, zgjidhni "Krijo një qark të ri" (rrethuar me ngjyrë portokalli). Këtu, ne kemi lirinë për të qenë krijues dhe për të hartuar çfarëdo qarqesh që duam. Ju gjithashtu mund të simuloni me saktësi qarqet tuaja për të parë se si do të funksiononin në botën reale, para se të krijoni një të tillë në jetën reale!

Tani, ne jemi gati për të filluar!

Hapi 2: Titulloje projektin tënd

Pasi të shtypni "Krijo qark të ri", do të përshëndeteni me këtë hapësirë pune të zbrazët.

Gjërat e para së pari - të gjitha projektet tona do të ruhen në pultin tonë (nga hapi i mëparshëm), kështu që është e rëndësishme që t'i emërtojmë projektet tona në mënyrë që t'i mbajmë mend dhe t'i gjejmë më vonë!

Nëse shikoni lart majtas, do të krijohet një titull argëtues i rastësishëm për ju. Mund ta klikoni për ta zëvendësuar atë titull me tuajin. Këtu, e titullova "Helmeta e Sigurisë Covid".

Hapi 3: Shtimi i mikros sonë: bit

Ne do të fillojmë projektin tonë duke shtuar një mikro: bit.

Një mikro: bit është një kompjuter i vogël në të cilin mund të mësoni programim. Ka një numër karakteristikash të lezetshme të tilla si dritat LED, një busull dhe butona të personalizueshëm!

Ky mikro: bit është ajo që do të përpunojë të gjithë informacionin nga sensorët tanë (të cilat do t'i shtojmë më vonë). Mikro: bit gjithashtu do të na japë atë informacion në një mënyrë të lehtë që ne mund ta kuptojmë.

Për ta shtuar këtë në hapësirën tonë të punës, ne do të përdorim shiritin anësor në të djathtë. Këtu, do të gjeni një bandë të tërë përbërësish që mund të përdorni. Le të injorojmë gjithçka tjetër tani për tani, dhe të kërkojmë "microbit".

Zgjidhni mikro: bit dhe silleni atë në hapësirën e punës.

Hapi 4: Shtimi i sensorit tonë

Tani që kemi mikro: bit -in tonë, le të shtojmë një sensor. Ne do të shtojmë diçka të quajtur një sensor PIR, i cili është i shkurtër për sensor Infrared të Pasiv.

Një PIR mund të zbulojë rrezatimin infra të kuqe - ose nxehtësinë. Për shkak se njerëzit lëshojnë nxehtësi, por objekte të tilla si muret, shishet e ujit dhe gjethet jo, ky sensor mund të përdoret për të zbuluar kur njerëzit janë afër.

Zakonisht, mund të "shikojë" deri në 5m (16ft) larg, gjë që është e mirë sepse kjo do të na lejojë të marrim një paralajmërim të hershëm kur njerëzit afrohen, duke na lënë të reagojmë para se të arrijnë udhëzimet për distancimin shoqëror 2m (6ft).

Hapi 5: Kuptimi i Komponentëve

Tani që kemi dy pjesët tona, si mund t'i lidhim ato së bashku për të lejuar që mikro: biti të komunikojë me sensorin PIR?

Quiteshtë mjaft e thjeshtë në Tinkercad. Ju mund të shihni se ka 3 kunja në pjesën e poshtme të sensorit PIR.

1. Kur vendosni miun mbi ta, do të shihni që kunja e parë është kunja "Sinjal", që do të thotë se kjo do të japë një sinjal kur zbulon një person.
2. Kunja e dytë është "Power", e cila është vendi ku lidhim një burim energjie për të ndezur sensorin PIR.
3. Pina e tretë është "Ground", e cila është ajo ku e gjithë energjia elektrike "e përdorur" do të dalë nga sensori PIR.

Ju mund të vini re se ka edhe 5 pika në pjesën e poshtme të mikro: bit ku mund të lidhen telat. Rri pezull miun mbi to.

1. 3 pikat e para janë etiketuar P0, P1 dhe P2. Këto pika janë të personalizueshme dhe ato ose mund të marrin sinjale (hyrje) ose të hedhin sinjale (dalje). Ka shumë mënyra të ndryshme se si mund t'i përdorim këto pika sepse ato janë shumë të personalizueshme! Më shumë për këtë më vonë…
2. Pika 3V është një burim energjie 3 volt. Mos harroni se sensori ynë PIR ka nevojë për një burim energjie? Epo, ne mund ta marrim atë energji elektrike nga pika 3V e mikro: bitit!
3. Pika GND është e shkurtër për "tokë", e cila është vendi ku energjia elektrike mund të "dalë" pas kryerjes së punës së saj. Kunja e tokëzimit e sensorit PIR mund të lidhet këtu.

Hapi 6: Lidhja e Komponentëve

Për të lidhur kunjat, së pari klikoni një kunj me kursorin tuaj. Pastaj, klikoni një kunj të ndryshëm (ku dëshironi të lidhni kunjin e parë). Do të shihni që një tel u formua! Nëse dëshironi, mund të klikoni tela për të ndryshuar ngjyrën e tij. Ose, mund ta fshini dhe të provoni përsëri nëse duket e çrregullt. Provoni t'i vendosni telat në mënyrë të pastër, në mënyrë që të gjurmoni se ku ndodhet secili tel më vonë!

Pasi të lidhni telat tuaj, kontrolloni nëse përputhet me atë që kam. Nëse është kështu, shkëlqyeshëm! Nëse jo, mos u shqetësoni! Fshini telat dhe provoni përsëri.

Ju ndoshta mund ta imagjinoni se çfarë po ndodh tani. Ashtë një lak i thjeshtë:

1. Energjia elektrike largohet nga mikro: bit →
2. → hyn në sensorin PIR përmes pinit të tij "Fuqia"
3. → bën disa punë brenda sensorit PIR
4. → largohet nga sensori PIR përmes pinit të tij "Ground" ose pin "Signal"
5. → shkon te kunja mikro: bit "Ground" ose pin "P0"

Hapi 7: Simulimi i qarkut tonë (Pjesa 1)

Kur krijojmë qarqe në Tinkercad, ne gjithashtu mund t'i simulojmë ato.

Në këtë mënyrë, ne mund të eksperimentojmë për të parë se si komponentët e qarkut tonë mund të reagojnë në botën reale, gjë që mund t'ju ndihmojë të planifikoni dhe hartoni qarqe pa pasur nevojë të bëni "prova dhe gabime" dhe të shpenzoni kohë dhe para për diçka që mund të mos funksionojë!

Për të simuluar qarkun tonë, shtypni butonin "Fillo Simulimin" që gjendet në të djathtën e sipërme…

Hapi 8: Simulimi i qarkut tonë (Pjesa 2)

Me simulimin që funksionon, ne mund të ndërveprojmë me qarkun tonë.

Klikoni në sensorin PIR. Do të shfaqet një top. Imagjinoni që ky top është një njeri. Ju mund të klikoni dhe ta lëvizni atë njeri përreth.

Ju mund të vini re se kur lëvizni topin brenda zonës së kuqe pranë sensorit PIR, sensori ndizet. Nëse kjo është e vërtetë, ju keni lidhur gjithçka në mënyrë korrekte! Kur lëvizni topin jashtë zonës së zbulimit të PIR, sensori ndalon ndezjen. Luani me të!

Ju gjithashtu mund të vini re se kur topi është brenda zonës së zbulimit, por është i palëvizshëm, PIR nuk aktivizohet. Ky nuk është një problem sepse njerëzit lëvizin shumë, kështu që sensori pothuajse gjithmonë do të zbulojë njerëzit që janë pranë hapësirës tuaj.

Po mikro: bit? Ne kemi lidhur tashmë telin e sinjalit, kështu që pse nuk po ndodh asgjë ?!

Mos u shqetësoni, kjo pritet!

Edhe pse e lidhëm tela sinjali, kompjuteri mikro: bit nuk e di se çfarë të bëjë me informacionin që sensori PIR po i jep. Ne do t'i tregojmë se çfarë të bëjmë duke e programuar atë në hapin tjetër.

Hapi 9: Bazat e bllokimit të kodit

Dilni nga simulimi dhe pastaj klikoni "Kodi" (pranë "Fillo Simulimin"). Kjo do të hapë një shirit anësor të ri, më të madh në të djathtë.

Përveç përcaktimit dhe simulimit të qarqeve, ne gjithashtu mund të programojmë në Tinkercad duke përdorur Codeblocks. Bllokimet e kodit janë një mënyrë e thjeshtë për të mësuar rreth logjikës që qëndron pas programimit, e cila është një hyrje e madhe në kodim para se të gërmoni në gjuhë më të përparuara si Javascript, Python ose C.

Le të fillojmë duke u njohur me mjedisin Codeblock. Në anën e majtë të shiritit anësor të Codeblock, ka blloqe kodesh që mund t'i tërhiqni dhe lëshoni. Në anën e djathtë është kodi juaj aktual. Provoni të eksploroni duke zvarritur dhe lëshuar disa pjesë.

Pasi të jeni njohur me të, pastroni hapësirën e kodimit (duke i tërhequr blloqet në koshin e plehrave në pjesën e poshtme të djathtë) në mënyrë që të fillojmë të shtojmë kodin tonë për qarkun.

Hapi 10: Programimi i mikro: bit (Pjesa 1)

Le të fillojmë duke kërkuar përmes blloqeve "Input" dhe zvarritur "në pin [P0] u ndryshua në [High]". Kjo është një hyrje sepse kjo do të ushqejë informacionin mikro: bit.

Në thelb, pika P0 (ku lidhet teli ynë i sinjalit) mund të ketë dy vlera: të larta ose të ulëta. E lartë do të thotë se ka një sinjal, dhe e ulët do të thotë se nuk ka sinjal.

Nëse sensori PIR zbulon një ndërhyrës, a do të ishte sinjali i lartë apo i ulët? Nëse jeni përgjigjur lartë, keni të drejtë! Përndryshe, kur nuk ka ndërhyrës në zonën e zbulimit (ose në rastin jashtëzakonisht të rrallë që ndërhyrësi është plotësisht i qetë), do të ketë një sinjal të ulët elektrik.

Prandaj, logjika pas kodit tonë është në thelb: "kur zbulohet një person, bëj _".

Tani për tani, nuk bën asgjë sepse nuk kemi përcaktuar diçka për të bërë (është bosh). Pra, le ta bëjmë atë të bëjë diçka.

Hapi 11: Programimi i mikro: bit (Pjesa 2)

Le të shtojmë një bllok të daljes së kodit të quajtur "show leds". Ky bllok kodik na lejon të ngatërrohemi me dritat në mikro: bit. Ju mund të kaloni në rrjetin LED për të krijuar çdo dizajn që dëshironi. Shtova një buzëqeshje. Ky është një dalje sepse mikro: bit po jep informacion.

Pastaj, le të ndryshojmë [HIGH] në [LOW] në bllokun e kodit hyrës.

Për shkak se ne e ndryshuam sinjalin nga lartë në të ulët, kodi ynë tani thotë:

kur ka sinjal të ulët në P0, ndizni LED -të për të krijuar një fytyrë të qeshur

Kjo do të thotë që kur nuk ka asnjë person që lëviz në zonën tonë të zbulimit, mikro: biti do të tregojë një fytyrë të qeshur sepse është e sigurt! =)

Hapi 12: Programimi i mikro: bit (Pjesa 3)

Ne e dimë se çfarë do të bëjë mikro: biti kur nuk ka asnjë person rreth zonës së zbulimit. Po kur dikush është atje?

Le ta përcaktojmë edhe atë. Shtoni një bllokues tjetër të kodit "në pin [P0] i ndryshuar në [High]".

Këtë herë, ne do ta lëmë atë si [LART HIGH] sepse do ta përdorim për të bërë diçka kur zbulohet një person.

Shtoni një dalje tjetër led dhe krijoni një dizajn! Kam përdorur një fytyrë të vrenjtur sepse kur personi është në zonën e zbulimit, mund të jetë më pak i sigurt! = (

Hapi 13: Testimi i Kodit Tonë

Drejtoni simulimin edhe një herë. Lëvizni rreth topit (aka person) dhe shihni se si reagon mikro: biti juaj.

Nëse nuk po bën atë që dëshironi të bëni, riprovoni hapin e mëparshëm dhe kontrolloni bllokimet tuaja të kodit me pamjen time të ekranit. Mos u dorezo!:)

Hapi 14: Shtimi i sensorëve shtesë PIR

Nëse kodi juaj nga hapi i mëparshëm funksionoi si duhet, punë e shkëlqyeshme! Tani, le të avancojmë projektin tonë.

Deri më tani, ne kemi përdorur vetëm një sensor PIR kështu që ne mund të zbulojmë vetëm njerëz në një zonë. Po për pjesën tjetër të hapësirës përreth nesh? Kemi nevojë për më shumë sensorë!

Mbyllni shiritin anësor të Kodit (duke klikuar "Kodi") nëse është akoma i hapur dhe kërkoni për një sensor tjetër PIR. Shtojeni atë në hapësirën tuaj të punës dhe lidheni atë.

Shënim: Lidhni kunjin e sinjalit të këtij sensori të dytë PIR në P1 ose P2 (e kam lidhur me P1). Mos e lidhni me P0 pasi ajo pikë tashmë është duke u përdorur nga sensori i parë. Nëse e bëni, mikro: bit nuk do të jetë në gjendje të tregojë se cili PIR po dërgon sinjale!

Megjithëse në hapësirën e punës Tinkercad i vendosa të dy sensorët PIR përballë (për ta bërë ekranin më të pastër), kur në fakt i lidhni PIR -et në përkrenaren tuaj, një sensor PIR mund të ngjitet përballë anës së majtë të përkrenares, kështu që skanon zonën e majtë të ju, dhe tjetri mund të vendoset në anën e djathtë të përkrenares për të skanuar zonën djathtas nga ju.

Hapi 15: Shtimi i Kodit shtesë për PIR -in e dytë

Hapni kodin edhe një herë dhe shtoni një grup të dytë të bllokuesve të kodit që janë të ngjashëm me të parën. Këtë herë, megjithatë, klikoni zbritësin në bllokuesit e rinj të kodit dhe zgjidhni P1 (ose P2 nëse e lidhni PIR -in e ri me P2).

Për sensorin PIR në të majtë (i cili është i lidhur me P0), unë modifikova bllokun e kodit të daljes LED në mënyrë që ana e majtë e rrjetit LED të ndriçohet. Në mënyrë të ngjashme, për sensorin PIR në të djathtë, modifikova bllokun e kodit të daljes LED në mënyrë që ana e djathtë e rrjetit LED të ndriçohet.

Kur asnjë PIR nuk është aktivizuar, rrjeta LED do të shfaqë akoma një fytyrë të qeshur sepse është e sigurt!

Hapi 16: Kodi i Testimit për PIR të Shumëfishtë

Pas shtimit dhe redaktimit të saktë të bllokuesve të kodit, drejtoni përsëri një simulim për të provuar nëse kodi juaj funksionon.

Kur topi/njeriu zhvendoset në zonën e zbulimit të PIR -it të majtë, rrjeti LED në mikro: bit duhet të ndriçojë anën e majtë.

Në mënyrë të ngjashme, nëse një person lëviz në zonën e zbulimit në anën e djathtë, LED do të ndizet në anën e djathtë.

Hapi 17: Shtimi i një alarmi

Tani që kemi dy pika të mëdha të mbuluara (ju mund të zgjidhni të shtoni sensorë PIR shtesë ose mikro: copa për të mbuluar edhe më shumë zonë), le ta bëjmë një hap më tej.

Po sikur të doni të dëgjoni një alarm sa herë që aktivizohet PIR? Jo vetëm që do të paralajmëroheshit (si kur jeni në gjumë), por gjithashtu mund të trembni ndërhyrës në hapësirën tuaj personale, duke ju mbajtur ju dhe ndërhyrës të sigurt nga Covid.

Shkoni në shiritin anësor në të djathtë dhe kërkoni "piezo". Këto janë "folës" ose "gumëzhima" të vegjël që kanë një sipërfaqe brenda që dridhet kur kalon një energji elektrike nëpër të, duke krijuar një zhurmë të fortë gumëzhimi.

Ka dy kunja në piezo. Lidhni kunjin negativ me tokën e mikro: bitit dhe lidhni kunjin pozitiv me pikën e mbetur P2 në mikro: bit. Në këtë mënyrë, ne mund ta kontrollojmë atë në mënyrë që zilja të tingëllojë vetëm kur mikro: bit lëshon rrymë elektrike përmes pinit të saj P2.

Shënim: Sigurohuni që të shtoni një rezistencë në njërën nga kunjat e piezos (qoftë kunjit). Kjo do të na lejojë të kufizojmë sasinë e rrymës që hyn në piezo. Përndryshe, sasi të pakufizuara të rrymës mund të prishin mikro: bit, piezo, ose të dyja!

Unë vendos një rezistencë 1, 000 Ohm, por ju mund të vendosni gjithçka. Unë rekomandoj të vendosni diçka me 500 Ohm - 2, 000 Ohm. Sa më e ulët të jetë rezistenca, aq më aktuale do të jetë, kështu që zilja do të jetë më e fortë

Hapi 18: Kodimi i ziles

Ashtu si rrjeti LED, ne duhet të programojmë mikro: bit për të siguruar që zileja funksionon si duhet. Mund të jetë e bezdisshme nëse zilja bie vazhdimisht kur dikush është në zonën tonë të zbulimit, kështu që le ta kodojmë në mënyrë që të zhurmojë vetëm një herë, kur një person hyn në zonën e zbulimit (duke na njoftuar se dikush po vjen).

Për ta bërë këtë, le të inicojmë pinin P2. Shtoni një kod bllokues "në fillim" dhe një kod "analgo të vendosur pincën e katranit [P2]" nën të.

Pastaj, brenda çdo blloku të kodit "në pin në [HIGH]", shtoni një bllok bllok kodesh dalës "katran analog", poshtë bllokut të kodit të daljes LED (nëse ky formulim është konfuz, hidhini një sy pamjes së mësipërme!).

Ky bllok bllok kodesh na lejon të përcaktojmë dy cilësime: lartësinë dhe kohën.

• Cilësimi i kohës i tregon sa kohë të luhet toni. E vendosa në 500 ms (ju mund të zgjidhni çdo numër).

• Fusha na tregon se sa i lartë duhet të jetë toni.

  Këtu, zgjidhni një frekuencë të ndryshme për secilin PIR. Vendosa njërën në 100 (katran të ulët) dhe një tjetër në 400 (katran të lartë). Në këtë mënyrë, ju mund të tregoni se cili sensor PIR nxitet thjesht nga toni i vetëm (pa pasur nevojë të shikoni rrjetin LED)

Hapi 19: Simulimi Final

Tani, drejtoni simulimin tuaj për herë të fundit për t'u siguruar që gjithçka funksionon.

Nëse e keni përsëritur këtë udhëzues, kur një person hyn në zonën e zbulimit në anën e majtë, një ton i ulët duhet të tingëllojë shkurtimisht për t'ju njoftuar, dhe ana e majtë e rrjetit LED duhet të ndizet, duke ju bërë të ditur se ka një ndërhyrës që vjen nga majtas.

Kur një person hyn në zonën e zbulimit në anën e djathtë, një ton i lartë duhet të tingëllojë shkurtimisht për t'ju njoftuar, dhe ana e djathtë e rrjetit LED duhet të ndizet, duke ju bërë të ditur se një ndërhyrës vjen nga e djathta.

Kur askush nuk është në zonën e zbulimit, rrjeti LED duhet të tregojë një fytyrë të lumtur, duke ju thënë se jeni të sigurt!

Hapi 20: Mendimet përfundimtare dhe projektet e ardhshme

Nëse e keni bërë atë përmes këtij Udhëzuesi, urime! Edhe nëse keni luftuar ose nuk keni arritur ta përfundoni atë, jam i sigurt që keni mësuar më së paku disa gjëra rreth Tinkercad, dhe kjo është ajo që ka rëndësi për një punë kaq të madhe!

Tani që keni një qark alarmi me distancë sociale që funksionon, nëse doni ta çoni atë në hapin tjetër dhe ta ndërtoni këtë në botën reale, mund të blini furnizimet dhe të lidhni telat saktësisht siç keni bërë në këtë hapësirë pune Tinkercad.

Fotografia e mësipërme është një model 3D (.stl) i përkrenares në të cilën po punoj, duke përdorur të njëjtin qark të saktë që kemi ndërtuar në këtë Instructable. Ajo ka 2 sensorë PIR në anët, një mikro: pak i montuar në pjesën e përparme (për të parë rrjetin LED) dhe gumëzhitës.

Nëse dëshironi të përdorni vetëm krijimtarinë tuaj, mos ngurroni ta bëni atë një hap më tej duke e ngjitur qarkun tuaj në një përkrenare. Përndryshe, qëndroni të sintonizuar për Instructable tim të ardhshëm, ku do ta bashkojmë këtë përkrenare së bashku!

Ju lutemi vini re: Nëse jeni i ri, kërkoni një kujdestar për ndihmë me përdorimin e mjeteve kur ndërtoni qarkun dhe përkrenaren.

Shpresoj se ju ka pëlqyer ky tutorial dhe se jeni në gjendje të përdorni atë që keni mësuar rreth Tinkercad për të qenë krijues dhe për të krijuar disa nga projektet tuaja. Mezi pres të shoh atë që krijoni të gjithë, prandaj sigurohuni që t'i lidhni projektet tuaja në komente!

Keni një argëtim dhe mësim të mbushur me 2021!