Հեծանիվների էներգիայի ցուցադրում (կառուցում) ՝ 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս հրահանգի նպատակն էր ստեղծել հեծանիվների էներգիայի ինտերակտիվ ցուցադրում, որը կառաջացնի երեխայի հետաքրքրությունը ճարտարագիտության նկատմամբ: Նախագիծն աշխատում է հետևյալ կերպ, քանի որ երեխան հեծանիվն ավելի արագ է ոտնակ անում, նա կարողանում է ավելի շատ լույսեր միացնել ցուցատախտակին ՝ ի վերջո CITADEL բառը ուղղագրելով կապույտ LED լույսերով: Երբ հեծյալը շարունակում է ավելի արագ ոտնակ անել, այնուհետև նա կարողանում է ակտիվացնել բուլդոգի աչքերը ՝ որպես կարմիր LED լույսեր: Յուրաքանչյուր հավաքի լայնությունը երբեք չի գերազանցում 30 դյույմը `ապահովելու համար, որ նախագիծը կարող է տեղավորվել դասարաններում ցանկացած ստանդարտ չափսի դռնով: Theուցադրման տախտակը կառուցված է անիվների վրա, որպեսզի այն հեշտությամբ փոխադրվի: Բոլոր նյութերի և գործիքների առկայության դեպքում այս նախագիծը կավարտվի մոտավորապես 6 -ից 10 օր `մոտ 400 ԱՄՆ դոլար արժողությամբ արժեքով, եթե ստիպված լինեք գնել բոլոր սարքավորումները/էլեկտրական բաղադրիչները, ինչպես նաև հեծանիվը:

Օգտագործված գործիքներ. Էլեկտրական փորվածք, սեղանի սղոց, ոլորահատ սղոց, հորատիչ, սրբիչ, ժապավեն, փոխակալ բռնակ, վարդակից բանալիների հավաքածու, զոդման սարք, մետաղալար սեղմիչ գործիք, 3D տպիչ, տարբեր կենցաղային գործիքներ (տափակաբերան աքցան, մկրատ և այլն)

Օգտագործված նյութեր

12 մմ ցրված բարակ թվանշան RGB LED պիքսելներ (տող 25 -ից) (2)

GDSTIME 5V DC 50 մմ օդափոխիչ (2)

Արդուինո Ունո

5 մմ (HTD) սկիպիդար, 15 մմ լայնությամբ միակողմանի գոտի

Kent 20 "Boys Ambush Bicycle կամ ցանկացած այլ 20" հեծանիվ ՝ հետևի կեռներով

Խոշոր Heatsink - Multiwatt փաթեթ (Sparkfun- ից) (5)

Weathershield 2”x4” x8’ureնշումներով մշակված փայտանյութ Everbilt 1-1/2” (4)

Նրբատախտակ ցուցադրման տախտակի համար (ցանկանում եք թեթև, բայց որոշ դիմացկուն)

Մասնիկների տախտակ նամակների համար

Square Wood dowels ՝ ցուցադրման տախտակի ոտքերի համար

Անկյունի ամրացման արժեքի փաթեթ (18564)

Everbilt 2”ծանր անկյունային ամրակ (2 տուփ)

Grip-Rite # 8 x 2 »պտուտակներ (մոդել # PTN2S1)

24V 250W էլեկտրական սկուտերային շարժիչ `գոտու սկուտերների համար (հատ# MOT-24250B)

WIR-110, 16 չափիչ սև հոսանքի մալուխ (12 ֆուտ)

WIR-110, 16 չափիչ կարմիր հզորության մալուխային մետաղալար (12 ֆտ)

16-20 չափիչ մետաղալար

LM338T/NOPB Գծային լարման կարգավորիչ

5 Gang Terminal Block (2)

Sոդման տախտակներ

1.0 Օմ դիմադրիչներ (5)

5.1 կՕմ դիմադրողներ (2)

150 Օմ դիմադրություն

100 կՕմ դիմադրություն

2200 uF կոնդենսատոր

20 կՕմ դիմադրություն

200 pF կոնդենսատոր

5V Zener դիոդ

2N2905 տրանզիստոր կամ համարժեք

1.5k պոտենցիոմետր

LM308 Op-amp

Jumper Wire Kit

Ներկ / ներկի խոզանակներ

Քայլ 1. Կառուցեք մարզիչ

Սկսեք ՝ կտրելով 2x4x8 փայտանյութ երկու 28 «տախտակներով, ևս երկու տախտակ ՝ 24», և ևս երկուսը ՝ 16 դյույմ: Դրա համար ձեզ հարկավոր կլինի երկու 2x4x8 տախտակ: Կտրեք լրացուցիչ չորս տախտակ ՝ յուրաքանչյուր ծայրում 45 աստիճանի անկյուններով: Այս երկու տախտակները պետք է ունենան 10 դյույմ երկարություն: Օգտագործելով 16 "տախտակ, օգտագործեք ոլորահատ սղոց` տախտակի վրա 3 "խորությամբ և 1 3/4" լայնությամբ կտրված հատվածներ կտրելու համար: Օգտակար է այս չափերը պարզել նախքան կտրելը:

Վերցրեք 10 "տախտակներից 2 -ը և ամրացրեք դրանք 16" տախտակներից մեկին: Կանգնեք 16 դյույմանոց տախտակը աջ և թեքեք 10 դյույմանոց տախտակները 16 դյույմանոց յուրաքանչյուր կողմին այնպես, որ դրանք հարթ լինեն հատակին և հատակին: Օգտագործեք պտուտակներ `3 տախտակները միասին ամրացնելու համար: Կրկնեք այս գործընթացը մնացած 16 դյույմերի համար և երկու 10 "տախտակ:

Նշեք կենտրոնական 12 «երկու 24» տախտակների նշանը և 16 "տախտակների կենտրոնը: Երկու նշանները շարեք միասին այնպես, որ 16" տախտակը ուղղահայաց լինի և համընկնի 24 "տախտակի կողքին: Հորատեք 2 պտուտակ: 16 "դեպի 24" տախտակ և ևս 2 հատ յուրաքանչյուր 10 "տախտակի համար 24" տախտակի վրա: Կրկնեք այս գործընթացը մյուս 24 "տախտակով և 16" տախտակով `կցված 10" տախտակներով:

Հաջորդը, 28 "տախտակներից յուրաքանչյուրի վրա նշեք տախտակի կենտրոնը: 14" նշանի յուրաքանչյուր կողմում կատարեք ևս մեկ նշան 4: Այս 2 նշանների միջև պետք է լինի 8 ": Այս նշանների վրա տեղադրեք 24 դյույմանոց տախտակներ, տախտակի ներքին կողմը նշանի վրա: Յուրաքանչյուրի մեջ 2 պտուտակ փորեք ՝ 3 տախտակները միասին ամրացնելու համար: Կրկնեք դա մյուս 28 դյույմ տախտակով, որպեսզի բոլորը միացված լինեն:

Քայլ 2. Շարժիչային լարիչի կառուցում/ամրացում

Գոտին ձգելու համար հարմար միջոց ստանալը այն էր, ինչ թիմը պայքարում էր: Մենք անցանք մի քանի տարբեր գաղափարների ՝ նախքան այն, ինչ տեսել ենք վերևում: Մետաղական լոգարիթմական երկաթուղին իդեալական կլիներ, բայց ցածր բյուջեի պատճառով թիմը ստիպված եղավ բավարարվել փայտե երկաթուղով `հերթափոխով:

Սկսեք ՝ ստեղծելով L ձևով պատկեր ՝ օգտագործելով 2 «x4» բլոկ: L- ի ստորին հատվածը, որով նա պետք է բարձրանա, պետք է լինի մոտավորապես 8 "երկարություն: Վերին մասը` մոտավորապես 6 "բարձրությամբ: Կտրեք ևս 2 "x4" բլոկ `շարժիչի ամրացման համար: Թիմը օգտագործեց պահեստային, փոքր ուղղանկյուն փայտե սյուն, որը մենք գտանք երկաթուղային համակարգը ստեղծելու համար: Ստորին երկաթուղին գտնվում է երկու ռելսերով, որոնք տեղադրված են շարժիչի բլոկի հատակին: Բանալին այստեղ այն է, որ բավականաչափ դիմացկուն փայտ օգտագործվի, որպեսզի չփլուզվի 2 «x4» երի մեջ պտտվելիս: Թիմը փորված մամլիչով անցք է բացում ամբողջ «2 x4» բլոկի միջով, որի վրա շարժիչը տեղադրված է: Լ -ի վերին հատվածով մեկ այլ անցք է փորվել: Երկար պտուտակ անցել է ամբողջ համակարգով: Համոզվեք, որ օգտագործեք մեծ լվացարաններ երկու ծայրերում `բեռը բաշխելու համար: Վերջնական հավաքը տեղադրվեց մարզիչի վրա `օգտագործելով L- փակագծեր: Փայտի մի փոքր հատված տեղադրվեց երկաթուղու և վարժեցնողի միջև ՝ կանխելու համակարգի ՝ մեծ լարվածության տակ խոնարհվելու միտումը: Օգտակար է, որ ինչ -որ մեկը հավաքածուն տեղում պահի այն մարզիչին ամրացնելիս, որպեսզի ապահովի հետևի անվադողի ճիշտ համապատասխանեցումը:

Քայլ 3. Հեծանիվից հեռացրեք անվադողը և ամրացրեք հետևի մեխերը

Հեծանիվից հետևի անվադողը հանելու համար նախ քշեք անվադողը: Հաջորդը հանեք ընկույզը, որը պահում է առանցքակալը հետևի անիվի համար: Անջատեք շղթան հետևի հանդերձից: Եթե հեծանիվն ունի հետևի արգելակներ, գուցե անհրաժեշտ լինի հեռացնել հետևի արգելակի բարձիկները: Երբ անիվն ու անվադողն ամբողջովին անջատված են, օգտագործեք ճաղավանդակը ՝ անվադողը ձգելով անիվի կողքին: Անիվի և անվադողի միջև թևը պահպանելիս ինչ -որ մեկին խնդրեք շրջել անիվը, որպեսզի դողը դանդաղ պոկի անվադողը: Ավարտելուց հետո հետևեք քայլերին հակառակ հերթականությամբ ՝ անիվը նորից հեծանիվի վրա տեղադրելու համար: Համոզվեք, որ գոտին անիվի շուրջը դնելուց առաջ նորից տեղադրեք: Կեռները տեղադրելու համար սահեցրեք դրանք հետևի առանցքի վրայով, նախքան ամրացվող ընկույզները նորից տեղադրելը:

Քայլ 4: Շղթայի կառուցում

Սխեմատիկայում տեսած միացումը ստացվել է տրամադրված հղումից.

makingcircuits.com/blog/how-to-make-a-25-a…

Մեր կառուցած սխեման ունի երկու գործառույթ: Առաջինն այն է, որ կարգավորի փոփոխական DC լարման մուտքը շարժիչից դեպի կայուն 5V DC ելք, որն օգտագործվում է լույսերը սնուցելու համար: Երկրորդը `օգտագործել լարման բաժանարար` շարժիչից լարման ելքը 0 -ից մինչև 5 վոլտ նվազեցնելու համար: Այս ելքն այնուհետև մուտքագրվում է Arduino Uno- ի անալոգային մուտքի պորտի մեջ, որն ունի 5 Վ սահմանաչափ: Arduino Uno- ն ծածկագրված է որոշակի լարման դեպքում որոշակի լույսեր ակտիվացնելու համար: Այս ծածկագիրը տրված է ստորև:

Վերը սխեմատիկորեն ցուցադրված միացումն օգտագործվում է հոսանքը հավասարաչափ բաշխելու 5 գծային լարման կարգավորիչների (lm338) միջև: Այս կարգավորիչները չեն կարող ուղղակի զուգահեռ տեղադրվել բեռը բաշխելու համար, քանի որ դրանց ներքին բաղադրիչների տարբերությունները յուրաքանչյուրից մի փոքր տարբեր ելքեր են առաջացնում: Գծային կարգավորիչը, որն ապահովում է ամենաբարձր ելքը, ավարտվում է ամբողջ բեռը վերցնելով: Օգտագործելով վերը նշված միացումը կայունացնում է ելքերը և հավասարաչափ բաշխում բեռը: Լույսերը ձգում են առավելագույն հոսանք `մոտ 1.5 Ա մոտակայքում, որը կազմաձևված է ընտրված գույներով (48 կապույտ 2 կարմիր): Լապտերը բոլորին սպիտակ կոդավորելը կստեղծի առավելագույն հոսանք (3A): Լարման մակարդակը կարգավորվում է առավելագույնը 28 Վ -ից մինչև 5 Վ: Սա 23 Վ տարբերություն է: 23V x 1.5A = 34.5W հզորություն, որը պետք է ցրվի որպես ջերմություն: Ահա թե ինչու կարգավորիչների միջև բեռի բաշխումը այդքան կարևոր է թիմի համար: Եթե մեկ կարգավորիչ պետք է վերցներ ամբողջ բեռը, այն կգերազանցեր իր առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանը:

Նախ, սխեման կառուցեք զոդման պակաս տախտակի վրա: Բավականին մեծ կոնդենսատոր (մենք օգտագործում էինք 2200 uF) պետք է տեղադրվի շարժիչի ելքի վրա `նրա աղմուկը նվազեցնելու համար: Սա մաքրում է մուտքը, որը ստանում է Arduino- ն և լուսարձակը դարձնում ավելի հետևողական (լույսերը չեն թարթում անկանոն): Այնուամենայնիվ, եթե ցանկանում եք ստեղծել առգրավման մեքենա, խնայեք 2 դոլար և հանեք կոնդենսատորը: Հաջորդը, ներառեք լարման բաժանարար սխեման: Անցկացրեք լարային բաժանարարից դեպի Arduino Uno անալոգային մուտքը A0: Arduino- ն նույնպես ցատկեք գետնին: Տես նկարը կից: Լապտերների միացման մասին լրացուցիչ տեղեկություններ կարելի է գտնել ստորև բերված հղումից.

learn.adafruit.com/12mm-led-pixels/wiring

Քայլ 5: Շղթայի փորձարկում

Վերևում գտնվող լաբորատորիայի նստարանին տեսանելի սարքավորումները օգտակար են, բայց պարտադիր չեն `շղթան ստուգելու համար: Այնուամենայնիվ, ձեզ անհրաժեշտ կլինի ինչ -որ միջոց ՝ DC շարժիչի ելքային լիսեռը շրջելու համար: Իդեալում, մենք պարզապես կօգտվեինք հեծանիվից, բայց քանի որ այն դեռ փոստում էր, մենք ստիպված էինք այլընտրանքային լուծում գտնել: Համոզվեք, որ շրջում եք շարժիչի բևեռականությունը (գրունտային (սև) մետաղալարը դառնում է տաք, իսկ տաքը (կարմիր) մետաղալարը դառնում է գետնին): Երբ ամեն ինչ միացված է, կարգավորեք պոտենցիոմետրը շղթայի մեջ, մինչև ստանաք 5 Վ ելքային լարման: Դրա համար կարող է օգտագործվել ցանկացած ստանդարտ վոլտմետր: Շղթան պետք է լինի զգալի բեռի տակ `լարման ելքը ճիշտ կարգավորելու համար: Միկրոկառավարիչի ծածկագիրը գործարկելու համար անհրաժեշտ կլինի ներբեռնել Arduino համակարգչային ծրագիրը: FastLED գրադարանը նույնպես պետք է տեղադրվի: Theրագիրը ներբեռնելուց և կոդը Arduino- ում վերբեռնելուց հետո գնացեք վերևի աջ անկյունում գտնվող սերիական մոնիտոր և կկարողանաք դիտել լարման մուտքը, որը ստանում է Arduino Uno- ն: Կարգավորումներ կատարեք ՝ անհրաժեշտության դեպքում միացումը հնարավորինս խտացնելու համար և նորից փորձարկեք: Նախքան առաջ շարժվելը, ապահովեք բոլոր բաղադրիչների ճիշտ աշխատանքը:

Քայլ 6: oldոդեք շղթան

Վերևի նկարում կարող եք նկատել, որ կառուցված է երկու տպատախտակ: Ի սկզբանե, թիմը նախատեսում էր օգտագործել 10 lm338 գծային լարման կարգավորիչներ, սակայն հետագա փորձարկումներից հետո որոշեց, որ 5 -ով մեկ շղթան էական էր: Այնուամենայնիվ, տախտակը, որի կարիքը մենք հայտնեցինք, պարունակում էր լարման բաժանարար, ուստի այն դեռ օգտագործվում է:

Անձնական նախասիրություններից ելնելով ՝ թիմը որոշեց գծային կարգավորիչները ցատկել դեպի տպատախտակը: Սա մեզ թույլ տվեց դրանք մի փոքր ավելի ազատորեն ամրացնել և ավելի լավ աջակցել մեծ ջերմատաքացուցիչներին: Sոդեք բոլոր բաղադրիչները ձեր նախատիպից մինչև ձեր նոր զոդման տախտակ: Մենք օգտագործում էինք պերմապրոտո տախտակ, որպեսզի այն միացման ճշգրիտ կրկնօրինակը լիներ, երբ այն տեղափոխում էինք զոդման առանց հացահատիկից: Շարժիչից և լույսերից արագ անջատումներ ստեղծելու համար օգտագործվել է երկու խմբավորման տերմինալային երկու բլոկ:

Քայլ 7: Կառուցեք ցուցադրման տախտակ

Theուցադրման տախտակը կառուցվել է մի շարք քայլերով:

1) displayուցադրման տախտակը բաղկացած է տախտակից և լեռից: Theուցադրումը կառուցված է բարակ փայտից և տեղադրված է 57 1/2 դյույմ 5 ոտնաչափ կանգառի վրա: կանգուն ապահովված է 45 աստիճան բարձրությամբ լայնական ճառագայթով: անկյունը հետևի ոտքից դեպի ուղղահայաց դիրք: Այն կառուցվել է փայտի և պտուտակների միջոցով: Տախտակի և կանգնակի ավարտից հետո յուրաքանչյուր համապատասխան անկյունում չորս անիվ հորատվեցին լեռան վրա

2) Տառերի ցուցադրումը (C-I-T-A-D-E-L) կառուցվել է ցուցադրումից և ամրացումից առանձին: Տառերը սկզբում գծվեցին, այնուհետև կտրվեցին մասնատախտակի սալիկներից, որոնք 8 x 12 դյույմ էին: Բոլոր տառերը ունեն 10 բարձրություն, տարբեր լայնություններ: Տառերը կտրված էին արտաքին սղոցով, իսկ տառերի ներքին մասով `ոլորահատ սղոցով:

3) տառերը կտրելուց հետո դրանք հեղուկ մեխով ամրացված էին տախտակին: Սա ապահովեց տառերի ամրացումը գրատախտակին: Հաջորդը, տառերի վրա փոսեր բացվեցին ՝ օգտագործելով 12 դյույմ բիթ: Սա համոզված կլինի, որ Լույսերը կցուցադրվեն:

4) Հաջորդը, ցուցադրումը ներկվեց սպիտակ գույնով, իսկ տառերը (C-I-T-A-D-E-L) ներկվեցին մանուշակագույնով: Այնուհետև տախտակի շրջանակին ավելացվեց կապույտ երանգ:

5) Տառերը (T-H-E) ներկված էին տախտակի վրա `բոլորը 4 բարձրության վրա` տարբեր լայնություններով:

6) Տախտակի ներքևի բուլդոգը ներկված էր տախտակի վրա `օգտագործելով ակրիլային ներկի խառնուրդ: Լույսերին տեղավորելու համար 12 մմ տրամագծով անցքեր են բացվել աչքերի միջոցով:

7) Վերջապես, լույսերը տեղադրվեցին տախտակի մեջ, իսկ ցուցադրման տախտակն ավարտվեց: