Arduino Water Cycle Diorama: 8 քայլ (նկարներով)

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Մենք կկազմենք ջրի շրջապտույտը ներկայացնող դիորամա `օգտագործելով Arduino- ն և որոշ շարժիչներ` շարժում և լուսավորություն ավելացնելու համար: Այն ունի դպրոցական զգացում, որովհետև դա իրականում դպրոցական նախագիծ է:

Ներկայացման սցենարը հետևյալն է.

Արևը ծագում է առավոտյան [Մեկ սերվո շարժիչ շարժում է արևը]:

Waterուրը գոլորշիանում է ծովից [մեկ քայլ շարժիչ բարձրացնում է «գոլորշիացման թերթիկը]

Ամպերը ձևավորվում են երկնքում [մեկ քայլ շարժիչն իջեցնում է բամբակյա ամպերը]

Անձրև է գալիս (մեկ քայլ շարժիչն իջեցնում է «անձրևի թերթիկը»]

Մինչդեռ լույսերը (APA106 LED) փոխում են գույնը ՝ նշելով արևածագը, ամպամած երկինքը, անձրևի ժամանակ կայծակները:

Նյութեր:

1. Արդուինո Ունո
2. 5V Stepper Motors և վարորդներ (x3)
3. Servo Motor (x1)
4. APA106 LED (x5)
5. Մետաղական խողովակ
6. Պտուտակներ և պտուտակներ
7. Թղթեր, շղարշ, բամբակ
8. Տաք սոսինձ ատրճանակ

Այսպիսով, մենք գնում ենք:

Քայլ 1: Կառուցեք արկղը

Մենք կառուցել ենք փայտե տուփ, բայց դուք կարող եք օգտագործել նաև խավաքարտ: Տուփի չափսերն են ՝ 40 սմ առջև, 25 սմ խորություն, 30 սմ բարձրություն:

Մենք դրել ենք ծխնիներով հարմար կափարիչ, որպեսզի այն բարձրացնելով ավելի հեշտ լինի աշխատել: Բացի այդ, մենք իսկապես կարիք չունենք հետևի պատի, այնպես որ կարող եք բաց թողնել դա և պարզապես երկնքի համար օգտագործել կապույտ թուղթ, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում:

Քայլ 2: Կցեք շարժիչները

Տուփի վերևի մասում մենք կպցնենք քայլող շարժիչները, որպեսզի նրանք պտտվեն և փաթաթվեն մեր անձրևի շղարշի, գոլորշիացման շղարշի և ամպերի վեր կամ վար:

Նախ պետք է անցքեր փորել:

Շարժիչի դիմակ ստեղծելու համար օգտագործեք թուղթ, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում: Սա թույլ կտա ճիշտ նշել անցքերը [լուսանկար]: Հորատեք, ապա ամրացրեք շարժիչը պտուտակներով և պտուտակներով:

Քայլ 3. Կցեք առանցքները

Առանցքների համար մենք օգտագործում ենք պղնձե սանտեխնիկա: Չափեք հեռավորությունը `հաշվի առնելով շարժիչի խորությունը, հանեք ևս մեկ սմ և կտրեք 3 կտոր:

Օգտագործեք շարժիչի լիսեռը որպես կաղապար, իսկ տափակաբերան աքցանով սեղմեք դրա շուրջը գտնվող խողովակի մի ծայրը:

Այնուհետև որպես պտուտակ օգտագործեք պտուտակ և նույնը կատարեք խողովակի մյուս ծայրին:

Մյուս պատին, շարժիչի լիսեռին հակառակ, անցք բացեք (չափեք հեռավորությունները): Ապահովեք առանցքը շարժիչի լիսեռի և պտուտակի միջև անցքի միջով: Պտուտակն ամրացնելու համար օգտագործեք մեկ կամ երկու պտուտակ, իսկ առանցքը ավելի հարթ պտտելու համար ՝ մետաղական օղակ, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում:

Քայլ 4: Ապահովեք Servo Motor- ը

Օգտագործեք ներքևի կապույտ գույնը և վերևի պտուտակներով մետաղյա ժապավենը `հատակին servo շարժիչը ամրացնելու համար: Սա կօգտագործվի արևը բարձրացնելու համար, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում:

Համոզվեք, որ այն ամրացնում եք ճիշտ ուղղությամբ: (Եթե դա սխալ եք անում, դա մեծ խնդիր չէ, պարզապես կարող եք այն խմբագրել arduino կոդի մեջ):

Շարժիչի լիսեռի վրա արևը ամրացնելու համար օգտագործեք ծղոտ և սոսինձ:

Քայլ 5. Միացրեք էլեկտրոնիկան, շարժիչները, LED- ները

Arduino Uno- ն ունի 14 թվային կապում: Մեզ պետք է 4 կապում յուրաքանչյուր սլաքի շարժիչի համար, գումարած մեկ քորոց սերվորի շարժիչի համար, և մեկ քորոց LED- ների համար:

Հիմնական կապը կարող եք տեսնել սխեմատիկայում: 4 թվային կապում են միացված վարորդին: Վարորդի (և շարժիչի) համար ձեզ անհրաժեշտ կլինի առանձին էներգիայի աղբյուր, քանի որ շարժիչները բավականին մեծ էներգիա են խլում, և խնդիրներ կունենաք, եթե դրանք միացնեք Arduino- ից: Շարժիչը սնուցելու համար կարող եք օգտագործել USB լիցքավորիչ և մալուխ, կտրել այն, օգտագործել +5V և GND: Դուք նաև պետք է միացնեք GND- ն Arduino տախտակից GND- ին արտաքին սնուցման աղբյուրից, ինչպես ցույց է տրված սխեմատիկայում: Կապերը.

Պին 0, 1, 2, 3: Շարժիչ 2

Պին 4, 5, 6, 7: Շարժիչ 1

Պին 8, *10, 11, 12: Շարժիչ 0. Նկատի ունեցեք, որ մենք պահում ենք PIN 9 -ը Servo շարժիչի համար. Որոշ Arduino տախտակներում միայն 9 -րդ և 10 -րդ կապերը կարող են սերվո վարել:

Servo շարժիչի միացումը բավականին ստանդարտ է: Կառավարման համար օգտագործեք Digital Pin 9: Օգտագործեք արտաքին էներգիայի աղբյուրը, նույնը, ինչ տիպային շարժիչների դեպքում, սերվոն սնուցելու համար (այսինքն ՝ ոչ սցենարի պես, որտեղ էներգիան վերցվում է Arduino տախտակից):

APA106 LED դիզայնը թույլ է տալիս մեզ անհատապես վերահսկել մի քանի LEDS միայն մեկ քորոցով: Մենք կօգտագործենք Digital Pin 13 (որը միացված է նաև Arduino- ի տախտակի ներկառուցված LED- ին): Հիմնական կապը կարելի է տեսնել սխեմատիկայում: APA106- ն ունի չորս կապում: Երկու միջին կապում են +5V և GND: Այնուհետև մենք առաջին LED- ի ՏՎՅԱԼՆԵՐԸ միացնում ենք PIN 13 -ին, նրա ՏՎՅԱԼՆԵՐԸ ՝ երկրորդ LED- ի ՏՎՅԱԼՆԵՐԻՆ և այլն: Յուրաքանչյուր հաջորդ LED- ը վերցնում է իր ՏՎՅԱԼՆԵՐԻ ազդանշանը նախորդի ՏՎՅԱԼՆԵՐԻ: Վերջին LED- ի ՏՎՅԱԼՆԵՐԻ ԵԼՔԸ կարող են չկապված մնալ:

Հարդարման աշխատանքից հետո գուցե ցանկանաք ապահովել լուսադիոդների պատյանները, որպեսզի ավելի լավ ստուգեք լուսավորությունը: Այլապես, դուք չեք կարող դրանք ամրացնել ՝ տաք սոսինձ օգտագործելով, իսկ հետո տեղադրել զարդերը:

Քայլ 6: Arduino ծածկագիրը

Ահա նկարագրությունը, թե ինչ է անում կոդը:

Արևածագ. Սերվո շարժիչը տատանվում է 10-ից 50 աստիճանի, արագությունը `2 աստիճան/վրկ, իսկ լուսավորությունը կարմիրից (լուսաբաց) դառնում է սպիտակ (կեսօր):

Գոլորշիացում. Քայլող շարժիչը պտտվում է այն առանցքի վրա, որտեղ ամրացված են «գոլորշիների» շղարշը ՝ բարձրացնելով այն: Հնարավոր է ՝ ստիպված լինեք կարգավորել շրջադարձերի քանակը ՝ կախված ձեր չափերից:

Ամպեր. Քայլող շարժիչը պտտվում է առանցքը ՝ ամպերը բացահայտելու համար: Տեսարանի գույները փոխվում են «անձրևոտ» միջավայրի:

Անձրև. Քայլող շարժիչը պտտեցնում է «անձրևի» շղարշի առանցքը: Մենք ունենք պատահական բռնկումներ, որտեղ գույնը որոշ ժամանակ փոխվում է սպիտակի, իսկ հետո նորից դառնում «անձրևոտ»:

Համակարգի վերականգնում. Լույսերն անջատված են, իսկ հետո շարժիչները պտտվում են առանցքները, այնպես որ համակարգը միացված լինելու դեպքում պատրաստ է կատարել մեկ այլ կրկնություն:

Նկատի ունեցեք, որ մենք ընտրել ենք ընդամենը մեկ գործարկում, այնուհետև ՝ վերագործարկում, որպեսզի նվազագույնի հասցնենք այն հնարավորությունը, որ ինչ-որ մեկը դադարեցնի համակարգի գործողությունը: Այդ դեպքում մենք շղարշները կիսաքամ կունենայինք առանցքների վրա, այնպես որ համակարգը ճիշտ չէր աշխատի:

Մի փոքր խաղացեք ծածկագրի հետ ՝ նախքան դեկորացիաները ավելացնելը: Ավելի ուշ ճշգրիտ ճշգրտումներ կկատարեք:

Քայլ 7: Կատարեք և կցեք դեկորացիաները և LED- ները:

Մենք ընտրել ենք բնապատկերի 2.5D պատկերումը: Այն բաղկացած է բնապատկերի 4 շերտերից ՝ մեկը մյուսի հետևից: Հետևում նույնպես երկինք կա: Երկնքի և հետևի շերտի միջև, այն լեռներով, այն տեղն է, որտեղ գտնվում է արևը `ամրացված սերվո շարժիչին:

Անձրևի և գոլորշիացման շղարշները ծալվում և թաքնվում են մյուս շերտերի միջև, երբ ներքև են: Դրանք ամրացված են վերևի առանցքներին ՝ թելով:

Ամպերը բամբակյա փոքրիկ գնդիկներ են (որոնք հարմար են դիմահարդարման համար), որոնք ինքնուրույն ամրացվում են ամպի առանցքի վրա թելով: Դուք շարանը փաթաթում եք առանցքի վրա, և այն փաթաթելով ՝ ամպերն իջնում են:

LED- ները միացված են շղթայի մեջ և սոսնձված են շերտերի միջև ՝ նախ LED- ն հետևի մասում, որպեսզի այն հետագայում միացված լինի Arduino տախտակին:

Անձրևի համար մենք կտրեցինք փոքր կտոր ջրի ձևի թուղթ և սոսնձեցինք այն շղարշի վրա: Նկարում կարող եք տեսնել, որ մենք ինչ -որ քաշ ենք կպչում, օրինակ. փոքր ընկույզներ, ջրի կաթիլների հետևում (և մետաղական օղակներ «գոլորշիների» հետևում), այնպես, որ շղարշը ձգվում է ինքնահոսով ՝ մեջտեղում սավառնելու փոխարեն: Շղարշի վերին և ստորին հատվածները փաթաթված են փայտիկով մատիտով ՝ նույնպես քաշի համար: Այս վերջին «հպումը» դիորամային տալիս է «մանկական» նշում (սա նախատեսված էր մանկական նախագծի տեսք ունենալու համար): Եթե ցանկանում եք, շղարշին քաշ ավելացնելու համար կարող եք օգտագործել այլ, ավելի անտեսանելի բան:

Քայլ 8. Միացրեք Arduino- ն և ամրացրեք այն գրատախտակին

Անհրաժեշտ է Arduino- ին միացնել շարժիչի վարորդները, servo շարժիչը, LED- ները: Կոդերը նշված են ծածկագրում:

Դուք կարող եք Arduino- ն և շարժիչի տախտակները պատել պատյանով ՝ տաք սոսինձ օգտագործելով, և դրանք թաքցնել թղթե սարերի հետևում: Շարժիչներն արտաքին աղբյուրից սնուցելու համար օգտագործեք մի փոքրիկ տախտակ: Էլեկտրական մալուխները, arduino- ի և շարժիչների համար, դուրս կգան հետևից:

Կոդում մի փոքր ճշգրտում կատարեք, և դուք պատրաստվում եք գնալ:

Զվարճանալ!