DropArt - Precision Two Drop Photor Collider: 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Ողջույն բոլորին, Այս հրահանգում ես ներկայացնում եմ համակարգչով կառավարվող երկու հեղուկ կաթիլային բախիչի իմ նախագիծը: Նախքան դիզայնի մանրամասներին անդրադառնալը, կարծում եմ, իմաստ ունի բացատրել, թե որն է դիզայնի նպատակը:

Լուսանկարչության զվարճալի, հետաքրքիր և գեղեցիկ ճյուղը ներառում է հեղուկ կաթիլների պատկերների նկարահանում, երբ դրանք հարվածում են նմանատիպ հեղուկի ավազանին: Սա ինքնին կարող է հետաքրքիր պատկերներ ստեղծել: Իսկապես զով պատկերներ ստանալու համար մեզ անհրաժեշտ է բախել երկու հեղուկ կաթիլ: Այսպիսով, առաջին կաթիլը դիպչում է հեղուկի ավազանին և ստեղծում այն, ինչ ես անվանում եմ «վերև», որը բարձրանում է լողավազանից անմիջապես վերևում, որտեղից անդրադարձել է առաջին կաթիլը: Այժմ երկրորդ կաթիլը, ճշգրիտ ժամանակացույցով, դիպչում է «վերևի արտահոսքի» գագաթին ՝ հեղուկը դրսից պայթելով ՝ առաջացնելով զարմանալի և յուրահատուկ ձևեր:

Իմ DropArt դիզայնի նպատակն է տրամադրել հետևյալ հնարավորությունները.

• Կրկնվող չափով հեղուկ կաթիլ արձակելու համար
• Երկրորդ հեղուկի կաթիլը թողնել կրկնվող չափսերով և ճշգրիտ ժամանակացույցով `առաջին անկման նկատմամբ
• Ֆոտոխցիկի կափարիչը վերահսկելու համար `ընկնելու բախում
• Flashրամեկուսացման գլուխը վերահսկելու համար բախումը ժամանակի ճշգրիտ պահին սառեցնելու համար
• Տրամադրել օգտագործողի համար բարենպաստ ինքնուրույն վերահսկիչ, որը հնարավորություն է տալիս վերահսկել բոլոր պարամետրերը և բազմաթիվ կազմաձևերը
• USB- ի միջոցով միացված օգտագործողի համար հարմար Windows- ի վրա հիմնված ինտերֆեյս կամ GUI
• USB- ի միջոցով որոնվածը նորից լուսավորելու համար բեռնիչ տրամադրելու համար

Նաև պետք է լինի համապատասխան պաշտպանություն կառավարման տախտակի և կցված տեսախցիկի և ֆլեշ սարքերի միջև:

Քայլ 1: Եկեք նախ նայենք որոշ արդյունքների…

Նախքան դիզայնի մանրամասներին անդրադառնալը, եկեք նախ նայենք DropArt նախագծի որոշ արդյունքներ: Եթե ձեզ ՝ որպես ընթերցողի, արդյունքները դուր գան, գուցե ցանկանաք ավելի մանրամասն ուսումնասիրել դիզայնը և գուցե ինքներդ ինչ -որ մեկի կառուցման ճեղքում ունենաք, որի համար ես կապահովեմ աջակցությունը:

Կարևոր ասպեկտներ DropArt լուսանկարչության համար

Պետք է նշել, որ լավագույն արդյունքների համար տեսախցիկը դրված է B (կամ լամպ) ռեժիմի վրա: Սա նշանակում է, որ քանի դեռ փեղկը ճնշված է, փակիչը մնում է բաց: Սա այն ռեժիմն է, որը ես գտնում եմ, որ լավագույնն է աշխատում DropArt լուսանկարչության համար: Իրականում դա բռնկումն է, որը գրավում է պահը և ոչ թե տեսախցիկի փակիչը: Flashրամեկուսացման կարճ տևողության հասնելու համար բռնկման ելքային հզորությունը պետք է նվազագույնի հասցվի: Ես հակված եմ օգտագործել երկու փոքր բռնկման միավորներ, որոնք սահմանվել են ձեռքով ցածր ելքային հզորության վրա (տե՛ս եզրակացության պատկերը): Մեկ բռնկման միավորը միացված է DropArt կարգավորիչին և կրակվում է մալուխի միջոցով: Երկրորդ բռնկման գլուխը, ըստ էության, ստրուկ է առաջինից:

Քանի որ մենք B ռեժիմում ենք, շրջակա միջավայրի ավելցուկային լույսը կհանգեցնի պատկերի պղտորման: Հետևաբար, կաթիլային լուսանկարչությունը պետք է իրականացվի թույլ լուսավորության պայմաններում `բավականաչափ լույս, որպեսզի տեսնեք, թե ինչ եք անում: Ես ընդհանրապես նկարներ եմ նկարում f11- ի սահմաններում, ուստի շրջապատող լուսավորության հետևանքները նվազագույնի են հասցվում:

Հիմնական տեխնիկա և տեղադրում

Պետք է նշել, որ յուրաքանչյուր պարամետր փոքր -ինչ կտարբերվի, և դուք պետք է համբերատար և մեթոդական լինեք Երկու հիմնական կաթիլների բախումից հետո արդյունքները կգտնեք գրեթե 100% կրկնվող: Ստորև բերված հիմնական պարամետրերի համար ես օգտագործում էի ծորակի ջուր ՝ կարմիր սննդի երանգով: Կաթիլային դիսպենսերը հեղուկի ավազանից մոտ 25 սմ բարձրության վրա էր:

Համոզվեք, որ Mariotte սիֆոնը մաքրվում է հեղուկից `օգտագործելով մաքրման հատկությունը (տես տեսանյութի օրինակը) և նաև համոզվեք, որ հեղուկի մակարդակը չի իջնի Մարիոտի սիֆոնի հատակից:

• Սկզբից սկսեք 35 մգ մեկ կաթիլ չափով
• Սահմանեք փակման հետաձգումը 100ms- ի վրա
• Ֆլեշի հետաձգումը սահմանեք 150ms
• Բարձրացրեք բռնկման հետաձգումը +10ms ավելացումով, մինչև չտեսնեք, որ կաթիլը հայտնվում է շրջանակի վերևում
• Այժմ կարող եք մեծացնել բռնկման հետաձգումը կաթիլների ամբողջ հաջորդականությամբ
• Շարունակեք մեծացնել բռնկման հետաձգումը մինչև ամբողջովին միանգամից բաց թողնելը
• Այժմ ավելացրեք երկրորդ կաթիլային չափը 35ms և հետաձգումը `մոտ 150ms
• Կարգավորեք անկման երկու հետաձգումը +/- 10ms ավելացումներով, մինչև այն հայտնվի շրջանակի վերևում ՝ առաջին անկման բացման վերևից
• Կարգավորեք կաթիլը երկու ուշացումով, մինչև երկրորդ կաթիլը բախվի առաջին կաթիլից բարձրացող հոսքի հետ

Այժմ դուք ունեք հիմնական բախում, որը կարող է տեղի ունենալ, և կարող եք խաղալ պարամետրերով ՝ ձեր ուզած ազդեցությունը ստանալու համար:

Տարբեր խտության հեղուկները կպահանջեն տարբեր պարամետրեր, բայց դրանք կարող եք պահել տարբեր կազմաձևերում:

Քայլ 2. Timeամանակի ընդմիջման հաջորդական անկումների տեսանյութ

Այստեղ ես ներկայացնում եմ մի տեսանյութ. Սա առանձին անընդմեջ կաթիլների շարք է, որոնք վերցված են որպես ֆոտոշարքեր `10 մգ կամ 5 մմ, որոնք առաջ են մղում միջակայքերը` շարժումը սառեցնելու համար: Այնուհետև ես միացրել եմ ստացված անշարժ պատկերները ՝ ստեղծելով կաթիլների կյանքի կարճ նկարահանում և երկրորդ կաթիլին հաջորդող բախում:

Քայլ 3. DropArt մեխանիկական կաթիլային դիսպենսեր

Անկասկած, DropArt նախագծի ամենակարևոր մասը մեխանիկական անկման դիսպենսերն է: Դիզայնի այս հատվածը կարևոր նշանակություն ունի անկման կանոնավոր չափի ապահովման համար:

Դիզայնի հիմքում ընկած է մեխանիկական փականը, որը բացվում և փակվում է 12 վ աղբյուրով, որը սովորաբար բեռնված է սովորաբար փակ սոլոնոիդով: Այս սոլոնոիդը ճշգրիտ վերահսկվում է միկրոպրոցեսորային կառավարման վահանակի միջոցով:

Հեղուկ անոթը 36 մմ OD, 30 մմ ID ակրիլային խողովակ է: Խողովակը փակելու համար ես 3D- ով տպել եմ HIPS- ի վերջնական կափարիչը, որը նախատեսված է ընդունելու ստանդարտ 1/4 դյույմ խողովակի կցամասեր (տես նկարները): Կաթիլները բաժանվում են փշալար գուլպաների պոչից `նաև 1/4 դյույմ թել:

Ակրիլային խողովակի գագաթը կնքված է 29 չափի ռետինե փնջով: Ռետինե փունջը մատակարարվում է կենտրոնական անցքով, որի մեջ ես տեղադրել եմ պլաստմասե խողովակ ՝ Mariotte սիֆոն ստեղծելու համար (տե՛ս Mariotte սիֆոնի հատուկ բաժինը):

Սոլոնոիդը փակված է փոքր պլաստիկ նախագծային տուփի մեջ և միացված է արտաքին հոսանքի վարդակին:

Քայլ 4. DropArt կառավարման խորհրդի ձևավորում և ակնարկ

Այս բաժնում ես ներկայացնում եմ կարճ տեսանյութ, որն ամփոփում է DropArt նախատիպի կառավարման տախտակի և դրա կառուցման մասին:

Քայլ 5. DropArt Control Board սխեմատիկ

Այստեղ պատկերված է կառավարման տախտակի սխեմատիկ պատկերը: Մենք կարող ենք տեսնել, որ օգտագործելով հզոր PIC միկրոկառավարիչը, սխեման համեմատաբար պարզ է:

Սխեման կարող եք ներբեռնել այստեղ ՝

www.dropbox.com/sh/y4c6jrt41z2zpbp/AAC1ZKA…

ՆՇՈՄ. Տեսանյութերում լարման կարգավորիչը օգտագործվում է փոքր 78L05 տիպի: Ես առաջարկում եմ որևէ մեկին, ով կառուցում է այս դիզայնը, օգտագործել ավելի մեծ 7805 -ը TO220 փաթեթում

Քայլ 6: DropArt - Փաստորեն օգտագործելով համակարգը

Այս բաժնում ես ներկայացնում եմ մի տեսանյութ, որը մանրամասն ներկայացնում է, թե ինչպես է իրականում օգտագործվում DropArt կառավարման համակարգը: Տեսանյութը ներառում է առանձին սարքավորումների օգտագործումը, ինչպես նաև Windows- ի վրա հիմնված ինտերֆեյսը կամ GUI- ն:

Քայլ 7. DropArt - amշգրտության և կրկնության ուսումնասիրություն

Այս քայլում ես փորձում եմ նկարագրել երկու կաթիլային հաջորդականություն և պատկերել DropArt նախագծի ժամանակի ճշգրտությունը:

Հորիզոնական օսլիլոսկոպի բաժանումներ 50 մ / մ:

Սկզբում հաշվի առեք երկու պատկերներից երկրորդը: Սա շատ պարզ հետք է իմ օսլիլոսկոպից, որտեղ ցուցադրվում է հիմնական 1 մգ տիզը, որը կազմում է ծրագրի բոլոր ժամանակացույցի ժամային բազան: Այս տիզը ստեղծվում է PIC միկրոպրոցեսորում `օգտագործելով ներդրված ապարատային ժամանակաչափ, որը ծրագրված է ժամանակի ճշգրիտ պահին ընդհատում առաջացնելու համար: Օգտագործելով այս ժամանակային բազան, անկման չափը, ընկնելու հետաձգումը, փակման հետաձգումը և բռնկման հետաձգումը կարող են շատ ճշգրտորեն զսպվել ՝ առաջացնելով շատ կրկնվող արդյունքներ:

Այժմ դիտեք երկու պատկերներից առաջինը.

Միջին կապույտ հետքը ցույց է տալիս երկու կաթիլ թողարկում: Յուրաքանչյուր կաթիլ ունի 50 մս չափի և 150 մգ 2 կաթիլ ուշացում

Ստորին վարդագույն հետքը բռնկման կրակն է ՝ 300 մգ ուշացումով, կաթիլ 1 -ի թողարկումից հետո և պահման ժամանակը 30 մգ

Վերևի դեղին հետքը ցույց է տալիս փակիչի արձակումը: Սա ծրագրված հետաձգում ունի 200 մ: Այնուամենայնիվ, ենթադրվում է, որ տեսախցիկն ունի կափարիչի հետաձգում 100 մ, այնպես որ կափարիչի արձակումը 100 մս ավելի շուտ է ծրագրվածից: Փեղկը բաց է մնում հաջորդականության տևողության ընթացքում (տեսախցիկ B ռեժիմ): Փեղկը փակ է 30 վայրկյան բռնկման ժամկետի ավարտից հետո:

Քայլ 8. Մարիոտ սիֆոն - բացատրված

Դիզայնի շատ կարևոր ասպեկտն այն է, թե ինչպես վերահսկել հեղուկի ճնշումը փականի մուտքի մոտ: Asրամբարում հեղուկի մակարդակի իջեցման դեպքում փականի մուտքի վրա ճնշումը նվազում է, ուստի հեղուկի հոսքի արագությունը նույնպես նվազում է: Dropանկացած ժամանակ փականի բացման չափը նվազում է, քանի որ ջրամբարի մակարդակը նվազում է: Սա անկման բախումների վերահսկումը դարձնում է դինամիկ և կախված հեղուկի մակարդակից: Այս քայլի տեսանյութը բացատրում է, թե ինչպես է այս խնդիրը լուծվել:

Երկրորդ շատ կարճ տեսանյութը ցույց է տալիս, թե ինչպես DropArt- ի մաքրման հնարավորությունը կարող է օգտագործվել Mariotte սիֆոնը մանրացնելու, ինչպես նաև մեխանիկական փականը մաքրելու կամ մաքրելու համար:

Քայլ 9. Bootloader- ը օգտագործվում է PIC- ի կրկնակի լուսավորման համար

Այս կարճ տեսանյութը ցույց է տալիս և բացատրում է PIC բեռնիչ սարքի աշխատանքը, որը կարող է օգտագործվել USB- ի միջոցով PIC- ը նորից լուսավորելու համար ՝ մերժելով PIC ծրագրավորողի օգտագործման անհրաժեշտությունը:

Քայլ 10: DropArt մասերի ցուցակ

Կցված է մի բառային փաստաթուղթ, որտեղ նշված են այն մասերը, որոնք ես օգտագործել եմ ուսանելիի համար

Սա DropArt նախագիծը կառուցելու համար անհրաժեշտ մասերի ցանկն է: Բոլոր մասերի բարը հասանելի է ինքնուրույն: Բացառություն է սա ակրիլային հեղուկ անոթի վերջնական կափարիչը, որը ես 3D տպել եմ: Ես այս քայլին կցել եմ ակրիլային խողովակ OD 36 մմ վերջնական գլխարկի ռեժիմ (STL ձևաչափ):

Ակտիվ բաղադրիչներ

PIC18F2550 միկրոկոնտրոլեր: Ինչպես տրամադրված է, սա չծրագրավորված մաս է, ուստի այն պետք է լուսավորվի DropArt որոնվածով: Եթե ունեք համապատասխան ծրագրավորող, կարող եք դա անել ինքներդ ձեզ, կամ ես կարող եմ ձեզ ուղարկել նախապես բռնկված մաս, կամ կարող եք ինձ ուղարկել դատարկ մաս `ջրամեկուսացման համար:

• Կապույտ սերիական IIC 20x4 նիշ ունեցող LCD մոդուլ
• 78L05 լարման կարգավորիչ
• AN25 օպտո-մեկուսիչ կամ նմանատիպ-2 անջատված
• MOC3020 օպտո-տրիակ
• IRF9530 P-channel FET կամ նմանատիպ
• TLS106 SCR Thyristor կամ նմանատիպ
• LED- ները 2 անջատված են

Պասիվ բաղադրիչներ

• 1N4001 դիոդ (հակադիր բևեռայնության պաշտպանություն)
• 100nf կերամիկական կոնդենսատորներ 3 անջատված
• 22uf 16v էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր կամ նմանատիպ 2 անջատված
• 22pf կերամիկական կոնդենսատորներ 2 անջատված
• 4 ՄՀց բյուրեղյա HC49/4H կապարով
• SIL 8 փինով մեկուսացված դիմադրության ցանց 1.8K 2 անջատված է
• SIL 8 փին ընդհանուր դիմադրության ցանց 4.7k 1 անջատված
• 470R 1/4W դիմադրություն 1 անջատված
• 10K 1/4W դիմադրություն 2 անջատված

Միակցիչներ

• 2.5 մմ տախտակի վրա տեղադրվող հոսանքի վարդակից
• 2.5 մմ շասսիի ամրացման վարդակից/վարդակից
• 2.5 մմ մոնո jack վարդակից (էլեկտրամագնիսական)
• 3.5 մմ մոնո jack վարդակից 2 անջատված (փակիչ և բռնկում)
• USB տիպ B 90 աստիճանի DIP կանացի վարդակից
• Պին գլխագիր 2.54 մմ 4 ճանապարհ
• DIL 28pin- ը պտտեցրեց PIN IC վարդակից
• DIL 6pin- ը անջատեց քորոց IC վարդակից 3

Այլ

• 12 սմ x 8 սմ FR-4 նախատիպային տախտակ անցքով պատված
• Մղեք անցք անցնելու մանրանկարչություն կոճակներով
• Պտտվող կոդավորիչ անջատիչ 2 բիթ Մոխրագույն կոդավորված
• Պտտվող կոդավորիչին տեղավորող կառավարման կոճակ

Մեխանիկա

• Մաքուր ակրիլային խողովակ 36 մմ OD 30 մմ ID և 18 սմ երկարություն
• Վերջնական կափարիչ (3D տպում) `ակրիլային խողովակ OD 36 մմ տեղավորելու համար
• Մարիոտտե սիֆոնի տեսակը 16 սմ երկարությամբ տեղավորվում է բունտի կենտրոնում
• Ռետինե փունջ չափ 29 ՝ կենտրոնական անցքով
• Փշալար գուլպաների պոչ 1/4”թել x 4 մմ գոյություն ունեցող բացվածք
• BSPP իգական միջնապատի ամրացում 1/4 դյույմ ամրացնող ընկույզով
• Բարելի խուլ 1/4 դյույմ
• 12V DC 4W էլեկտրամագնիսական փական օդ/գազ/ջուր/վառելիք սովորաբար փակվում է 1/4 դյույմ երկկողմանի

Քայլ 11: Եզրակացություն և մտքեր

Ես իսկապես վայելել եմ այս նախագիծը կառուցելն ու կատարելագործելը: Իմ նախագծերը գրեթե միշտ սկսվում են նույն ելակետից: Ինձ հետաքրքրում է մի բան, որը կարող է պահանջել մասնագիտացված սարքավորումներ: Գտնելով և հաճախ գնելով սարքավորումներ, ես այնքան հաճախ եմ հիասթափվում որակից և ֆունկցիոնալությունից, և հետագայում ստիպված եմ լինում նախագծել և կառուցել իմ սեփական հանդերձանքը `ճիշտ աշխատանքը կատարելու համար: Սա իսկապես այդպես էր DropArt նախագծի դեպքում:

DropArt նախագիծն այժմ ինձ հնարավորություն է տալիս հեղուկ կաթիլների բախումներ կատարել գրեթե 100% կրկնվողությամբ, որպեսզի կարողանամ կենտրոնանալ պատկերների վրա, այլ ոչ թե հարյուրավոր պատկերներ վերցնելու հիասթափության `մի քանի կաթիլային բախում ստանալու հույսով:

Ես արտադրում և տեղադրում եմ այս Ուսուցանելի հոդվածները երեք պատճառով. Նախ, ես իսկապես վայելում եմ Instructable- ի արտադրությունը, քանի որ այն հնարավորություն է տալիս փաստաթղթավորել նախագիծը և հանդես է գալիս որպես փակման աշխատանք: Երկրորդ, ես ակնհայտորեն հույս ունեմ, որ մարդիկ պատրաստվում են կարդալ և վայելել հոդվածը, գուցե նույնիսկ ինչ -որ նոր բան սովորել: Եվ երրորդ ՝ օգնություն և աջակցություն տրամադրել բոլոր նրանց, ովքեր ցանկանում են ճեղքվածք ունենալ նախագծի կառուցման գործում: Ես ամբողջ աշխատանքային կյանքս անցկացրել եմ որպես դիզայնի ինժեներ էլեկտրոնիկայի և ծրագրային ապահովման ոլորտում; վաղ տարիքից ՝ էլեկտրոնիկայի բացառապես հետաքրքրված սիրահար: Ես իսկապես վայելում եմ ուրիշներին օգնելը, ովքեր գուցե ցանկանում են կառուցել իրենց համար, բայց պարզապես մի փոքր առաջնորդության և աջակցության կարիք ունեն:

Կցված պատկերները ցույց են տալիս իմ DropArt- ի կարգավորումը իմ արհեստանոցում:

Խնդրում ենք ազատ զգալ մեկնաբանել կամ անձնական հաղորդագրություն, եթե լրացուցիչ մանրամասների կարիք ունեք:

Շատ շնորհակալություն, Դեյվ