Demուցադրման ավտոմատ օրինակ `6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Այս հրահանգը ստեղծվել է Հարավային Ֆլորիդայի համալսարանի Makecourse- ի նախագծի պահանջի կատարման համար (www.makecourse.com)

Նմուշառումը գրեթե ցանկացած ջրավազանի կարևոր ասպեկտ է, քանի որ դրանք կարող են վերլուծվել `հետազոտության, արդյունաբերության և այլնի համար կարևոր տեղեկատվություն տրամադրելու համար: Այնուամենայնիվ, ընտրանքի հաճախականությունը կարող է ձանձրալի լինել և պահանջել որևէ մեկի հաճախակի ներկայությունը, որը կվերցնի նշված նմուշը, ներառյալ հանգստյան օրերը, արձակուրդները և այլն: Ավտոսմփլեյերը կարող է թեթևացնել նման պահանջարկը և վերացնում նմուշառման ժամանակացույցի պլանավորման և պահպանման անհրաժեշտությունը և այն կատարելու անձնակազմը: Այս Ուղեցույցում ցուցադրական ավտոմատ նմուշառողը կառուցվել է որպես պարզ համակարգ, որը կարող է հեշտությամբ կառուցվել և գործել: Խնդրում ենք դիտել կցված տեսանյութը ՝ այս նախագծի զարգացման ակնարկը դիտելու համար:

Ստորև բերված է այս նախագծի կառուցման համար օգտագործվող նյութերի ցանկը: Այս բոլոր բաղադրիչները պետք է հնարավոր լինի գտնել խանութներում կամ առցանց արագ որոնման միջոցով.

• 1 x 3-D տպիչ
• 1 x տաք սոսինձ ատրճանակ
• 3 x Պտուտակներ
• 1 x Պտուտակահան
• 1 x Arduino Uno
• 1 x Breadboard
• 1 x USB դեպի Arduino մալուխ
• 1 x 12V, 1A բարելի խրոցակի արտաքին սնուցման աղբյուր
• 1 x 12V պերիստալտիկ պոմպ w/Iduino վարորդով
• 1 x Nema 17 Stepper Motor w/EasyDriver- ով
• 1 x Մագնիսական եղեգի անջատիչ
• 2 x կոճակ
• 1 x 25 մլ նմուշի սրվակ
• 1 x 1.5 "x 1.5" չափսեր փրփուրի բլոկ, խոռոչված
• Ամրացրեք լարերը Arduino- ի և տախտակի միացման համար
• CAD ծրագրակազմ (այսինքն ՝ Fusion 360/AutoCAD)

Քայլ 1. Կառուցեք գծային դարակ և ամրակ համակարգ

Նմուշը ստանալու համար սրվակը բարձրացնելու և իջեցնելու համար ես օգտագործեցի Thingiverse- ից վերցված գծային դարակաշարերի և պտուտակների համակարգ (https://www.thingiverse.com/thing:3037464) հեղինակային իրավունքով ՝ MechEngineerMike: Այնուամենայնիվ, համապատասխան չափի դարակաշարերի և պտուտակների համակարգերը պետք է աշխատեն: Այս հատուկ դարակաշարերի և ամրակների համակարգը տեղադրված է պտուտակներով: Մինչ պատկերները ցույց են տալիս servo- ն, անհրաժեշտ պտտող մոմենտ ապահովելու համար օգտագործվել է stepper շարժիչ:

Տպման առաջարկվող կարգավորումներ (բոլոր կտորները տպելու համար).

• Լաստանավներ `Ոչ
• Աջակցում է ՝ ոչ
• Բանաձեւը.2 մմ
• Լցնել ՝ 10%
• Կախված ձեր եռաչափ տպիչի որակից `տպված անկատարության կտորները հղկելը հավաքումը կդարձնի ավելի հարթ

Քայլ 2: Ստեղծեք ստենդ

Սենսորային բլոկը (որը հետագայում կքննարկվի) և պերիստալտիկ պոմպից խողովակը տեղավորելու համար սրվակը նմուշով լցնելու համար անհրաժեշտ է սարք պատրաստել: Քանի որ սա ցուցադրական մոդել է, որտեղ փոփոխություններ պետք է կատարվեն ճանապարհին, կիրառվեց մոդուլային մոտեցում: Յուրաքանչյուր բլոկ նախագծված էր արականից իգական կազմաձևով `երեք կապում/փոսով` իրենց համապատասխան ծայրերում `թույլ տալով հեշտ փոփոխություն, հավաքում և ապամոնտաժում: Անկյունի շենքը գործում էր որպես հիմքի հիմք և վերև, իսկ մյուս բլոկը ծառայում էր կանգնակի բարձրության երկարացմանը: Համակարգի սանդղակը կախված է նմուշի չափից, որը ցանկալի է վերցնել: Այս համակարգի համար օգտագործվել է 25 մլ սրվակներ, և բլոկները նախագծվել են հետևյալ չափսերով.

• Բլոկ H x W X D: 1.5 "x 1.5" x 0.5"
• Արական/իգական կապի շառավիղ x Երկարություն `0.125" x 0.25"

Քայլ 3: Ստեղծեք սենսորային բլոկներ

Հրամանի միջոցով նմուշը լցնելու համար կիրառվեց սենսորային մոտեցում: Մագնիսական եղեգի անջատիչն օգտագործվում է պերիստալտիկ պոմպի ակտիվացման համար, երբ երկու մագնիսական տարրերը միանում են իրար: Դա անելու համար, երբ սրվակը բարձրացվում է նմուշը ստանալու համար, նախագծվել են նույն չափսերի բլոկները և նման դիզայնը, որոնք օգտագործվել են ստենդի պատրաստման համար, բայց յուրաքանչյուր անկյունի մոտ չորս անցք ունեն քորոցների համար (նույն շառավիղով, ինչ արական/իգական բլոկների կապում և 2 դյույմ երկարությամբ, բայց մի փոքր ավելի հաստ գլխով, որպեսզի բլոկը չսահվի) ևս 0,3 դյույմ տրամագծով անցքով կենտրոնում խողովակի համար, որը կլրացնի սրվակը: Երկու սենսորային բլոկներ կուտակված են յուրաքանչյուր բլոկի անկյունային անցքերով անցնող կապումներով: Գլանների ծայրը ցեմենտացված է վերին սենսորային բլոկի անկյունային անցքերում `բլոկները կայունացնելու համար, օգտագործվել է տաք սոսինձ, բայց մյուս սոսինձների մեծ մասը նույնպես պետք է աշխատի: Անջատիչի յուրաքանչյուր կեսին կպած յուրաքանչյուր բլոկի կողքին, երբ սրվակը բարձրացվում է ակտիվացված գծային դարակաշարերի և պտուտակավոր համակարգի միջոցով `նմուշը ստանալու համար, այն կբարձրացնի ներքևի բլոկը կապանքների երկայնքով` վերին սենսորին հանդիպելու համար: արգելափակել և միացնել մագնիսական անջատիչները ՝ ակտիվացնելով պերիստալտիկ պոմպը: Նկատի ունեցեք, որ կարևոր է նախագծել կապումներն ու անկյունային անցքերը `ունենալով բավականաչափ ազատություն, որը թույլ կտա ներքևի բլոկին հեշտությամբ սահել վերև և ներքև կապանքների երկարությամբ (առնվազն 1/8 ):

Քայլ 4: Կառավարում. Ստեղծեք Arduino ծածկագիր և միացումներ

Մաս Ա. Կոդի նկարագրություն

Որպեսզի համակարգը գործի ըստ նախատեսվածի, այս ցանկալի գործառույթներն իրականացնելու համար օգտագործվում է Arduino Uno տախտակ: Վերահսկողություն պահանջող չորս հիմնական բաղադրիչներն են ՝ գործընթացի սկիզբը, որն այս դեպքում վեր և վար կոճակներն էին, սլաքը բարձրացնող և իջեցնող շիշը պահող գծային համակարգը, մագնիսական եղեգի անջատիչը ՝ սենսորային բլոկները բարձրացնելիս ակտիվացնելու համար: սրվակի կողմից, և պերիստալտիկ պոմպը միացնելու և լցնելու համար սրվակը, երբ մագնիսական եղեգի անջատիչը միացված է: Որպեսզի Arduino- ն իրականացնի համակարգի համար այս ցանկալի գործողությունները, անհրաժեշտ է, որ նշված գործառույթներից յուրաքանչյուրի համար համապատասխան կոդը տեղադրվի Arduino- ում: Այս համակարգում օգտագործված ծածկագիրը (մեկնաբանվում է, որ այն ավելի հեշտ է հետևել) բաղկացած էր երկու հիմնական մասից ՝ հիմնական ծածկագրից և քայլող շարժիչի դասից, որը բաղկացած է վերնագրից (.h) և C ++ (.cpp) և կցված են որպես pdf ֆայլեր `իրենց համապատասխան անուններով: Տեսականորեն այս կոդը կարող է պատճենվել և տեղադրվել, բայց պետք է վերանայվի, որ փոխանցման սխալ չի եղել: Հիմնական ծածկագիրն այն է, ինչ իրականում իրականացնում է այս նախագծի համար ցանկալի գործառույթների մեծ մասը և ուրվագծված է ստորև նշված առաջնային տարրերում և պետք է կարողանա հեշտությամբ հետևել մեկնաբանված կոդի մեջ.

• Ներառեք դասը, որը պետք է աշխատի քայլող շարժիչով
• Սահմանեք բոլոր փոփոխականները և դրանց նշանակված քորոցները Arduino- ում
• Սահմանեք միջերեսային բոլոր բաղադրիչները որպես մուտքեր կամ ելքեր Arduino- ին, միացրեք քայլող շարժիչը
• If հայտարարությունը, որը միացնում է պերիստալտիկ պոմպը, եթե եղեգի անջատիչն ակտիվացված է (սա, եթե հայտարարությունը գտնվում է if և while մյուս բոլոր օղակներում `ապահովելու համար, որ մենք անընդհատ ստուգում ենք, որ պոմպը պետք է միացված լինի)
• Համապատասխան հայտարարություններ, որոնք ասում են, որ երբ բարձր կամ ներքև սեղմված է պտտվող շարժիչը որոշակի անգամ պտտել (միառժամանակ օղակի միջոցով) համապատասխան ուղղությամբ

Քայլերի շարժիչային դասը, ըստ էության, ծրագիր է, որը հարմարավետությամբ ծրագրավորողներին հնարավորություն է տալիս վերահսկել նմանատիպ սարքավորումները նույն կոդով. տեսականորեն դուք կարող եք պատճենել սա և օգտագործել այն տարբեր աստիճանի շարժիչների համար ՝ ամեն անգամ ծածկագիրը վերաշարադրելու փոխարեն: Վերնագրի ֆայլը կամ.h ֆայլը պարունակում է բոլոր սահմանումները, որոնք սահմանվում և օգտագործվում են հատուկ այս դասի համար (ինչպես, օրինակ, հիմնական ծածկագրում փոփոխականի սահմանումը): C ++ կոդը կամ.cpp ֆայլը դասի իրական աշխատանքային հատվածն է և հատկապես steppr շարժիչի համար:

Մաս Բ. Սարքաշարի տեղադրում

Քանի որ Arduino- ն ապահովում է միայն 5 Վ լարման համար, իսկ քայլող շարժիչը և պերիստալտիկ պոմպը պահանջում են 12 Վ, պահանջվում է արտաքին էներգիայի աղբյուր և ինտեգրված յուրաքանչյուրի համար համապատասխան վարորդներին: Քանի որ սեղանի, Arduino- ի և գործող բաղադրիչների միջև կապերը հաստատելը կարող է լինել բարդ և հոգնեցուցիչ, կցվել է էլեկտրագծերի սխեմա, որը հեշտությամբ ցույց է տալիս համակարգի ապարատային կարգավորումը `հեշտ կրկնօրինակման համար:

Քայլ 5: Հավաքեք

Մասերը տպագրված, սարքավորումները լարված և տեղադրված կոդը ժամանակն է ամեն ինչ ի մի բերել:

1. Հավաքեք դարակաշարերի և պտուտակավորների համակարգը `քայլող շարժիչի թևով, որը տեղադրված է servo շարժիչի համար նախատեսված հանդերձում (տե՛ս 1 -ին քայլի պատկերները):
2. Կցեք դարակաշարերի վերևում գտնվող պոլիստիրոլային բլոկը (ես օգտագործել եմ տաք սոսինձ):
3. Ներդրեք սրվակը խոռոչի մեջ գտնվող փրփրապլաստե բլոկի մեջ (պոլիստիրոլը ապահովում է մեկուսացում `ձեր նմուշի դեգրադացիայի դեմ պայքարելու համար, մինչև որ կարողանաք այն վերականգնել):
4. Հավաքեք մոդուլային տակդիրը հիմքի և վերևի անկյունային բլոկներով, ավելացրեք այնքան բլոկներից շատերը, որպեսզի համապատասխան բարձրությունը համապատասխանի այն բարձրությանը, որը դարակաշարերի և ամրակների համակարգը բարձրացնում և իջեցնում է: Վերջնական կազմաձևը սահմանելուց հետո խորհուրդ է տրվում սոսինձ դնել բլոկների կանանց ծայրերում և կրակել արական ծայրերին: Սա ապահովում է ուժեղ բոնգ և կբարելավի համակարգի ամբողջականությունը:
5. Յուրաքանչյուր սենսորային բլոկին ամրացրեք մագնիսական եղեգի անջատիչների համապատասխան կեսերը:
6. Համոզվեք, որ սենսորի ներքևի սենսորային բլոկը ազատորեն շարժվում է կապանքների երկարությամբ (այսինքն ՝ անցքերի մեջ բավականաչափ ազատություն կա):
7. Հավաքեք Arduino- ն և համապատասխան լարային միացումները, դրանք բոլորը տեղադրված են նկարի սև արկղում ՝ հետընթաց շարժիչի հետ միասին:
8. Միացրեք USB մալուխը Arduino- ին, այնուհետև 5 Վ աղբյուրի:
9. Միացրեք արտաքին սնուցման աղբյուրը վարդակից (նշեք, որ հնարավոր չի լինի կարճացնել ձեր Arduino- ն, շատ կարևոր է դա անել այս հերթականությամբ և ապահովել, որ Arduino- ն չի դիպչում մետաղական որևէ բանի կամ չի բեռնվում դրա վրա, երբ այն միանում է արտաքինին) էլեկտրամատակարարում):
10. Կրկնակի ստուգեք ԱՄԵՆ ԻՆՉ
11. Նմուշ!

Քայլ 6: Նմուշ:

Շնորհավորում եմ: Դուք ստեղծել եք ձեր սեփական ցուցադրման ավտոմատ նմուշառողը: Թեև այս ավտոմատ նմուշառողը այնքան էլ գործնական չէր լինի օգտագործել լաբորատորիայում, ինչպես կա, բայց մի քանի փոփոխություններ դա այդպես կդարձնեն: Ուշադրություն դարձրեք ապագա հրահանգին ձեր ցուցադրական ավտոսմփլեյերի արդիականացման վերաբերյալ, որպեսզի կարողանաք օգտագործել իսկական լաբորատորիայում: Միջանկյալ ժամանակով, ազատորեն ցուցադրեք ձեր հպարտ աշխատանքը և օգտագործեք այն ըստ ձեր հայեցողության (գուցե շքեղ խմիչք դիսպենսեր!)