Ympäri maailmaa (Smart Globe): 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tämä projekti luotiin MIT -kurssille, Intro to Making (15.351). Projektimme, jonka otsikko on”Around the World”, on älykäs maapallo, joka vastaa käyttäjään, joka saapuu kaupunkiin terminaaliin. Kun kaupunki on kirjoitettu, maapallo pyörii moottoriin, joka on kiinnitetty tukikohtaansa saavuttaakseen kaupungin pituuden. Sitten maapallon sisällä olevaan tankoon kiinnitetty laser käännetään moottorin avulla osoittamaan kaupungin oikea leveysaste. Näillä kahdella moottorilla käyttäjän osoittamat laserpisteet osoittavat kaupunkiin. Maapallo on riittävän läpikuultava, jotta käyttäjä voi havaita sen sisään asennetun laserin. Saimme inspiraatiota tiimimme jäsenen Alexin intohimosta maapalloja kohtaan sekä halustamme yllättää käyttäjät muuttamalla tavallisen esineen johonkin houkuttelevaksi ja "älykkääksi".

Tarvikkeet

Valmiit tarvikkeet ostettavaksi

• 1 12 tuuman maapallo, puolikuultava, jotta sisäinen laser voi loistaa läpi (käytimme tätä)
• 1 -vaiheinen moottori maapallon pohjalle (käytimme tätä)
• 1 askelmoottori sisäiselle laserille (käytimme tätä)
• 1 laser (käytimme KY-008 Laser Dot -diodia)
• Johto
• Arduino
• Ruuvit/pultit
• Virtalähde (käytimme tätä)
• Arduinon moottorikäytön ohjainlevyt (käytimme tätä)
• Wifi -siru (käytimme NodeMCU 1.0)

Osat valmistettavaksi

• 1 3D-tulostettu sauva sisäisen laserin/moottorin ripustamiseksi maapallon yläosasta (katso liitteenä oleva STL-tiedosto)
• 1 3D-tulostettu lisälaite sisäisen moottorin kiinnittämiseksi laseriin (katso liitteenä oleva STL-tiedosto)
• 1 3D-tulostettu lisälaite perusmoottorin kiinnittämiseen maapalloon (katso liitteenä oleva STL-tiedosto)
• Pohja lopulliseen kokoonpanoon

Vaihe 1: Hankinta

Ensimmäinen askel oli hankkia hankkeen materiaalit. Vaikka tiesimme, että tarvittavien materiaalien luettelo voi muuttua hankkeen kehittämisen edetessä, tilasimme tarvikkeet mahdollisimman pian, jotta vältytään projektin viivästymiseltä. Pystyimme hankkimaan kaikki materiaalit joko Amazonin tai MIT Protoworksin kautta. Tilasimme kaikki osat tarjontaamme tällä hetkellä. Tärkein osa, joka meidän oli kuitenkin hankittava varhain, oli maapallo, koska kaikkien muiden osiemme mitat ja lopullisen kokoonpanon suunnittelu riippuivat maapallon koosta ja ominaisuuksista. Meidän oli myös varmistettava, että ostamamme laser oli riittävän kirkas, jotta se loistaisi maapallon läpi, koska laser asennetaan maapallon sisään.

Vaihe 2: Luonnos

Projektimme valitsemisen jälkeen hahmottelimme erilaisia ideoita siitä, miten komponentit voisivat toimia yhdessä, jotta saisimme täydellisen käsityksen siitä, mitä osia meidän pitäisi ostaa tai rakentaa. Aloitimme hahmottamalla kokonaismekanismin ja kuinka kukin osa yhdistetään koko kokoonpanoon. Sitten jakauduimme pienempiin ryhmiin, joista jokainen oli vastuussa yhdestä tai useammasta osasta. Luonnosimme ja tunnistimme kunkin osan tarvittavat mitat ostamamme maapallon ja moottoreiden koon perusteella.

Vaihe 3: Ohjelmisto

Vaikka jotkut meistä keskittyivät laitteistokomponenttien luonnosteluun, toiset keskittyivät ohjelmistoon. Meidän oli ensin tehtävä laskelmat muuntaaksemme yhden leveys- ja pituusasteen moottoriemme tiettyyn askelmäärään maapallon koon ja moottorimme askelien kokonaismäärän perusteella.

Luotimme Google Maps -sovellusliittymään, joka auttoi meitä muuntamaan (käyttäjän kirjoittaman) kaupungin leveys- ja pituuskoordinaateiksi. Kun meillä oli nämä koordinaatit, kirjoitimme koodin, joka opettaisi moottoreita Arduinon kautta kääntämään tietyn määrän portaita API: n saamien koordinaattien perusteella.

Vaihe 4: Laitteisto

Kun olimme luonnostelleet komponentit, jotka tarvitsivat 3D -tulostusta, suunnittelimme ne CAD -ohjelmistolla (OnShape). Tulostimme jokaisen osan 3D-testillä ja testasimme sen osassa, jotta varmistimme, että se sopii suunnitellusti.

Vaihe 5: Lopullinen kokoonpano

Ohjelmiston ja laitteiston toistamisen jälkeen, kunnes olimme tyytyväisiä jokaiseen komponenttiin, koosimme lopullisen tuotteen. Sen lisäksi, että kiinnitimme moottorit, laserit ja elektroniikan maapalloon, rakensimme pohjan lopputuotteelle.