Մեխանիկական յոթ հատվածի ցուցադրման ժամացույց ՝ 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Մի քանի ամիս առաջ ես կառուցեցի երկնիշ մեխանիկական 7 հատվածի էկրան, որը վերածեցի հետհաշվարկի ժամաչափի: Այն բավականին լավ դուրս եկավ, և մի շարք մարդիկ առաջարկեցին կրկնապատկել էկրանին ՝ ժամացույց պատրաստելու համար: Խնդիրն այն էր, որ ես արդեն սպառվում էի PWM IO- ով իմ Arduino Mega- ով և չունեի բավարար հասանելիություն երկրորդ կամ երրորդ թվանշանների համար: Այնուհետև ես նշվեցի այս PCA9685 16 ալիքի PWM վարորդների ուղղությամբ, որն աշխատում է I2C ինտերֆեյսով: Դրանք հնարավորություն տվեցին քշել ինձ անհրաժեշտ 28 սպասարկող սարքերը ՝ օգտագործելով Arduino- ի երկու I2C կապերը: Այսպիսով, ես սկսեցի ժամացույց կառուցել, որն այժմ օգտագործում է DS1302 իրական ժամանակի ժամացույցի մոդուլ ՝ ժամանակը պահելու համար, և երկու 16 ալիքային սերվո վարորդ ՝ էկրանը կազմելու համար օգտագործվող 28 սերվոները կառավարելու համար, որոնք աշխատում են Arduino Uno- ով:

Եթե ձեզ դուր է գալիս այս հրահանգը, խնդրում ենք հաշվի առնել այն «ocksամացույցների մրցույթում»

Պարագաներ:

Ձեր ժամացույցը կառուցելու համար ձեզ հարկավոր են հետևյալ պարագաները ՝ ի լրումն որոշ հիմնական գործիքների.

• Arduino Uno - Գնեք այստեղ
• DS1302 ockամացույցի մոդուլ - գնեք այստեղ
• 2 x PCA9685 16Ch սերվերի վարորդներ - գնեք այստեղ
• 28 x Micro Servos - Գնեք այստեղ
• Ibապավենային մալուխ - գնեք այստեղ
• Արական քորոցի վերնագրի շերտեր - գնեք այստեղ
• Իգական կապի վերնագրի շերտեր - գնեք այստեղ
• 3 մմ MDF - գնեք այստեղ
• Սև լակի ներկ - գնեք այստեղ
• 5V 5A մարտկոցի վերացման շրջան - գնեք այստեղ
• 12 Վ էլեկտրամատակարարում - գնեք այստեղ

Այս նախագծի համար ձեզ հարկավոր են նաև 3D տպագիր մասեր: Եթե դուք դեռ չունեք 3D տպիչ և հաճույք եք ստանում իրեր պատրաստելուց, ապա անպայման պետք է մտածեք այն գնելու մասին: Այստեղ օգտագործվող Creality Ender 3 Pro- ն մատչելի է և իր գնի համար արտադրում է բավականին լավ որակի տպագրություններ:

• Օգտագործված 3D տպիչ - գնեք այստեղ
• Թել - գնեք այստեղ

Քայլ 1: Պլաստիկ բաղադրիչների եռաչափ տպում

Ես նախագծեցի 7 հատվածի դիսփլեյները հնարավորինս պարզ: Servo- ն նաև աջակցության բրա է ՝ դրա վերևի հատվածը բարձր պահելու համար: Յուրաքանչյուր հատվածի համար պահանջվում է երկու 3D տպագիր բաղադրիչ, մի անջատիչի բլոկ `սերվոյի ներքևի մասում և ցուցադրման հատվածին, որը սոսնձում է անմիջապես servo թևի վրա:

Ներբեռնեք 3D տպման ֆայլեր - մեխանիկական 7 հատվածի ցուցադրման ժամացույց 3D տպման ֆայլեր

Տպեք սերվոյի հատվածներն ու կետերը ՝ օգտագործելով վառ գույնի PLA: Ես օգտագործում էի կիսաթափանցիկ կանաչ, բայց կարմիրը, նարնջագույնը կամ դեղինը նույնպես պետք է լավ աշխատեն: Ես օգտագործեցի սև PLA տարածության բլոկների և կետերի հենարանների համար, որպեսզի դրանք տեսանելի չլինեն, երբ հատվածները վերածվեն անջատված դիրքի:

Եթե 3D տպիչ չունեք, փորձեք առցանց տպագրության ծառայություններից մեկը: Կան մի շարք մատչելի ծառայություններ, որոնք տպելու են բաղադրիչները և դրանք հասցնելու են ձեր դուռը մի քանի օրից:

Քայլ 2. Պատրաստեք ձեր կառավարման վահանակները և լարերը

Ձեր 28 ժամյա սպասարկիչները քշելու համար հարկավոր է օգտագործել երկու PCA9685 16 ալիքի PWM վարորդ: Ես սերվոները բաժանեցի ժամի և րոպեի թվանշանների, որոնցից յուրաքանչյուր զույգ թվանշանը շարժվում էր մեկ տախտակով: Այսպիսով, ես ունեմ մեկ տախտակ, որը վերահսկում է սերվերը երկու ժամանոց թվանշանների համար, իսկ երկրորդը `սերվերը` երկու րոպեանոց թվանշանների համար:

Երկուսն իրար կապելու համար հարկավոր է կազմել 6 մետաղալար ժապավենային մալուխի միակցիչ և երկրորդ գլխիկի ժապավենը կպցնել առաջին servo կառավարման տախտակի մյուս ծայրին: Դուք նաև պետք է փոխեք I2C հասցեն երկրորդ տախտակի վրա, որպեսզի այն տարբերվի առաջինից և եզակի նույնականացվի:

Երեք տախտակը (երկու servo տախտակ և ժամացույցի մոդուլ) ձեր Arduino- ին միացնելու համար դուք նույնպես պետք է կազմեք էլեկտրագծերը: Ձեզ կպահանջվի 5V և GND յուրաքանչյուր տախտակին, ինչպես նաև I2C միացումներ ձեր Arduino կապում A4 և A5 (I2C Arduino Uno- ում), իսկ ժամացույցի մոդուլը ՝ CLK, DAT & RST, ձեր Arduino- ի 6, 7 և 8 կապում: համապատասխանաբար:

Էլեկտրաէներգիան մատակարարվում է Arduino- ին անմիջապես 12 Վ լարման աղբյուրից և սերվոներին `օգտագործելով 5V 5A BEC, որն այնուհետև միացված է PWM վարորդի վերևում գտնվող երկու տերմինալներին: Անհրաժեշտ է միայն մի servo վարորդ միացնել հոսանքին, և այն երկրորդին կփոխանցի 6 մետաղալար ժապավենի մալուխի միացման միջոցով:

Քայլ 3. Հավաքեք սերվերը

Ձեր հատվածները տպելուց հետո ձեզ հարկավոր է սև ցողել հետևի և կողային կողմերի վրա, որպեսզի դրանք ավելի քիչ տեսանելի լինեն, երբ դրանք 90 աստիճանով շրջվում են դեպի անջատված դիրքը:

Այնուհետև դուք պետք է հատվածները սոսնձեք ձեր servo թևերի վրա ՝ տաք հալվող սոսինձով: Այն օգնում է դրանք սոսնձել սերվոյի վրա ՝ թևն արդեն սերվոյի վրա, այս կերպ կարող եք ստուգել, որ դրանք սոսնձում եք ուղիղ և հարթ:

Դուք նաև պետք է սոսնձեք յուրաքանչյուր սերվոյի ներքևի հատվածի բլոկը:

Հավաքեք կետերը ՝ սոսնձելով մի փոքրիկ դոդ կամ քյաբաբի ձող, կետերի հետևի մասում, այնուհետև ՝ հիմքի բլոկների մեջ: Այս ձողերը նույնպես սփրեցի սև, որպեսզի դրանք ավելի քիչ տեսանելի լինեն, եթե դիտարկվեն մի տեսանկյունից:

Քայլ 4: Ստեղծեք և փորձարկեք

Ես համարակալեցի բոլոր սերվերը և համարը գրեցի յուրաքանչյուր կապարի վրա, որպեսզի ավելի հեշտ լինի դրանց հետևելը: Ես սկսեցի միավորների թվանշանի վերին հատվածից և տասնյակ թվանշանի վրա աշխատեցի մինչև միջին հատվածը: Սա նաև այն կարգն է, որով ես դրանք միացրել եմ servo կառավարման վահանակներին ՝ հիշելով, որ տախտակների նույնացուցիչները հաշվում են 0 -ից 13 -ը և ոչ թե 1 -ից 14 -ը:

Այնուհետև ես հատվածները դրեցի սեղանի վրա, որոնց միջև բավականաչափ տարածություն կա փորձարկման համար, որպեսզի ճանապարհորդության սահմաններն ու ուղղությունները սահմանելիս դրանք չմտնեն մեկի վրա: Եթե փորձեք դրանք մոտիկ կանգնեցնել, ամենայն հավանականությամբ մեկ կամ երկուսը կփորձեն ինչ -որ փուլում շարժվել սխալ ուղղությամբ կամ ճանապարհորդել և հարվածել մյուսին, ինչը կարող է վնասել հատվածը, սերվոյի թևը կամ շեղել սերվոյի շարժիչները:

Քայլ 5: Կոդի վերբեռնում

Կոդն առաջին հայացքից բարդ է թվում, բայց իրականում համեմատաբար պարզ է ՝ օգտագործված երկու գրադարանների շնորհիվ: Կա նաև շատ կրկնություն, քանի որ կան չորս տարբեր 7 հատվածների ցուցադրումներ, որոնք պետք է թարմացվեն:

Ահա ծածկագրի համառոտ նկարագրությունը, մանրամասն բացատրության համար նայեք ամբողջական ուղեցույցին և կոդը ներբեռնելու հղմանը `մեխանիկական 7 հատվածի ցուցադրման ժամացույց

Մենք սկսում ենք ներմուծել երկու գրադարան ՝ virtuabotixRTC.h ժամացույցի մոդուլի համար և Adafruit_PWMServoDriver.h ՝ սերվո վարորդների համար: Adafruit գրադարանը կարելի է ներբեռնել և տեղադրել անմիջապես IDE- ի գրադարանի մենեջերի միջոցով:

Այնուհետև մենք ստեղծում ենք օբյեկտ յուրաքանչյուր կառավարման տախտակի համար `համապատասխան հասցեով, մեկը ժամային և մեկ րոպե թվանշանների համար:

Այնուհետև մենք ունենք չորս զանգված ՝ յուրաքանչյուր սերվոյի միացման և անջատման դիրքերը պահելու համար: Առաջիկա քայլերում դուք պետք է ճշգրտումներ կատարեք այս թվերի վրա ՝ համոզվելու համար, որ ձեր սերվերը միացված վիճակում ուղղահայաց են, անջատված վիճակում ՝ 90 աստիճանի և ճանապարհորդության ընթացքում չեն գերազանցում:

Թվային զանգվածը պահում է ցուցադրվող յուրաքանչյուր թվանշանի յուրաքանչյուր հատվածի դիրքերը:

Այնուհետև մենք կարգավորում ենք ժամացույցի մոդուլը և ստեղծում ենք փոփոխականներ ՝ ընթացիկ և անցյալ առանձին թվանշանները պահելու համար:

Կարգավորման գործառույթում մենք սկսում և կարգավորում ենք PWM կառավարման վահանակները, ինչպես նաև անհրաժեշտության դեպքում թարմացնում ժամացույցի ժամանակը: Այնուհետև մենք անցնում ենք մի հանգույցով `ցուցադրումը 8 8: 8 8 սահմանելու համար, որպեսզի իմանանք բոլոր սերվերի մեկնարկային դիրքը: Սա նաև օգտագործվում է սերվոները այնպես տեղադրելու համար, որ դրանք բոլորը ճիշտ ուղղված լինեն դեպի վեր:

Հիմնական հանգույցում մենք ստանում ենք ժամացույցի մոդուլից թարմացված ժամանակը, այն թափում ենք չորս թվանշանների մեջ, այնուհետև ստուգում ՝ արդյո՞ք ժամանակը փոխվել է վերջին ստուգումից: Եթե ժամանակը փոխվել է, մենք թարմացնում ենք էկրանը, այնուհետև թարմացնում ենք նախորդ թվանշանները:

Թարմացման ցուցադրման գործառույթում մենք առաջին հերթին տեղափոխում ենք միջին հատվածները: Սա առաջին հերթին արվում է, քանի որ որոշակի տրամաբանություն է պահանջվում միջին հատվածին հարող երկու վերին հատվածները միջին հատվածը տեղափոխելուց փոքր -ինչ շեղել ճանապարհից, հակառակ դեպքում այն կհարվածի դրանց: Երբ միջին հատվածները տեղափոխվում են, մնացած հատվածները տեղափոխվում են ճիշտ դիրքեր:

Քայլ 6: theամացույցի հավաքում հետևի տախտակի վրա

Փորձարկումն ավարտելուց հետո ես սերվոները հավաքեցի հետևի տախտակի վրա ՝ օգտագործելով վերը նշված դասավորությունը որպես ուղեցույց:

Սպիտակ տարածքը տախտակի ընդհանուր չափն է, ավելի բաց մոխրագույնը յուրաքանչյուր նիշին շրջապատող տարածքն է, որտեղ սերվոյի հատվածները շարժվում են դեպի ներս, իսկ մուգ մոխրագույն հատվածի ուրվագիծը յուրաքանչյուր 6 թվանշանի համար արտաքին 6 հատվածների կենտրոնական գիծն է:

Ես կտրեցի տախտակը, նշեցի դասավորությունը և այնուհետև սոսնձեցի թվանշանները տեղում ՝ ժամացույցի դեմքը կազմելու համար:

Այնուհետև ես յուրաքանչյուր սերվոյի մոտ փոսեր բացեցի և լարերը փոխանցեցի տախտակի հետևի մասին, որպեսզի դրանք ավելի քիչ տեսանելի լինեն:

Ես էլեկտրոնիկան տեղադրեցի ժամացույցի հետևի մասում ՝ երկկողմանի ժապավենով:

Քայլ 7: Վերջնական կարգավորում և շահագործում

Երբ սերվոները բոլորը պատրաստ էին, ես հանեցի բոլոր servo թևերը `հատվածների դիրքերի վերջնական ճշգրտման համար: Դուք պետք է միացնեք Arduino- ն այս վիճակում, որպեսզի ցուցադրվի 8 8: 8 8-ը, այնուհետև անջատեք հոսանքը: Սա կրկին կենտրոնացնում է ձեր բոլոր ծառայությունները, որպեսզի կարողանաք սերվոյի ձեռքերը նորից միացնել ուղղահայացին մոտ կանգնած հատվածներով: որքան հնարավոր է.

Այնուհետև ձեզ հարկավոր է հաջորդաբար միացնել ձեր Arduino- ն և ճշգրտումներ կատարել ձեր չորս զանգվածների միացման և անջատման դիրքերում, որպեսզի սպասարկողները միացված լինելիս կատարյալ ուղղահայաց լինեն, իսկ անջատված վիճակում ՝ առանց ճանապարհորդության: Այս քայլը բավականին ժամանակատար է և պահանջում է մի փոքր համբերություն, բայց վերջնական արդյունքը արժե այն:

Theամացույցը կարող է սնուցվել 12 Վ էլեկտրասնուցման միջոցով և դրան միացված 5 Վ BEC- ով: Եթե հոսանքն անջատվի, RTC մոդուլի մարտկոցը կպահպանի ժամանակը, որպեսզի էներգիան վերականգնվելուց հետո ժամացույցը ինքնաբերաբար վերակայվի ճիշտ ժամանակին:

Եթե ձեզ դուր եկավ այս հրահանգը, խնդրում ենք քվեարկեք դրա համար «ockամացույց» մրցույթում և տեղեկացրեք ինձ այն բարելավումների կամ առաջարկների մասին, որոնցով կարող եք հանդես գալ ստորև բերված մեկնաբանությունների բաժնում:

Priամացույցների մրցույթում երկրորդ մրցանակ