Batgogë tejzanor: 14 hapa (me fotografi)

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

Do të doje të ishe lakuriq nate? Dëshironi të përjetoni Echolocation? Dëshironi të provoni të "shihni" me veshët tuaj? Për instruksionin tim të parë, unë do t'ju tregoj se si të ndërtoni batgët tuaj ultratinguj duke përdorur një klon mikrokontrollues Arduino, një sensor tejzanor Devantech dhe një syze saldimi për rreth 60 dollarë ose më pak, nëse tashmë keni përbërës elektronikë standardë. Ju gjithashtu mund të kaloni pajisjet elektronike dhe të bëni një maskë të thjeshtë shkopi të përsosur për t'u veshur në filmin tjetër Batman. Në atë rast, kostoja do të ishte vetëm rreth 15 dollarë. Këto syze ju lejojnë të përjetoni se si është të përdorësh sinjale dëgjimore si një shkop dhe është menduar që fëmijët në një qendër shkencore të mësojnë rreth ekolokacionit. Qëllimi ishte që kostot të mbaheshin sa më të ulëta, të shmangej që forma e ndërveprimit të ishte e përgjithshme ose e palidhur me qëllimin e saj edukativ dhe të sigurohej që forma fizike e pajisjes të mishërojë lëndën. Për një diskutim më të plotë të dizajnit të tij, ju lutemi shihni faqen e projektit. Për të mbajtur kostot dhe madhësinë e ulët, një klon Arduino është ndërtuar megjithatë, por ky projekt funksionon po aq mirë me mikrokontrolluesit e para-ndërtuar Arduino. Këto syze u ndërtuan për " Kursi Dinamik i Kërkimit dhe Dizajnit i përqendruar në Përdoruesin "në programin e Arteve, Medias dhe Inxhinierisë në Universitetin Shtetëror të Arizonës.

Hapi 1: Materialet e nevojshme

-Arduino ose mikrokontrollues i krahasueshëm* (nëse keni para mund të blini Arduino mini/nano ose të përdorni boarduino, përndryshe do t'ju tregoj se si të bëni një klon të vogël dhe të lirë Arduino për këtë projekt.)-Syze saldimi (të miat janë Markë "Neiko" dhe gjenden lehtësisht në eBay si "Përmbys syzet e saldimit" për 3-10 dollarë të dërguar, ky lloj specifik funksionon vërtet mirë) -Sensori tejzanor Devantech SRF05 (ose sensor tjetër i krahasueshëm-megjithatë, SRF05 ka një konsum i ulët i energjisë prej 4mA dhe rezolucion i madh nga 3 cm në 4 metra, është rreth 30 dollarë)-diçka për të bërë veshë (kam përdorur kone plastike, shihni gjithashtu: "Si të ndërtoni një kostum më të mirë të lakuriqëve të natës")-disa lloj mbyllje për pajisje elektronike-3/8 "tuba të ndarë fleksibël të zi të ndërlikuar (për të fshehur telat lidhës) -pico zile që mund të funksionojë në tela të ndryshëm 5v-9v-llak plasti-dip (zi) Mikrokontrollues Elektronikë (këto përbërës mund të anashkalohen nëse përdorni një kontrollues të para-ndërtuar)- Arduino programoi çipin Atmega8 ose 168 DIP.- një Arduin rezervë o bord ose programues USB ArduinoMini- Pllakë PC e vogël (e disponueshme në Radioshack)- Lidhës i baterisë 9V (i disponueshëm në Radioshack)- 7805 Rregullator i tensionit 5v- kristal 16 MHz (i disponueshëm @ sparkfun)- dy kondensatorë 22pF (të disponueshëm @ sparkfun)- 10 microF kondensator elektrolitik- 1 kondensator elektrolitik microF- 1k rezistencë dhe 1 LED (opsionale por shumë e rekomanduar)- transistor 2N4401 (opsional)- tituj femra dhe meshkuj (opsional)- prizë DIP 28 pin ose dy priza DIP 14 pin (opsionale)- e vogël bukë për prototipim (opsionale) Komponentët elektronikë mund të merren gjithashtu nga www.digikey.com ose www.mouser.com Mjete dhe furnizime që mund t'ju nevojiten-saldim me armë ngjitëse të nxehtë striptiste etj.

Hapi 2: Hartoni disa veshë

Ju jeni të lirë të përdorni imagjinatën tuaj për të ndërtuar veshët tuaj. Asnjë syze shkopi nuk duhet të jetë e njëjtë! Kam përdorur kone plastike që përdoren për terapi fizike, të cilat na ndodhi të kishim një furnizim të madh në laboratorin tonë. Por ky tutorial jep një mundësi tjetër të bukur për veshët e lakuriqëve të natës. Fillimisht vizatova një ovale me një mprehës dhe e preva me një Dremel. E ruaj copën e prerë për ta përdorur për pjesën e brendshme të veshit.

Hapi 3: Prerë veshët

I shkurtova copat e prera të konit me Dremel, në mënyrë që ato të ishin më të vogla dhe të nxehta i ngjitën në pjesën e brendshme të pjesëve më të mëdha të konit. Ata nuk u përshtatën saktësisht, por pasi i mbajtën në vend me dorë zamja e nxehtë e mbajti atë në vend mjaft mirë. Nëse i lini vetes hapësirë të mjaftueshme nën veshë, lehtë mund të futni elektronikën brenda veshit, një vesh për kontrolluesin dhe një për baterinë. Fatkeqësisht, nuk lashë hapësirë të mjaftueshme dhe duhej të përdorja një rrethim të jashtëm. Ju lutemi bëni kujdes që të mos digjeni kur përdorni një armë zam të nxehtë !!! Ju gjithashtu lehtë mund të shkrini kone plastike rastësisht.

Hapi 4: Përgatitni syze

Syzet që bleva ishin një ngjyrë uji me shkëlqim shumë të pangjashëm. Për t’i bërë syzet më luftarake, nxirrni lentet (hiqni pjesën e hundës së pari), fshijini ato dhe spërkatini me llak Plasti Dip për t’u dhënë atyre një cilësi të bukur gome prej lëkure. Para spërkatjes, kam maskuar pjesën e brendshme të syzeve dhe pjesët që prekin lëkurën me shirit maskues. Unë gjithashtu nuk aplikova asnjë bojë në pjesën e hundës sepse bojë zvogëlon fleksibilitetin e materialit të syzeve dhe pjesa e hundës është e nevojshme për të mbajtur syzet së bashku. Ju gjithashtu do të dëshironi të lëmoni dhe spërkatni veshët gjithashtu. Pluhuri plastik i gërryer është i keq për mushkëritë dhe sytë tuaj, kështu që ju lutemi vishni një maskë dhe syze sigurie për këto hapa. Spërkova rreth 3 shtresa me rreth 10-15 minuta midis shtresave për të marrë një strukturë të barabartë. Kur laget, bojë duket me shkëlqim, por thahet në një strukturë mat.

Hapi 5: Montoni elektronikën

Këto hapa janë opsionale nëse përdorni një mikrokontrollues Arduino të ndërtuar tashmë. Sidoqoftë, meqenëse po përdorni vetëm një sasi të vogël të aftësive të tij, ka më shumë kuptim të bëni një version të zhveshur të një Arduino që është shumë më i vogël dhe më i lirë për tu riprodhuar. Ky seksion mund të jetë pak i vështirë për dikë pa përvojë elektronike, por duhet të jetë i lehtë për këdo që ka mbledhur një çantë të thjeshtë elektronike. Një skicë "skematike" për elektronikën është bashkangjitur. Skematika rrjedh shumë nga skema e pavarur e David A. Mellis Atmega8. Nëse ka interes do të bëj një Udhëzues të dedikuar për këtë hap. Qarku i shkëputur i energjisë është nga libri i Tom Igoe's Computing Physical. Kam përfshirë fotografinë e versionit të bordit të PC (me sensor/zile nuk është e lidhur), si dhe një version prototipimi të ndërtuar në një dërrasë buke për referencë. Versioni i bordit të bukës gjithashtu tregon se si të lidhni bordin Arduino si një programues USB për çipin e mikrokontrolluesit. Meqenëse kam përdorur një prizë DIP për çipin, unë gjithashtu mund të heq çipin dhe ta vendos në një tabelë Arduino për ta programuar atë, por mund të jetë e ndërlikuar të nxjerrësh çipin pa i përkulur të gjitha kunjat - kjo është arsyeja pse përfshiva femrën kunjat e kokës për tx/rx. Edhe pse bordi është shumë i ngushtë, mund të shihni që të gjitha kunjat e kontrolluesit kanë një jastëk lidhës në dispozicion për t'u lidhur. Meqenëse ato nuk janë të nevojshme për këtë projekt, nuk i bashkova titujt femra në kunjat e papërdorura, por nëse do të ishin, do të kishit aftësitë e plota të një Arduino Diecimilia përveç USB-së në bord në një paketë shumë të vogël. Gjerësia e tabelës është afërsisht gjysma e bordit Diecimilia dhe afërsisht e njëjta gjatësi. (këtu është një konfigurim i ngjashëm.) optshtë opsionale të përdorni një transistor për të fuqizuar zilen, Arduino mund të sigurojë rrymë të mjaftueshme nga vetë kunja. Sidoqoftë, përdorimi i tranzistorit ju lejon të përdorni pajisje të tjera për prodhimin e zërit përveç një zile, nëse keni një të tillë.

Hapi 6: Përgatitni telat e sinjalit dhe sensorit

Sensori tejzanor dhe zileja kanë nevojë për tela të gjatë për të kaluar nga syzet në pajisje elektronike. Sensori tejzanor kërkon 4 tela (5v, tokë, jehonë, shkas) dhe zileja kërkon dy tela (dalje dixhitale nga kontrolluesi, toka). Me disa planifikime mund të përdorni një kabllo me shirit 5 telësh, nëse keni një të tillë dhe të ndani lidhjen tokësore midis ziles dhe sensorit. Unë kisha vetëm një fjongo me 4 tela, kështu që e përdor atë për sensorin tejzanor dhe përdori një kabllo me dy tela për zilen. Meqenëse zilja ka dy lidhje, unë bashkova një rresht me tituj femra në dy tela në distancën e duhur, në këtë mënyrë unë lehtë mund ta heq zilen piezo nëse është e nevojshme. Sensori ka disa vrima për ngjitje në të cilat duhet të shkoni dhe t'i përdorni. Sigurohuni që të përdorni anën e duhur, vrimat në anën tjetër janë për programimin e sensorit dhe nuk do të funksionojnë!

Hapi 7: Përfundoni telat

Pjesa tjetër e bashkimit të kokës mashkullore ngjitet në skajin tjetër të telave. (Këto do të lidhen me mikrokontrolluesin.)

Hapi 8: Ngarko kodin

Për të ngarkuar kodin, lidhni kunjat 5v, ground, TX, RX në tabelën e PC me të njëjtat kunja në një çip të hequr Arduino duke përdorur disa tela. Pastaj lidhni pinin e rivendosjes në tabelën e PC me pikën ku do të shkonte kunja 13 në prizën DIP në bordin Arduino. Nëse kjo është konfuze, ju lutemi shihni imazhin që kjo përsërit, përveç me një Arduino Mini. Tjetra thjesht kaloni kodin e bashkangjitur në redaktorin Arduino (ose shfletoni dhe hapni skedarin.pde në Arduino pas shkarkimit) dhe zgjidhni portin serik të përshtatshëm dhe çipin Arduino që po përdorni dhe shtypni butonin e ngarkimit. Kodi funksionon duke luajtur biip dhe pastaj duke ndryshuar intervalin inter-biep bazuar në distancën e matur nga sensori. Pra, nëse jeni afër një objekti, intervali inter-biep zvogëlohet dhe biipet ndodhin më shpejt. Nëse jeni shumë larg nga një objekt, intervali inter-biep rritet kështu që biepet ndodhin më ngadalë. Kontrolluesi kontrollon distancën çdo 60ms, kështu që intervali inter-biep ndryshon në mënyrë dinamike. Aktualisht është i shkallëzuar kështu që 1 inç bën një ndryshim 10ms në intervalin ndër-biep. Kjo i bën syzet të punojnë më mirë për distanca më të afërta, por mund të rriten për të punuar më mirë për distanca të mëtejshme. Provova një shkallë eksponenciale që e shtoi diapazonin në distanca më të afërta (duke përdorur fscale por nuk dukej se e ndryshoi përgjigjen shumë në këmbim të toneve të kodit, kështu që e hoqa atë.) Që nga koha që duhet për të lexuar distanca varet nga distanca e objektit që ndihet (sensori kthen impulse deri në 30ms të gjata) kodi mat kohën që është dashur për të lexuar dhe kompenson kohën e vonesës me atë sasi. Çdo rresht në kod komentohet dhe (shpresojmë) është vetë -shpjegues.

Hapi 9: Vendosni Elektronikën në një Shtojcë

Pritini tubat e ndërlikuar në mënyrë që të jetë gjatësia e duhur nga syzet në dorën ose xhepin e dikujt. Vendosni telat që lidhen me sensorin tejzanor dhe zilen piezo brenda tubit të ndërlikuar të shtresës së ndarë. Shponi një vrimë në rrethimin tuaj që mund të përshtatet me tubin e ndërlikuar. E bëra këtë duke përdorur një qasje të provës dhe gabimit duke filluar me një madhësi të vogël dhe duke rritur diametrin derisa tubi të përshtatet saktësisht. Kaloni telat përmes vrimës, pastaj shtrydhni tubin e ndërlikuar. Kabllot e mia janë pak të gjata kështu që më duhej t'i palosja për t'u përshtatur. Disa Velcro mban bordin e qarkut në rrethim.

Hapi 10: Lidhni telat

Tani mund të përdorni kunjat e kokës mashkullore në skajet e telave tuaj dhe të lidheni me kunjat e duhura në tabelën e PC (përdorni skemën!). Nëse jeni duke përdorur Arduino -n tuaj, atëherë përdorni të njëjtat harta pin si në skemën.

Hapi 11: Mbyll mbylljen

Kjo rrethim kishte vida për ta mbajtur të mbyllur, por rrethime të tjera (kallaj me altoid?) Thjesht mund të mbylleshin. Meqenëse nuk isha i sigurt nëse po funksiononte, kam përdorur kasetë për ta mbajtur atë të mbyllur tani për tani.

Hapi 12: Bashkoni Veshët

Për të ngjitur veshët së pari duhet të vendosim dy çarë vertikale me dremel në veshë që rripi të kalojë.

Hapi 13: Bashkimi i Veshëve Vazhdon

Pasi kalova rripat nëpër veshë, unë përdor Velcro për të ngjitur veshët në syze. Kjo përfundoi duke qenë disi e paqëndrueshme, por shumë e rregullueshme për t'i drejtuar ata në rrugën e duhur. Ngjitja e tyre do të kishte qenë më e përhershme, por Velcro ka mbijetuar disa demonstrime. Sensori tejzanor ishte disi i përshtatshëm për t'u futur në mekanizmin e kyçjes për aftësinë e rrokullisjes së syzeve. Ju duhet të tërhiqni kornizën e syzeve të gomës nga pjesa e lenteve plastike pak nga lart për të bërë hapësirë, atëherë sensori përshtatet menjëherë. Sensori nganjëherë del jashtë, kështu që një zam i vogël mund ta rregullojë atë për mirë. Fatkeqësisht, kjo metodë e lidhjes e bën të pamundur rrokullisjen e thjerrëzave më lart.

Hapi 14: Përvoja Echolocation

Lidhni një bateri vendoseni rrethimin në xhep dhe eksploroni! Sa më afër që të afroheni me objektet në këndvështrimin tuaj, aq më shpejt bien, aq më tej shkoni, aq më ngadalë biip. Ju lutemi mos i vishni ato në mjedise të rrezikshme ose në trafik! Këto syze janë vetëm për qëllime edukative dhe janë të destinuara për mjedise të kontrolluara pasi ato kanë për qëllim të bllokojnë shikimin tuaj periferik dhe vizionin e rregullt, kështu që të mbështeteni më shumë në sinjalet dëgjimore. Unë nuk jam përgjegjës për ndonjë dëmtim si rezultat i veshjes së këtyre syzeve! Faleminderit! Meqenëse kjo bazohet në Arduino, ju lehtë mund të shtoni një modul Zigbee ose blueSMIRF në ndërfaqet e tyre me kompjuterë pa tel. Puna e ardhshme mund të jetë shtimi i një çelësi për të rregulluar ndjeshmërinë dhe shtimi i një çelësi të ndezjes/fikjes.

Çmimi i dytë në Konkursin Robot Instructables dhe RoboGames