Diorama e ciklit të ujit Arduino: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Ne do të bëjmë një dioramë që paraqet ciklin e ujit, duke përdorur Arduino dhe disa motorë për të shtuar lëvizjen dhe ndriçimin. Ka një ndjenjë shkolle - sepse në fakt është një projekt shkollor!

Skenari i prezantimit është ky:

Dielli lind në mëngjes [Një servo motor lëviz diellin].

Uji avullon nga deti [Një motor stepper ngre "fletën e avullimit"]

Retë formohen në qiell [Një motor stepper ul retë e pambukut]

Bie shi (Një motor stepper ul "fletën e shiut"]

Ndërkohë, dritat (APA106 LED) ndryshojnë ngjyrën për të nënkuptuar lindjen e diellit, qiellin me re, vetëtimat gjatë shiut.

Materiale:

1. Arduino Uno
2. 5V Stepper Motors dhe drejtues (x3)
3. Servo Motor (x1)
4. APA106 LED (x5)
5. Tub metalik
6. Vida dhe bulona
7. Letra, tyl, pambuk
8. Armë me zam të nxehtë

Pra, ikim!

Hapi 1: Ndërtoni Kutinë

Ne kemi ndërtuar një kuti druri, por ju gjithashtu mund të përdorni një kuti kartoni. Dimensionet e kutisë janë 40cm përpara, 25cm thellësi, 30cm lartësi.

Ne kemi vënë një kapak të dobishëm me varen, kështu që duke e ngritur atë është më e lehtë për të punuar. Gjithashtu, ne nuk kemi vërtet nevojë për murin e pasmë, kështu që ju mund ta kaloni atë dhe thjesht të përdorni letër blu për qiellin, siç tregohet në foto.

Hapi 2: Bashkoni Motorët

Ne do t'i bashkojmë motorët stepper pranë majës së kutisë, në mënyrë që ata të rrotullohen dhe të mbështjellin lart ose poshtë tylën tonë të shiut, tyl avullimi dhe retë.

Së pari ne duhet të shpojmë vrima.

Përdorni një letër për të krijuar një maskë të motorit, siç tregohet në foto. Kjo do t'ju lejojë të shënoni saktë vrimat [foto]. Stërviteni, pastaj lidhni motorin me vida dhe bulona.

Hapi 3: Bashkoni Boshtet

Për akset, ne po përdorim tub hidraulik bakri. Matni distancën duke marrë parasysh thellësinë e motorit, zbritni një cm më shumë dhe prerë 3 pjesë.

Përdorni boshtin e motorit si një myk dhe përdorni pincë për të shtypur njërën skaj të tubit rreth tij.

Pastaj përdorni një vidë si një myk dhe bëni të njëjtën gjë në skajin tjetër të tubit.

Stërvitni një vrimë në murin tjetër, përballë boshtit të motorit (matni distancat). Siguroni boshtin midis boshtit të motorit dhe vidës përmes vrimës. Përdorni një ose dy bulona për të siguruar vidën dhe një unazë metalike për të lejuar rrotullimin më të butë të boshtit, siç tregohet në foto.

Hapi 4: Siguroni Servo Motor

Përdorni pak blu-tac poshtë, dhe një shirit metalik me vida sipër për të bashkuar servo motorin në dysheme. Kjo do të përdoret për të ngritur diellin, siç tregohet në foto.

Sigurohuni që ta lidhni në drejtimin e duhur. (Nëse e bëni gabim nuk është një problem i madh, thjesht mund ta redaktoni në kodin arduino.)

Përdorni një kashtë dhe ngjitës për të montuar diellin në boshtin e motorit.

Hapi 5: Lidhni Elektronikën, Motorët, LED -të

Arduino Uno ka 14 kunja dixhitale. Ne kemi nevojë për 4 kunja për çdo drejtues motor stepper, plus një kunj për motorin servo, plus një kunj për LED.

Ju mund të shihni lidhjen themelore në skemë. 4 kunja dixhitale janë të lidhura me drejtuesin. Ju do të keni nevojë për një burim energjie të veçantë për shoferin (dhe motorin), pasi motorët tërheqin mjaft energji dhe do të keni probleme nëse i furnizoni me energji nga Arduino. Ju mund të përdorni një karikues dhe kabllo USB, prerë atë, përdorni +5V dhe GND për të fuqizuar motorin. Ju gjithashtu do të duhet të lidhni GND nga bordi Arduino me GND nga furnizimi me energji të jashtme, siç tregohet në skemën. Lidhjet:

Pin 0, 1, 2, 3: Motor 2

Pin 4, 5, 6, 7: Motor 1

Pin 8, *10, 11, 12: Motor 0. Vini re se ne kursejmë PIN 9 për motorin Servo: në disa tabela Arduino, vetëm kunjat 9 dhe 10 mund të drejtojnë një Servo.

Lidhja servo motorike është mjaft standarde. Përdorni Pin Digital 9 për kontroll. Përdorni burimin e jashtëm të energjisë, njësoj si për motorët stepper, për të fuqizuar servo (d.m.th. jo si skematike, ku fuqia merret nga bordi Arduino.)

Dizajni LED APA106 na lejon të kontrollojmë individualisht disa LED me vetëm një kunj. Ne do të përdorim Digital Pin 13 (i cili është gjithashtu i lidhur me LED-in e integruar në tabelën Arduino). Lidhja themelore mund të shihet në skemë. APA106 ka katër kunja. Dy kunjat e mesit janë për +5V dhe GND. Pastaj, ne lidhim DATA IN të LED -it të parë me Pin 13, DATA OUT e tij me DATA IN të LED -it të dytë, etj. Çdo LED pasardhës merr sinjalin e DATA IN nga DATA OUT të mëparshëm. DATA OUT e LED -it të fundit mund të lihet e palidhur.

Ju mund të dëshironi të siguroni LED -të në kasë pasi të bëni dekorimin, në mënyrë që të kontrolloni ndriçimin më mirë. Përndryshe, ju nuk mund t'i siguroni ato, duke përdorur zam të nxehtë dhe t'i instaloni dekorimet më pas.

Hapi 6: Kodi Arduino

Këtu është një përshkrim i asaj që bën kodi.

Agimi: Servo motori shkon nga 10 në 50 gradë, shpejtësia 2 gradë/sek, ndërsa ndriçimi ndryshon nga skuqja (agimi) në të bardhë (mesditë).

Avullimi: Një motor stepper mbështjell boshtin ku është lidhur tyl "avujt", duke e ngritur atë. Mund t'ju duhet të rregulloni numrin e kthesave, në varësi të dimensioneve tuaja.

Retë: Një motor stepper çliron boshtin për të zbuluar retë. Ngjyrat e skenës ndryshojnë në një mjedis "me shi".

Shiu: Një motor stepper shpalos boshtin e tylit "shi". Ne kemi ndezje të rastësishme, ku ngjyra ndryshon në të bardhë për një kohë - dhe pastaj kthehet në "me shi".

Rivendosja e sistemit: Dritat janë të fikura, dhe më pas motorët kthejnë boshtet, në mënyrë që sistemi të jetë gati të bëjë një përsëritje tjetër kur të lidhet përsëri.

Vini re se ne kemi zgjedhur që të kemi vetëm një vrapim të vetëm, dhe më pas një rivendosje, në mënyrë që të minimizojmë mundësinë që dikush të ndalojë sistemin në mes të veprimit. Në atë rast, ne do t'i kishim tylët përgjysmë në akse, kështu që sistemi nuk do të funksiononte siç duhet.

Luani pak me kodin, para se të shtoni dekorimet. Do të bëni rregullime të rregullta më vonë.

Hapi 7: Bëni dhe Bashkoni Dekoratat dhe LED -të

Ne kemi zgjedhur një paraqitje 2.5D të një peizazhi. Përbëhet nga 4 shtresa peizazhi, njëra pas tjetrës. Ekziston edhe një qiell në anën e pasme. Midis qiellit dhe shtresës së pasme, ajo me malet, është vendi ku ndodhet dielli, i bashkangjitur në servo motorin.

Shirat dhe tylët e avullimit palosen dhe fshihen midis shtresave të tjera, kur janë poshtë. Ato janë bashkangjitur në akset e mësipërme me fije.

Retë janë toptha të vegjël pambuku (që përdoren për de-grim të vijnë në ndihmë), të cilat janë ngjitur në mënyrë të pavarur në boshtin e reve me fije. Ju e mbështillni fijen në bosht, dhe duke e hequr atë retë zbresin.

LED -të lidhen në një zinxhir dhe ngjiten midis shtresave, së pari LED në pjesën e pasme, në mënyrë që më vonë të lidhet me tabelën Arduino.

Për shiun, ne prerë copa të vogla letre në formë uji dhe e ngjitëm në një tyl. Në foto ju mund të shihni se ne ngjisim një peshë, p.sh. arra të vogla, pas ujit bien (dhe unaza metalike prapa "avujve"), në mënyrë që tyli të ulet nga graviteti në vend që të rri pezull në mes. Pjesa e sipërme dhe e poshtme e tylit mbështillen rreth një laps shkopi shkopi, gjithashtu për peshë. Ky "prekje" e fundit i jep një shënim "fëminor" dioramës (kjo ishte menduar të dukej si një projekt për fëmijë). Nëse dëshironi, mund të përdorni diçka tjetër, më të padukshme, për t’i shtuar peshë tylit.

Hapi 8: Lidhni Arduino dhe montojeni atë në tabelë

Ju duhet të lidhni drejtuesit e motorit, servo motorin, LED -të në Arduino. Kunjat shënohen në kod.

Ju mund të grumbulloni Arduino dhe dërrasat e drejtuesve të motorit në kasë, duke përdorur zam të nxehtë, dhe t'i fshehni ato pas maleve të letrës. Përdorni një pjatë të vogël për të fuqizuar motorët, nga një burim i jashtëm. Kabllot e energjisë, për arduino dhe motorët, do të dalin nga pjesa e pasme.

Bëni një rregullim të mirë të kodit dhe jeni gati të shkoni!

Argëtohu!