Hyödyllinen laatikko: 3 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Projekti: Hyödytön laatikko

Päivämäärä: maaliskuu 2020 - huhtikuu 2020

Päätin tehdä tämän projektin kahdesta syystä, yksi pysäyttääkseni paljon monimutkaisemman projektin, jota parhaillaan työstän, ja toiseksi jotain tekemistä täällä Uudessa -Seelannissa. Onneksi minulla oli riittävästi komponentteja tämän projektin loppuun saattamiseksi, koska lisäkomponenttien ostaminen ei ole tällä hetkellä mahdollista, koska hallitus on asettanut rajoituksia "ei-välttämättömien" esineiden ostolle.

Mikä on "hyödytön laatikko", yksinkertaisesti sanottuna se on laatikko, jossa on kytkin, joka on normaalisti pois päältä, mutta jos kytket sen päälle järjestelmän sisällä, se sammuu uudelleen. Tämä toistuu joka kerta, kun kytket virran päälle, tässä laatikossa kahdeksan eri muotoa, joissa kansi avautuu ja sulkeutuu, sormi ulottuu ja vetää ulos ja lopulta silmien liike ja silmien väri.

Tästä järjestelmästä voidaan kehittää versio, joka on paljon yksinkertaisempi kuin yllä. Silmät ja niiden liikeservo sekä kannen nostoservo voidaan irrottaa. Sitten kansi yksinkertaisesti nousee, koska sormiservo laajentaa sormea, mikä puolestaan nostaa kannen.

Tarvikkeet

1. Arduino Uno R3

2. 10K vastus

3. 330 ohmin vastus

4. Kaksinapainen kytkin

5. Keltainen LED

6. 3 x servomoottorit

7. 2 x RGB -neopixel -LEDiä

8. 18650 paristopidike

9. 2 x 18650 4200mAh, 3.7V

10. LM2596 Vaihdettava DC-DC-virtamoduuli

11. Virtakytkin, yksi napa

12. Erilaisia Depont -kaapeleita, kiinnikkeitä ja piirilevyjä

13. Sopiva puu laatikkoon

Vaihe 1: Rakenna se

Laatikko on valmistettu mistä tahansa sopivasta puusta, yksinkertaisella kovalla lautapohjalla ja neljällä kumijalalla. Laatikon mitat voivat jälleen olla melkein mitä tahansa kokoa, jos sormi pääsee kytkimeen. Tämän projektin laatikon mitat ovat 120 mm leveitä, 245 mm syviä ja 90 mm korkeita. Lisäsin virtakytkimen, virran päälle/pois -LEDin ja pienen reiän toiselle puolelle. Reikä tarjoaa pääsyn Arduino Uno USB -porttiin ohjelmiston lataamista varten. Tämä on mielestäni tehty servoliikkeen parametrien asettamiseksi ja korjaamiseksi paljon helpommaksi, koska se edellyttäisi muussa tapauksessa kotelon poistamista.

Olen lisännyt Fritzing -kaavion käytetystä piiristä. Käytin Arduino Unoa yksinkertaisesti siksi, että minulla oli sellainen saatavilla, WEMOS D1 Mini tai Arduino Nano voidaan myös käyttää, koska järjestelmä vaati vain 6 tuloa. Päätin myös tehdä tästä järjestelmästä 18650 -paristopohjaisen sen sijaan, että käyttäisin 12 V: n verkkolaitetta, koska se tekee laatikosta kannettavamman ja turvallisemman käyttää. 18650 akkua pidetään kahden akun pakkauksessa, ja niiden jännite on 3,7 V ja 4200 mAh. Akkujen lataaminen uudelleen edellyttää, että pohjalevy poistetaan ja kannen nostovarsi irrotetaan.

Kolme käytettyä servoa käytettiin siellä, missä vain ne, joita minulla oli saatavilla; mitä tahansa tavallista servoa voidaan käyttää. Useimmissa servoissa on langallinen kolme depont -liitintä ja ne ovat värillisiä, ruskea GND: lle, punainen teholle, mikä tahansa 4V: n ja 7,8 V: n välillä ja lopuksi keltainen signaalilinjalle. Käytin kahta TowerPro MG995 -servoa kannessa ja sormessa ja CFsunbird SG90 -silmää silmissä. SG90: tä käytettiin vain, koska minulla oli rajallinen määrä tilaa, minulla oli käytettävissä ja olisin muuten käyttänyt kolmannen MG995: n.

Laatikon Off/On -kytkimessä on yksinkertainen kytkentäpiiri, joka sisältää 10K -vastuksen, joka on kiinnitetty GND: hen ja kytketty samaan kohtaan kytkimessä, on yksi johto, joka on kiinnitetty Arduinio Unon nastaan 12. Kytkimen toinen puoli on kiinnitetty Arduinon sisäiseen 5V-nastaan. Päätin käyttää Step-Down-virtamoduulia, koska kahdesta 18650-akusta saamani jännite oli noin 8,5 V, joka oli liian korkea servoille, 7,8 V oli TowerPro-tietosivun suosittelema maksimijännite. Step-Down-virtamoduuli laskee jännitteen 6 V: iin, jota servot käyttävät ja jota käytetään myös Arduinio Unon virtalähteeksi GND- ja VIN-nastoilla. Yksinkertainen 330 ohmin sarjavastus, jossa on keltainen LED, osoittaa, onko kotelo aktiivinen ja kiinnitetty GND- ja 6V -virtakiskoon. Yksinapaista kytkintä käytetään laatikon ulkopuolella kahden 18650 -akun kytkemiseksi päälle/pois.

Silmät käyttävät kahta 8 mm: n Neopixel RGB-LEDiä, joista jokainen on kytketty 5 V: n sisäiseen Arduino-virtalähteeseen ja Arduino Unon GND-nastoihin. Ne on kytketty sarjaan ja yksi signaalijohto on kiinnitetty Arduino Unon nastaan 11. RBG -LEDeissä on litteä puoli, joka määrittää liittimien järjestyksen, katso oheisesta kuvasta pinoutit. Nämä LEDit voidaan kytkeä erikseen, jotta Arduino Uno voisi ohjata kumpaakin silmää erillisen signaalijohdon kautta. Kuten kaikissa projekteissa, piiri asetettiin leipälevylle ja testattiin ennen asennusta pohjalevylle. On suositeltavaa, että kaikki depont -liittimet liimataan kevyesti Arduinon tappeihin, koska niillä on taipumus työskennellä löysästi ajan myötä.

Vaihe 2: Ohjelmisto

Minun on tässä vaiheessa kiitettävä "labomatia" ja GitHub-sivustossa olevaa Alessu-käyttökelpoisen laatikon esimerkkiä tässä järjestelmässä toimivan ohjelmiston perusteella. Osana projektin kehittämistä olen säätänyt ja lisännyt koodiin erityisesti servoliikkeen ja silmien värin. Lisäksi oli tarpeen tehdä säätöjä kaikkiin servoliikkeen parametreihin, jotta niiden liikkeet ja alkuasento voisivat erottua.

Tarvitset Arduino IDE 1.8.12: n uusimman version ja kirjastotiedostot: Adafruit NeoPixel.h ja Servo.h. Olen liittänyt silmien testausohjelman ja laatikon käytön pääohjelman.

Vaihe 3: Lopuksi

Pidin tätä projektia miellyttävänä häiriötekijänä pääprojektista, jonka parissa työskentelen. Vaikka täällä rakentamani ja näyttämäni versio on perus, olen nähnyt ja ihaillut monia erilaisia versioita samasta laatikosta Internetissä ja You Tubessa, jotka kaikki hyödyntävät mielenkiintoisia muunnelmia kytkimen ja vaihdettavan laitteen perusteemasta se pois päältä.