Ձայնի ակտիվացված մոլորակ. 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

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

Սա իմ ձայնով ակտիվացված մոլորակ է: Պլանետարիումի հիմնական գործառույթն է ակտիվանալ բարձր ձայնի առկայությամբ, օրինակ ՝ ծափահարություններով, և վերստեղծել լուսնի և Երկրի ուղեծիրը արևի շուրջը: Սա զվարճալի և պարզ նախագիծ է, որը կարելի է հեշտությամբ վերստեղծել և ցուցադրման համար կդարձնի գեղեցիկ դեկորատիվ և ինտերակտիվ կտոր:

Այս Ուղեցույցում ես կբացատրեմ, թե ինչպես կարելի է վերստեղծել այս մոլորակը ՝ քննարկելով հանդերձանքի համակարգը, ընդհանուր տեղադրումը և կառավարման համակարգը:

Քայլ 1: Քայլ 1: Մասեր և գործիքներ

Մասեր

• 1 DC -47P DC Series Heavy Duty Electronics պարիսպ - $ 9.58
• Փայտե տիկնիկի գլուխ ArtMinds®- ի կողմից, 2.5 " - 2.49 դոլար
• Փայտե տիկնիկի գլուխ ArtMinds®- ի կողմից, 2.25 " - 1.89 դոլար
• 3/8 "Տրամագիծ 6061 Ալյումինե կլոր ձող 24" Երկարություն T6511 Extruded 0.375 դյույմ Dia - $ 7.20

Էլեկտրոնիկա

• DC 5V Stepper Motor 28BYJ-48 ULN2003 Driver Test Module Board 4-Phase-1.79 $
• Ձայնի տվիչների մոդուլ - $ 1.50
• UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 զարգացման տախտակ Arduino + USB մալուխի համար - 7.58 դոլար
• Մինի տախտակ - 5,69 դոլար
• 4-պին Իգական-իգական մալուխ-3.84 դոլար
• Breadboard Jumper Wire փաթեթ 75 հատ - 4,99 դոլար

Գործիքներ և պարագաներ

• 3D տպիչ
• Չափիչ ժապավեն
• 3/8 "Գնդիկավոր կրող
• 5 րոպե էպոքսիդ
• Ատամի խոզանակ կամ մեկանգամյա օգտագործման խառնիչ
• Մեկանգամյա օգտագործման սկուտեղ
• Մուրճ
• Գայլիկոն
• 4 "փոս սղոց
• Band Saw
• Հարթ և կորացած ձեռքի ֆայլ
• Ակրիլային ներկ և խոզանակներ `մուգ կապույտ, մուգ կանաչ, սպիտակ, դեղին

Ծրագրային ապահովում

Ձեզ հարկավոր կլինի կամ Arduino IDE, կամ AVR-GCC և AVRDude ինքնուրույն տարբերակներ

Քայլ 2: Քայլ 2. Ստեղծեք փոխանցման համակարգ

Այստեղ է, որ 3D տպիչը սկսում է խաղալ: Դուք պետք է ներբեռնեք կցված STL ֆայլերը ՝ շարժակների եռաչափ տպման և բազայի համար, որը կպահի շարժակները և ձողերը տեղում: Պլանետարիումի դիզայնը բաղկացած է 4 փոխանցումատուփից ՝ Շարժիչային շարժիչ (շարժիչ հանդերձում), Երկրի հանդերձում (շարժիչ հանդերձում), փոքր կենտրոնական հանդերձում և Լուսնի հանդերձում: Շարժիչի հանդերձանքը կցված կլինի քայլող շարժիչին և կշարժի Երկրի հանդերձանքը: Լուսնի հանդերձանքը կլինի Երկրի հանդերձանքի վերևում և իր կենտրոնում կունենա գավազան, որը կանցնի Երկրի հանդերձանքով: Սա կհանգեցնի Լուսնի հանդերձանքի պտույտին, քանի որ պտտվում է Երկրի հանդերձանքը: Կենտրոնական հանդերձանքը օգտագործվում է Լուսնի հանդերձանքը տեղում պահելու համար և կշրջի Երկրի հանդերձանքի կենտրոնով: Լուսնի ձողը կանցնի Լուսնի հանդերձանքով, ինչը թույլ կտա Լուսնին պտտվել Երկրի շուրջը, իսկ Երկիրը և Լուսինը Արեգակի շուրջը: Տպագրման ժամանակը խնայելու համար ես հիմքի վրա օգտագործել եմ 5% լրացում: Այս ցածր լցոնումը նաև հիմքը դարձրեց շատ թեթև, ինչը ձեռնտու էր:

Քայլ 3: Քայլ 3. Նախապատրաստական աշխատանք

Ձողի պատրաստում

Երբ ամեն ինչ տպվի, մենք ստիպված կլինենք նախապատրաստական աշխատանք կատարել `մեր մոլորակները, ձողերը և պարիսպը տեղադրման պատրաստ դարձնելու համար: Նախ, մենք պետք է օգտագործենք ժապավենը երեք մասի գավազանը կտրելու համար: Մեկը պետք է լինի 5 ", մեկը` 3 ", իսկ վերջինը` 1.5 ":

Մոլորակի նախապատրաստում

Մենք կօգտագործենք տիկնիկների գլուխները և գնդիկավոր առանցքը ՝ մեր Երկիրը, Արևը և Լուսինը ստեղծելու համար: 1.5 դյույմանոց գլուխը կօգտագործվի Արեգակի համար, 1.25 դյույմ գլուխը ՝ Երկրի համար, իսկ գնդակը ՝ Լուսնի համար: Սկզբում ցանկանում եք տիկնիկների գլուխների հարթ հատակին 3/8 դյույմանոց բիտ օգտագործել: Սա թույլ կտա մոլորակները կցել ձողերին: Այժմ գալիս է զվարճալի մասը ՝ նկարելը: Կախված նրանից, թե ինչ ներկ եք օգտագործում, Ձեզ կարող է անհրաժեշտ լինել մի քանի շերտ քսել ՝ վառ գույն ստանալու համար, հատկապես Արևն ու Լուսինը նկարելիս: Հիշեք, ավելի լավ է մի քանի բարակ շերտ քսել, քան գլանել մեկ շատ հաստ բուրդի վրա: Հաստ շերտը, ամենայն հավանականությամբ, կաթիլներ և երկար ժամանակ պահանջվում է չորացման համար: Համոզվեք, որ յուրաքանչյուր բարակ շերտ ամբողջությամբ չորանա:

Պարիսպի նախապատրաստում

Մենք պետք է փոս կտրենք պարիսպի կափարիչի վրա, որպեսզի ձողերը կարողանան ազատ տեղաշարժվել: Դրա համար հարկավոր է օգտագործել փորվածքին ամրացված 4 դյույմ սղոցը: Հիշեք, որ փոսը պետք է դուրս հանվի կենտրոնից, որպեսզի տեղ հատկացնեն քայլող շարժիչի և շարժիչի հանդերձանքի համար: Օգտագործեք ձեր հիմքը որպես տեղեկանք `որոշելու, թե որտեղ կտրեք փոսը և համոզվեք, որ այն կենտրոնացած է պարիսպի եզրերով:

Այժմ, երբ ձեր մոլորակները, ձողերը և պարիսպը պատրաստված են, դուք պատրաստ եք սկսել հավաքվել:

Քայլ 4: Քայլ 4. Հիմնական հավաքում

Սկսեք ՝ տեղադրելով ձեր սուզվող շարժիչը բազայի հատկացված անցքի մեջ: Համոզվեք, որ լարերը խրված են այնպես, որ դրանք հոսեն ներքևի միջով և դուրս գան ներքևից: Հաջորդը տեղադրեք Երկրի հանդերձանքը հիմքի վրա `արտամղված խողովակի վրա: Դուք ցանկանում եք տեղադրել Երկրի հանդերձանքը այնպես, որ այն լողա հիմքից անմիջապես վերև և պտտվելիս չփչանա դրա վրա: Այժմ տեղադրեք Շարժիչի հանդերձանքը դիպչող շարժիչի վրա այնպես, որ հանդերձանքի կենտրոնն անցնի շարժիչի լիսեռով: Շարժիչի և Երկրի հանդերձանքը պետք է լավ տեղավորվեն միասին: Հաջորդը, ավելացրեք կենտրոնական հանդերձանքը արտամղված խողովակին: Կենտրոնական հանդերձանքը շատ ամուր տեղավորվելու է արտամղված խողովակի վրա և պետք է ամրացնել տեղում:

Ուշադրություն դարձրեք, որ շատ դժվար է հեռացնել կենտրոնական հանդերձանքը, երբ այն ամրացված է տեղում, այնպես որ, նախքան շարունակելը, համոզվեք, որ համարժեք տեղակայել եք դրա տակ գտնվող ամեն ինչ: Դուք նաև ցանկանում եք մի փոքր տեղ թողնել Երկրի հանդերձանքի և Կենտրոնական հանդերձանքի միջև, որպեսզի նրանք չխանգարեն միմյանց:

Այժմ դուք պատրաստ եք ավելացնել ձեր ձողերը: Արևի գավազանը կմտնի հիմքի վրա դուրս մղված խողովակի մեջ, իսկ Երկրի ձողը կանցնի Երկրի հանդերձանքի անցքով: Կրկին համոզվեք, որ զուգահեռ մասերի միջև շփում չկա: Լուսնի հանդերձանքը այնուհետև տեղադրվում է Երկրի ձողի շուրջը ՝ Երկրի հանդերձանքի վերևում: Լուսնի գավազանն անցնելու է Լուսնի հանդերձանքի երկրորդական անցքի մեջ: Լրացրեք ձեր ձողերը իրենց համապատասխան մոլորակներով, և դուք պատրաստ եք անցնել սխեմայի սխեմային:

Քայլ 5: Քայլ 5. Շրջանակային սխեմա

Սխեմատիկայի հիմնական մասերն են `միկրոկառավարիչը, էլեկտրամատակարարումը, սլաքային շարժիչը և վարորդի տախտակը և ձայնի տվիչը:

Էներգամատակարարում

Էլեկտրաէներգիան մատակարարվում է 9 Վ մարտկոցով, որը միացված է միկրոկոնտրոլերին:

Stepper Motor & Drive Board

Ստեպեր շարժիչը միացված է միկրոկառավարիչի 8, 9, 10 և 11 կապումներին: Այս կապումներն օգտագործվում են սլաքային շարժիչի 1-4-ի կծիկներն ակտիվացնելու համար: Նրանք սահմանվում են որպես ուրվագծի արդյունքներ:

Ձայնի տվիչ

Ձայնի տվիչը միացված է միկրոկառավարիչի 4 -րդ կապին: Այն սահմանվում է որպես ուրվագիծ մուտքագրում:

Քայլ 6: Քայլ 6. Arduino ուրվագիծ

Ինչպես նախկինում նշվեց, 8 -11 կապումներն միացված են շարժիչային տախտակին (վահանը) և կակտիվացնեն քայլող շարժիչի 1-4 -ի կծիկները: Ձայնի տվիչը միացված է 4 -րդ կապին: Ես սահմանել եմ 8 ms հետաձգման ժամանակ, որպեսզի ստեպեր շարժիչով ապահովվի շրջադարձի հուսալի արագություն: Կարգավորման մեջ ես սահմանել եմ շարժիչի կապումներն որպես ելքեր, իսկ ձայնային տվիչի քորոցը ՝ որպես մուտք: Ձայնի սենսորը հիմնական օղակում կարդացվում է կարգավիճակի փոփոխականի անուններ statusSensor: Երբ աղմուկ է հայտնաբերվում, կարգավիճակի տվիչը կկարգավորվի 1 -ի: Սա կսկսի շարժիչը շարժել 300 քայլ առաջ: Քայլերը հաշվելու համար օգտագործվում է while հանգույց: Եթե նոր ձայն է հայտնաբերվում, հաշվարկը կվերսկսվի, ինչը շարժիչին ավելի երկար շրջելու պատճառ կդարձնի: Եթե ձայնը չբացահայտվի, 300 քայլից հետո շարժիչը կդադարի պտտվել: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար խնդրում ենք դիտել կից տեսանյութը:

Նշում. Շարժիչի պտտման համար կարող եք սահմանել ցանկացած քանակությամբ քայլեր: Ես պարզեցի, որ 300 քայլ տալիս է մոտ 30 վայրկյան շարժում: Ազատորեն փոխեք աստիճանների քանակը, եթե ցանկանում եք, որ մոլորակը գործի ավելի երկար կամ կարճ ժամանակահատվածում:

Քայլ 7: Քայլ 7. Պարիսպի հավաքում

Մնում է միայն բոլոր բաղադրիչները դնել պատյանում: Ես պարզեցի, որ դա ամենահեշտ և արդյունավետ կերպով իրականացվում էր velcro շերտերի միջոցով: Առաջին շարանը պարուրակի ներքևը շարեք մանգաղով (կոպիտ կողմ): Հաջորդ շարանը դրեք ձեր տախտակի, միկրոկառավարիչի, ձայնի տվիչի, շարժիչի, շարժիչի վահանի և մարտկոցի օղակի հետ (փափուկ կողմ): Ավելացրեք մի հանգույց տախտակի վերևին ՝ շարժիչը տեղում պահելու համար: Այժմ կարող եք ապահով կերպով տեղադրել մնացած յուրաքանչյուր բաղադրիչ պարիսպում: Հիմքը ամրացնելու համար նախ կտրեք օղակի երկու կտոր, որոնք երկարությամբ և լայնությամբ մի փոքր ավելի մեծ են, քան հիմքի երկար կողմերը: Ամրացրեք յուրաքանչյուր ժապավեն պարիսպի երկար կողմում, որը տեղադրված է այնպես, որ թույլ կտա սուզվող շարժիչի հանդերձանքը ամբողջությամբ փակվել, իսկ Երկրի հանդերձանքը լավ տեղավորվել պարիսպի կափարիչից կտրված անցքի մեջ: Իմը տեղադրվել է պարիսպի վերևից մոտավորապես 1 : Հաջորդը ամրացրեք երկու համապատասխան կեռիկներ հիմքի երկար կողմերին: Այժմ կարող եք ձեր հիմքը կցել պարիսպին: Ես ընտրեցի հիմքը բարձրացնել այս կերպ` տեղ ապահովելու համար միացում ներքևում:

Ձեր պլանետարիումն այժմ ամբողջությամբ հավաքված է և պատրաստ օգտագործման համար: Համոզվեք, որ մարտկոցը միացված է միկրոկառավարիչին, պտուտակները դրեք պատյանին և թողեք հաճելի բարձր աղմուկ: Դուք պետք է տեսնեք, որ ձեր պլանետարիումը սկսում է շարժվել:

Նշում. Ձայնի ավելի լավ հայտնաբերման համար ձեր ձայնային տվիչը միացրեք պատյանի պատերից մեկին `կափարիչի կտրվածքի մոտ:

Քայլ 8: Վերջնական դիտողություններ

Չնայած սա պարզ նախագիծ էր, բայց դրանից ստացած գիտելիքները անգնահատելի են: Ես ամեն ինչ սովորել եմ 3D մոդելավորման, միկրոկոնտրոլերների կոդավորման, վիդեո խմբագրման, նախագծերի պլանավորման և այլնի մասին: Ես նաև շատ ավելի մեծ հարգանք եմ ձեռք բերել արտադրանքի դիզայներների նկատմամբ, քանի որ շատ մտքեր և ջանքեր են գործադրում ինչ -որ բան նախագծելու և այդ նախագծերը կյանքի կոչելու համար: Շատ փորձություններ և սխալներ և շատ խնդիրների լուծում: Ինձ զվարճալի էր ներգրավել գործընթացում:

Հուսով եմ, որ ձեզ դուր եկավ այս ուսանելի ծրագիրը: