Arduino- ի կողմից վերահսկվող մոդելային վերելակ. 7 քայլ (նկարներով)

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

Այս Ուղեցույցում ես ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես եմ կառուցել երկու մակարդակի խաղալիք վերելակ ՝ աշխատող լոգարիթմական դռներով և մեքենայով, որը շարժվում է ըստ պահանջի:

Վերելակի սիրտը Arduino Uno- ն է (կամ այս դեպքում Adafruit Metro- ն), որի վերևում տեղադրված է Adafruit Motor Shield- ը: Վահանը շատ ավելի դյուրին է դարձնում դռները բացելու և փակելու համար պահանջվող երկու սերիաներով երթևեկելը և մեքենայի վերև -ներքև բերող սանդղակի շարժիչը:

Փաստացի կառուցվածքը, իրոք, հեշտ մասն է և կարող է պատրաստվել այնպես, ինչպես ցանկանում եք: Խնդիրն այն է, որ ամեն ինչ տեղավորվի ներսում և համոզվեք, որ իրերը ճիշտ են դասավորված:

Այսպիսով, դա ասաց, եկեք հասնենք դրան:

Պարագաներ

• Arduino Uno (կամ համարժեք)
• Adafruit Motor Shield
• Կատարյալ տախտակ
• Վերնագրեր Arduino- ի և վահանի համար
• Շարունակական պտտման ծառայություններ (2)
• NEMA 17 տիպի շարժիչ
• Stepper շարժիչի ամրացում
• Միջին խտության մանրաթելային տախտակ (MDF) 1/2 "և 1/4" կտոր
• Ալյումինե թիթեղներ
• Ալյումինե բար
• Ալյումինե ձողեր
• Ալյումինե U ալիք
• Պողպատե ձող
• PVC խողովակ (1/8 "և 1/4")
• 10 մմ ժամանակաչափ
• 10 մմ ճախարակներ
• տաք սոսինձ ատրճանակ
• պտուտակներ
• plexiglas թերթեր
• Հատակի նմուշներ
• Սկոտչ
• Լարերը
• Վեր/վար կոճակներ
• Միկրո անջատիչներ
• Մեծ գծային շարժիչ - ծրագրերն այստեղ են ՝

Քայլ 1: Դռներ

Առաջին խնդիրը, որը ես որոշեցի լուծել, դռներն էին: Դռները պետք է առաջ ու առաջ շարժվեին և ամրացվեին ներքևում և վերևում, որպեսզի նրանք չխփվեին:

Ես վերջացրեցի ալյումինե u- ալիքներով, որոնք սովորաբար օգտագործվում էին որպես վահանակների եզր, ներքևի մասում `դռները ճիշտ հունի մեջ պահելու համար: Վերևը մի փոքր ավելի բարդ էր: Ես առցանց գտա գծային շարժիչի եռաչափ տպագիր պլաններ և մտածեցի, որ դրանք հիանալի կլինեն դուռը փակելու և այն բացելու համար: Ես դռները պատրաստեցի MDF- ի փոքր վահանակներից և մի փոքր ալյումինե շերտ ծածկեցի վահանակի շուրջը, որպեսզի այն մետաղական տեսք ունենա: (տես լուսանկարները)

Ես դռան վերևում պողպատե ձող դրեցի և դռան վահանակի վերևում տաք սոսնձեցի PVC խողովակի մի կտոր: Ձողը տեղավորվում էր խողովակի ներսում և թույլ էր տալիս, որ դուռն ազատ ու ետ շրջի, մինչդեռ դռան ներքևի 8-րդ դյույմը գտնվում էր u- ալիքի ներսում `այն ուղիղ պահելու համար:

Ես տեղադրեցի գծային շարժիչը պողպատե ձողի վերևում և օգտագործեցի ավելի շատ PVC խողովակ և ավելի շատ տաք սոսինձ, որը թույլ էր տալիս շարժիչին տեղափոխել դուռը: Գծային գործարկիչը նախատեսված է հոբբիի չափի սերվո շարժիչի շուրջ, այնպես որ ես դրանք ավելացրեցի:

Քայլ 2: Կառուցվածքը

Սկզբում ես կոպիտ ուրվագիծ կազմեցի, թե ինչպիսին է լինելու վերելակի տեսքը: Այն պետք է ունենար 2 հարկ ՝ մեքենայով, որը բարձրանում և իջնում է, և դռները, որոնք բացվում են յուրաքանչյուր հարկում: Վերջնական արտադրանքը շեղվեց սկզբնական ուրվագծից, բայց դա նորմալ է:

Հաջորդը ես կառուցեցի կառույցը միջին խտության մանրաթելից (MDF), չափեցի հատակները և դռների բացվածքները և կտրեցի ձևերը ոլորահատ սղոցով և անցքի սղոցով: Հիմքն ու գագաթը մի փոքր ավելի մեծ են, քան շենքը `դրան որոշակի կայունություն և տեսողական գրավչություն հաղորդելու համար: Կառույցն ունի ընդամենը 3 կողմ, քանի որ ես որոշեցի մեջքը բաց թողնել, որպեսզի ներս նայեք:

Կողքի կտորներն ունեն 24 դյույմ բարձրություն և 12 դյույմ լայնություն, իսկ վերևն ու ներքևը 15 դյույմ քառակուսի են, բոլորը պատրաստված են 1/2 դյույմանոց MDF վահանակներից: Դռները ունեն 6 դյույմ բարձրություն և մոտ 4 դյույմ լայնություն: Համոզվեք, որ բավականաչափ տեղ եք թողնում: որ դուռը թաքցվի կողքից, երբ այն բաց է:

Ես ավելացրի նաև վայրէջքի փոքր եզր ՝ 2 -րդ հարկից դուրս:

Ես նաև 2 դյույմ անցք կատարեցի յուրաքանչյուր դռան վրա ՝ պատուհանի կամ հատակի ցուցիչի համար, անցքեր ՝ յուրաքանչյուր դռան կողքին, և փոքր անցք ՝ յուրաքանչյուր դռան բացումից վերև (որը ես չօգտագործեցի)

Ես ամբողջը ներկեցի մետաղական կապույտ գույնով:

Քայլ 3: Մեքենան

Վերելակի վագոնը պատրաստված էր MDF- ից և պլեքսիգլասի կտորից ՝ հետևի մասում, այնպես որ կարող եք տեսնել Matchbox- ի մեքենաները կամ Lego- ի տղաներին, որոնք դրել եք վերելակի մեջ: Մեքենան ինքնին պարզ տուփ է, ոչ մի շքեղ բան: Ես նկարեցի այն և ներսում մի քանի բացիկներ դրեցի որպես պաստառներ: Այն մի տեսակ ծանր ստացվեց, այնպես որ ես վստահ չէի, թե ինչպես է շարժիչը բարձրացնելու այն ՝ օգտագործելով իմ սկզբնական պլանը: Մենք կվերադառնանք դրան:

Մեքենայի ամենադժվարն այն էր, թե ինչպես բարձրացնել այն և թույլ չտալ, որ այն պտտվի: Օգտագործելով փորձված և իսկական տաք սոսինձի և pvc մեթոդի (ես դրան էլ կանդրադառնամ, թույլ մի տվեք մոռանալ), ես չորս ալյումինե ձող եմ մտցնում կառույցի վերևից ներքև և շարում դրանք մեքենան և խողովակը, որը ես կպցրեցի յուրաքանչյուր անկյունում: Սա վերելակը տեղում պահեց, երբ բարձրանում ու իջնում էր:

Եռաչափ տպված մասերը բավականին դուրս են մնացել կառույցի ներքին պատից, այնպես որ ես ստիպված էի վերելակի մեքենան հետ պահել դռան բացումից մի քանի սանտիմետր հետ: Ես չէի ուզում, որ վերելակի լիսեռի ստորին մասում մի մարմին լինի, որը «դեմ չէր հսկայական բացը», ուստի դռան ներսում մի կարճ հարթակ ավելացրի, որը բավականին մոտ էր բացված կողմին: վերելակի վագոնի, որը լուծեց խնդիրը:

Քայլ 4: Շարժիչ և հակակշիռ

Հաջորդ խնդիրն այն էր, թե ինչպես կարելի է հասնել նրան, որ մեքենան բարձրանա և իջնի: Ես Adafruit- ից գնեցի NEMA-17 (դա չափսերն են, ոչ թե հզորությունը) և փորձեցի դրա օգնությամբ բարձրացնել վերելակի վագոնը ՝ օգտագործելով մի լար և 3-րդ տպագրված պտուտակ, որը ամրացված էր լիսեռի լիսեռին `լարն ավարտելու համար:

Դա չաշխատեց, ուստի ես սկսեցի մտածել, թե ինչպես է աշխատում իրական վերելակը ՝ հակակշիռով: Այդ կերպ շարժիչը չպետք է բարձրացնի մեքենայի ամբողջ ծանրությունը, այլ պարզապես պետք է սկսի սկզբնական շարժումը, որը պահանջում է շատ ավելի քիչ ոլորող մոմենտ: Ես շատ բան սովորեցի այս նախագծի ոլորող մոմենտի մասին:

Ինչևէ, իմ հակակշիռի գաղափարը ամուր էր, և ես վերջ դրեցի ՝ օգտագործելով 10 մմ լայնությամբ գոտի և ճախարակ համակարգ, որը նման է այն, ինչ օգտագործվում է 3D տպիչ կառուցելու համար: Մեքենան կշռում էր մոտ մեկ կիլոգրամ (2 ֆունտ), իսկ տափաստանային շարժիչը կարող էր 2 կիլոգրամ բարձրացնել լիսեռի կենտրոնից մեկ սանտիմետր հեռավորության վրա: (Ավելի մեծ ոլորող մոմենտ ստեղծելու խնդիրներ) Այսպիսով, դա լավ էր:

Գոտու մի ծայրը ամրացված էր վերելակի վագոնի վերևին (օգտագործելով պտուտակված մետաղյա ափսե), այնուհետև գոտին բարձրացավ ուղիղ դեպի վերև և ատամնավոր հանդերձի վրա, որը տեղադրված էր կառույցի առաստաղին: Գոտին այնուհետև 90 աստիճանով անցավ կառույցի վերևով և անցավ երկրորդ ատամնավոր ճախարակին, այն ամրացված էր մեկ այլ պողպատե ձողի վրա, որը տեղադրված էր փակագծերում: (տես նկարները) Այնտեղից գոտին ևս 90 աստիճան շրջադարձ կատարեց ուղիղ ներքև, և այն ամրացվեց հակակշիռին: (Ակնհայտ է, որ դուք պետք է չափեք այս բոլորը և դրանք ճշգրիտ տեղադրեք ՝ գոտու վրա լրացուցիչ սթրեսներից խուսափելու համար)

Հակակշիռը պատրաստված էր Home Depot- ի փայտե հատակի չորս կտորից, որոնք ես պտուտակեցի և կպցրի իրար: Գոտին սեղմված էր կտորների մեջտեղում, իսկ ավելորդ պոչը նույնպես պտտվում էր դրսից: Ես տեղադրել եմ 2 պողպատե ձողեր, որպեսզի հակակշիռը շարժվի վեր ու վար, դրա տեղադրման համար օգտագործելով հակակշիռի փաթեթի երկու կողմերում սոսնձված PVC խողովակները:

Բոլոր կառուցվածքային մասերի տեղում, ժամանակն էր աշխատել էլեկտրոնիկայի վրա:

Քայլ 5: Անջատիչներ և էլեկտրոնիկա

Այս նախագծի ուղեղը Arduino Uno- ն է, որի վերևում կա Adafruit Motor Shield- ը: Վահանը շատ ավելի հեշտ է դարձնում երկու servo շարժիչներով և stepper շարժիչով շարժվելը ՝ միևնույն ժամանակ թույլ տալով մուտք գործել Arduino- ի կապանքների մեծ մասին: Կտրող շարժիչը պահանջում է նաև ավելին, քան Arduino- ի 5V ելքը, իսկ վահանը թույլ է տալիս բարձրացնել շարժիչի լարումը և իջեցնել այն Arduino- ի համար: Շարժիչը տևում է մինչև 12 Վ, բայց ես, ի վերջո, գնացի 9 Վ լարման միջոցով, քանի որ տապակեցի լարման կարգավորիչը մեկ Arduino- ի վրա, երբ դռներից մեկը խրվեց:

Ես վերցրեցի մեկ այլ էջ 3D տպիչների կառուցման եղանակից և օգտագործեցի փոքր կոնտակտային անջատիչներ բոլոր այն կետերում, որտեղ ցանկանում եք, որ իրերը չշարժվեն: Այսպիսով, ես ունեի ակնթարթային շփման անջատիչներ 6 վայրերում: Նրանք հայտնաբերել են, թե որտեղ է մեքենան և ինչ վիճակում է յուրաքանչյուր դուռը: Երբ մեքենան գտնվում էր կառույցի ներքևում, այն սեղմում էր անջատիչը մեքենայի տակ: Երբ այն գտնվում էր վերևում, հակակշիռի ներքևի մասում անջատիչ էր ակտիվացված: Դռները նաև հարվածում են երկու կողմի անջատիչին, երբ այն բաց էր կամ փակ:

Վերելակ կանչելու համար ես լուսավորված կոճակներ դրեցի կառույցի առջևի մասում: Սրանք եռանկյունաձև սառը կոճակներ են ՝ ներսում LED- ներով, այնպես որ դրանք լուսավորվում են սեղմելիս (եթե դրանք միացնում եք այդպես):

Այս նախագծի իրական ծածկագիրը չափազանց բարդ չէ: Arduino- ի էսքիզների հիմնական հանգույցը ստուգում է վեր կամ վար կոճակների սեղմումները: Կախված մեքենայի դիրքից, ծրագիրը պատասխանում է ՝ մեքենան տեղափոխելով, ապա դուռը մի քանի վայրկյան բացելով և փակելով դուռը: Կամ, եթե մեքենան գտնվում է հատակին, որտեղ սեղմված էր կոճակը, այն պարզապես բացում է դուռը, այնուհետև փակում այն 5 վայրկյան հետո:

Շատ ու շատ խնդիրների լուծում եղավ, բայց, ի վերջո, ամեն ինչ ստացվեց հուսալիորեն: Վերջնական քայլը պլեքսիգլասի մեծ կտորն էր հետևի մասում, որն անցքով փորված էր հոսանքի խցիկ մուտք գործելու համար:

Սա իսկապես զվարճալի նախագիծ էր, և ես շատ բան սովորեցի: Երբ ես այն կառուցում էի, ամբողջովին փնտրում էի նման բանի ծրագրեր, բայց շատ բան չգտա: Այսպիսով, հուսով եմ, որ այս Instructable- ը կարող է օգնել մեկին, ով ցանկանում է կառուցել նման նախագիծ:

Քայլ 6: Մտքերի փակումը

Երկրորդ բանը, որ ես կավելացնեի, կլինի զգալու միջոց, եթե ինչ -որ բան արգելափակում է դուռը, ինչպես իսկական վերելակը: Կարծում եմ, որ ինչ -որ լույսի ցուցիչ կարող է աշխատել, բայց ինձանից ավելի խելացի մեկը կարող է դա պարզել:

Բացի այդ, սա նախագիծ էր հաճախորդի համար, և ես այն ուղարկեցի նրանց UPS- ի միջոցով: Այնուամենայնիվ, ես թույլ տվեցի UPS- ին փաթեթավորել այն, ինչը պարզվեց, որ դա մեծ սխալ է: Վերելակը ժամանեց մի քանի կտոր ջարդված, իսկ գոտին անջատված էր, և դռներից մեկը չէր աշխատում: Ես աշխատում էի հաճախորդի հետ `այն գործարկելու համար, բայց իմ տաք սոսնձված PVC խողովակի մի մասը դուրս եկավ, և ապագայում ես հավանաբար կփորձեի գտնել ավելի էլեգանտ լուծում, քան տաք սոսինձը: Բացի այդ, հաջորդ անգամ ես ինքս փաթեթավորեմ այն: Հուսով եմ, որ ձեզ դուր եկավ այս հրահանգը: Ստուգեք ավելի շատ նախագծեր cascobaystudios.com կայքում

Շնորհակալություն կարդալու համար: Կհանդիպենք հաջորդ անգամ:

Քայլ 7: Կոդ

Arduino կոդը կցված ֆայլում է: Դա արյունոտ խառնաշփոթ է, բայց աշխատում է:

Երկրորդ տեղը Arduino մրցույթում 2020 թ