Skulpturë Zoetrope e mbajtur me dorë: 12 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:23

Ndiqni më shumë nga autori:

Ky udhëzues është një version i miniaturizuar, i madhësisë së pëllëmbës së skulpturave të bukura të lulëzimit të John Edmark. Skulptura është e ndriçuar brenda nga një strobe me shkëlqim të lartë për të siguruar animacionin. Pjesa e rrotullimit u shtyp në një printer Ember 3D dhe bordi i strobes u krijua duke përdorur programin tashmë të vdekur Autodesk Circuits.

Lista e pjesëve:

• 1 x skulpturë të lulëzimit të printuar 3D

• 1 x tabelë qarkore strobe LED (OSHPARK)

  • 6 x LED me shkëlqim të lartë (CREE XP-E nga Digikey në të bardhë, jeshil ose të kuq)
  • 1 x Mikrokontrollues (ATtiny-85 nga Digikey)
  • 3 x MOSFET (IRF7103PbF MOSFET të dyfishtë nga Digikey)
  • 1 x fototransistor (LTR-301 nga Digikey)
  • 1 x Photodiode (LTE-302 nga Digikey)
  • 1 x secila rezistencë 330Ω 1206 (ERJ-8GEYJ331V nga Digikey)
  • 1 x 1kΩ 1206 rezistencë (ERJ-8GEYJ102V nga Digikey)
  • 1 rezistencë 10kΩ 1206 (ERJ-8GEYJ103V nga Digikey)
  • 6 x 100nF 1206 kondensatorë (CL31A106KACLNNC nga Digikey)
  • Koka femërore 1 x 6-pin (PPTC061LFBN-RC nga Digikey)
  • Koka mashkullore 3 x 3-pin (PREC003SAAN-RC nga Digikey)
• 1 x servo motor me rrotullim të vazhdueshëm (Parallax #900-00008 nga Digikey)
• Diametër 1 x 1/16-inç, stërvitje 12-inç (Bosch BL2731 nga Amazon)
• 2 x 2 mbajtëse baterie AAA (Keystone Electronics 2468 nga Digikey)

• 1 x Çelës rrëshqitës (SS-12E17 nga Jameco, ose ekuivalent)

Hapi 1: Renditja e Bordit të Qarkut

Një skedar ZIP me gjithçka të nevojshme për porosi mund të gjendet më poshtë. Përdoreni këtë skedar për të bërë PCB -në tuaj. Ka shumë borde të shtypura të prodhuara atje. Unë rekomandoj OSHPark.com për një bilanc të kostos së ulët, me cilësi të lartë, shpejtësi të mesme për të ofruar kudo në botë. Unë kam krijuar një projekt atje për ta bërë porosinë të lehtë.

Hapi 2: Mblidhni bordin e qarkut - Pjesët e montimit të sipërfaqes

Tabelat e mia mbërritën në një grup prej 4 të bashkangjitur me skeda të vogla (porosita 12 dërrasa). Unë kisha pjesë për të mbledhur dy prej tyre njëkohësisht. I këputi skedat në mënyrë që të punoja vetëm me dy.

Kam përdorur një furrë të rimbushur për të bashkuar pjesët e montimit në sipërfaqe, megjithëse mund të përdorni një armë ngrohëse për të njëjtin qëllim (detajet më poshtë). Kam përdorur furrën e mbushjes dhe udhëzimet nga ky udhëzues për të lidhur pjesët e mia.

1. Aplikoni pastën e saldimit në të gjitha jastëkët e montimit në sipërfaqe në pjesën e sipërme të bordit (ve) duke përdorur një shiringë. Sigurohuni që të ngjisni në të gjitha pads, dhe jo shumë në mënyrë që të mos përfundoni me tejkalimin e pads shumë. Do të kontraktohet përsëri në pads nëse nuk aplikohet shumë. Në foton e mësipërme, pasta mbulon qartë jastëkë të shumtë, por kjo nuk ishte shumë paste për të shkaktuar tejkalim pasi të jetë gatuar.

2. Vendoseni me kujdes secilën prej përbërësve në vend në tabelë.

   • Për LED -të, dy katrorët e vegjël të qosheve përballen me vrimën qendrore të tabelës.
   • Tre patate të skuqura të dyfishta MOSFET kanë të njëjtin orientim. Shihni figurën për pozicionimin e pinit 1 të MOSFET dhe ATTiny85.
   • Pozicioni i rezistorëve është ilustruar në njërën nga fotografitë e mësipërme. R1 është 10kΩ, R2 është 330 Ω, R3 është 1kΩ. Orientimi nuk ka rëndësi.
   • Të gjithë kondensatorët janë të njëjtë dhe orientimi nuk ka rëndësi.
3. Përdorni furrën e mbushjes sipas udhëzimeve për të ngrohur tabelën dhe për të përfunduar bashkimin.

Hapi 3: Alternativa: Rimbushni duke përdorur një armë ngrohëse

Nëse nuk keni qasje në furrën e rimbushjes, mund ta përfundoni saldimin duke përdorur një armë ngrohëse me rrjedhje të ulët ajri. Vendoseni tabelën e qarkut në një sipërfaqe që do të shpërndajë nxehtësinë (kam përdorur një kapak të tasit Chipotle) dhe ngrohni me kujdes tabelën duke përdorur armën e nxehtësisë me rrjedhje të ulët të ajrit derisa e gjithë baza e saldimit të jetë bërë argjend me shkëlqim. Nëse ventilatori është shumë i fortë, mund të shkaktojë që pjesët të largohen nga pads gjatë procesit të rimbushjes.

Shënim: fotografia e mësipërme është nga versioni i parë (dëshmi e konceptit) të tabelës së qarkut. Duket pak më ndryshe sepse kishte një vrimë shtesë dhe nuk përfshinte mikrokontrolluesin ATtiny85 në tabelë

Hapi 4: Mblidhni Bordin e Qarkut - Pjesë përmes Vrimës

Poziciononi dy titujt (femra me 6 kunja dhe mashkull me 3 kunja) në mënyrë që ata të kthehen poshtë nga ana e poshtme e tabelës së qarkut. Lidhini ato në vend (saldimi aplikohet në anën e sipërme të tabelës).

Bashkangjitni pjesët e koduesit optik në të dyja anët e vrimës më të vogël të bordit. Ata duhet të rrinë jashtë anës së sipërme të tabelës, me anën e thjerrëzave (me gunga) përballë njëra -tjetrës. Ajo me pikën e kuqe (fototransistori, LTR-301) është vendosur midis dy vrimave të mëdha në tabelë. Ajo me pikën e verdhë (fotodioda, LTE-302) është e pozicionuar në anën tjetër të vrimës më të vogël. Saldimi për këto aplikohet në anën e poshtme të tabelës.

Pasi të jenë bashkuar pjesët e kodifikuesit, shkurtojini kunjat dhe lidhni për ta bërë atë sa më të rrafshët me pjesën e poshtme të tabelës. Kjo është për të lejuar që bordi të ulet sa më poshtë që të jetë e mundur në krye të servo.

Hapi 5: Programimi i Mikrokontrolluesit

Kam përdorur një bord Arduino UNO për të vepruar si një pajisje programimi për kontrolluesin duke ndjekur këtë udhëzues. Në të, ajo tregon hartëzimin e mëposhtëm nga kunjat Arduino në kunjat ATtiny për programim:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8 (Vcc)
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4 (GND)
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1 (PB5)
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5 (PB0)
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6 (PB1)
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7 (PB2)

Pikat e lidhjes janë etiketuar në foton e mësipërme. Përdorni tela lidhës për të bërë lidhjet e duhura.

Duke filluar me një Arduino UNO (ose ekuivalent) që është krijuar si programues (shih Instructable më lart), Hapni projektin bloom.ino më poshtë në Arduino IDE. do t'ju duhet të bëni sa më poshtë në Arduino IDE para programimit:

• Mjetet → Programues → Arduino si ISP
• Mjetet → Bordi → ATtiny85 (ora e brendshme 8 MHz)
• Mjetet → Burn Bootloader

Pastaj programoni si zakonisht.

Hapi 6: Ndryshoni motorin

Motori duhet të modifikohet, kryesisht duke hequr pjesët e panevojshme, përfshirë pjesën e sipërme dhe pjesën më të madhe të ingranazheve.

1. Filloni duke shtuar një copë kasetë përreth nga njëra anë e motorit, në pjesën e poshtme dhe në anën tjetër pa mbuluar vidhat e poshtme. Kjo do ta mbajë pjesën e poshtme të mbyllur kur hiqen vidhat. Kam përdorur shirit maskues blu në fotografi për ta bërë atë të dukshme. Në fund të fundit kam përdorur kasetë të zezë, por nuk u shfaq në fotografi.
2. Hiqeni vidën që mban lidhësen plastike X në krye të motorit në vend dhe hiqni plastikën X.
3. Hiqni 4 vidhat nga poshtë. Mbani vidhat. Ju mund t'i përdorni sipas dëshirës më vonë në projekt.
4. Hiqeni kapakun e sipërm të motorit për të ekspozuar ingranazhet.
5. Hiqini të gjitha përveç ingranazheve të poshtme qendrore. Ju mund t'i hidhni këto ingranazhe. Ju nuk do të keni nevojë për to.

Tjetra, ju do të hiqni një pjesë të plastikës nga kutia e motorit për të akomoduar tabelën e qarkut.

1. Hiqni ingranazhet e mbetura dhe lërini mënjanë. Do t'ju duhet më vonë.
2. Rruani copën më të madhe plastike (në të majtë në foton nga afër) në krye duke përdorur një sharrë / skedar. Kjo do të lejojë që bordi i qarkut të përshtatet mbi këtë zonë.
3. Skedoni anët e pjesës së ngritur në anën tjetër (në të djathtë në figurën nga afër).

Vendoseni tabelën në pjesën e sipërme të servo dhe sigurohuni që të përshtatet mirë dhe sa më shumë të jetë e mundur. Nëse nuk përshtatet mirë, bëni rregullime sipas nevojës që të përshtatet. Hiqeni qarkun nga servo për hapin tjetër.

Hapi 7: Zëvendësoni boshtin

Zëvendësoni boshtin me një më të gjatë. Kjo do të ndihmojë që zoetrope të mos tundet kur rrotullohet.

1. Duke përdorur pincë, hiqni boshtin e vogël metalik që mban ingranazhin e mbetur në vend dhe lëreni ingranazhin mënjanë.
2. Pritini 41 mm (1 5/8 inç) nga fundi i prapanicës (ana jo prerëse) e stërvitjes duke përdorur sharrë metalike ose hapëse të mira.
3. Paraqitni skajet (et) për të lëmuar me një skedar ose letër zmerile.
4. Vendoseni ingranazhin përsëri në vend dhe vendoseni boshtin e ri në vend. Shtypni boshtin poshtë derisa të ulet në vrimë.

Boshti mund të ndihet i sigurt, por përvoja më ka treguar se me kalimin e kohës mund të bëhet e lirshme dhe e vështirë të mbahet në vend duke e shtyrë presionin e dorës. Një mënyrë për ta zgjidhur këtë është të marrësh një çekiç dhe të godasësh butësisht boshtin e ri poshtë në vrimë.

Hapi 8: Paketat e baterisë

Ky hap tregon disa prova dhe gabime nga ana ime kur fillimisht krijova këtë pajisje. Plani im i parë kishte qenë që të kisha gjithmonë bordin të ndezur dhe të mbështetesha në mikrokontrolluesin që monitoronte një buton për të filluar gjithçka tjetër. Kam zbuluar se edhe kur servo nuk është duke lëvizur, ai do të tërheqë një sasi të vogël të rrymës nga bateritë në mënyrë që ato të përfundojnë duke u kulluar edhe kur pajisja nuk është në përdorim. Më vonë shtova një çelës rrëshqitës për të ndezur pajisjen në mënyrë që të shkëputni plotësisht bateritë kur nuk po përdoret.

Filloni duke vendosur dy mbajtëset e baterive (pa bateri) në të dyja anët e servo motorit në mënyrë që telat e ngurtë të përballen me njëri -tjetrin dhe të mbivendosen. Përdorni shirit të lëvizshëm për të mbajtur paketat e baterive në vend. Fillimisht, i kisha bashkuar dy telat e sipërm së bashku, por më vonë i preva për të shtuar çelësin rrëshqitës. Unë rekomandoj ta bëni akoma këtë, sepse bashkimi i këtyre dy telave së bashku shton një ngurtësi që ndihmon me pjesën tjetër të procesit. Latershtë e lehtë që më vonë të priten këto tela për të shtuar çelësin rrëshqitës. Pra, me sa u tha, lidhni dy telat e sipërm së bashku.

Duke përdorur tabelën e qarkut si udhëzues, përkulni telat e poshtëm në mënyrë që ata të kthehen lart dhe të rreshtohen me vrimat e jashtme më të mëdha në kokën femërore me 6 kunja të bordit të qarkut. Prisni telat me prerës teli në mënyrë që ato të jenë ende aq të gjata sa të lidhen në mënyrë të qëndrueshme në kokën femërore kur tabela e qarkut është e vendosur në krye të motorit servo. Pjesa e sipërme e tabelës së qarkut duhet të rreshtohet së bashku me majat e mbajtësve të baterisë.

Hiqeni shiritin që mban paketat e baterisë në servo dhe vendosni një copë shirit të dyanshëm në të dyja anët e servo. Vendoseni servon përsëri në vend midis mbajtësve të baterisë, duke e vendosur përsëri në mënyrë që pjesa e sipërme e bordit të qarkut të jetë e barabartë me pjesën e sipërme të mbajtësve të baterisë dhe shtypni fort së bashku.

Hapi 9: Vendosja e Gjërave së bashku

Shtoni një bluzë me tela të ngurtë midis lidhësve PB0 dhe PB1 të kokës femërore të bordit të qarkut. Kjo është ajo ku unë kisha ndërmend të lidhja një buton për të nisur pajisjen. Shtimi i kërcyesit do ta bëjë atë në mënyrë që të fillojë kur të përdoret energjia.

Vendoseni tabelën në vend në krye të servo.

Përfundoni telat nga servo rreth bazës dhe lidheni në kokën mashkullore me 3 kunja në tabelën e qarkut. Duke parë kokën, ana e tokës (tela e zezë ose kafe) do të jetë në të djathtë. Mund të duhen disa përpjekje për ta bërë këtë të mbështillet bukur pa tepricë të tepërt. Pastaj ngjitni telat në vend. Përdora disa kaseta gafre të zeza (shirit pëlhure) për timen.

Tjetra, do të shtoni çelësin rrëshqitës për të kontrolluar fuqinë. Slideswitch ka tre kunja. Ju do të përdorni vetëm dy nga këto: qendrën një dhe një nga kunjat anësore (nuk ka rëndësi se cila). Duke përdorur hapëse, shkurtoni kunjin anësor të papërdorur.

Mbajeni çelësin rrëshqitës në vend nga tela e ngjitur e mbajtësve të bashkuar të baterisë. Shënoni një pikë në telat midis vendit ku do të ngjiten më vonë kunjat e rrëshqitësit (kam përdorur një stilolaps të zi të mprehtë).

Pritini shtyllat e telave që keni bashkuar më parë së bashku për të pasur një hendek të vogël që përputhet ngushtë me hapësirën midis dy kunjave në çelësin rrëshqitës. Lidhni çelësin rrëshqitës për të kapërcyer hendekun në tela.

Hapi 10: Baza Zoetrope (opsionale)

Doja të kisha një bazë të bukur të printuar 3D për pajisjen. Këtu është dizajni në TinkerCAD. Isshtë e panevojshme të krijoni këtë bazë që pajisja të funksionojë, por duket bukur. Skedari i printuar është përfshirë më poshtë.

Hapi 11: Modeli Zoetrope

Modeli 3D për pjesën rrotulluese në TinkerCAD mund të gjendet këtu.

STL nga ky model si dhe një skedar TAR që përmban shtresat e prera për printim mund të gjenden më poshtë. Unë nuk jam duke përfshirë udhëzimet për shtypjen në printerin Autodesk Ember pasi ekzistojnë disa udhëzime për përdorimin e këtij printeri, si ky.

Hapi 12: Përfundimi i Prekjeve

Tre skedat e printimit 3D duhet të bëhen të errëta, përndryshe pjesët e koduesit optik të bordit të qarkut nuk do të jenë në gjendje të besueshme t'i zbulojnë ato duke kaluar. Kam përdorur manikyrin e zi të thonjve, dhe kjo funksionoi shkëlqyeshëm. Fillimisht unë thjesht provova një stilolaps të zi Sharpie, por nuk ishte i besueshëm si një ndërprerës optik.

Pasi skedat të bëhen të errëta, duhet të shkoni mirë. Vendoseni zoetrope në bosht dhe ndizni energjinë!