Το άγαλμα Morse Moai: 4 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-13 06:57

Ως παιδί, με ενδιέφερε πολύ ο κώδικας Μορς. Υπήρχαν μερικοί λόγοι για αυτό - ο πατέρας μου ήταν στο Σώμα Σημάτων κατά τον Β 'Παγκόσμιο Πόλεμο και οι ιστορίες του για το πώς χρησιμοποιήθηκε ο Μορς στον πόλεμο ήταν συναρπαστικές. Είχα ένα αρκετά καλό αυτί για ρυθμούς, οπότε έμαθα εύκολα τους κωδικούς.

Σε μια προσπάθεια να ενδιαφέρω τα παιδιά για τον κώδικα Μορς, έφτιαξα ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο άγαλμα Moai (θυμηθείτε το νησί του Πάσχα) που έχει μια κοιλότητα για τα ηλεκτρονικά, έναν πιεζό βομβητή για τον ήχο, δύο LED για τα μάτια και ένα Arduino Nano για την εκπομπή. Αυτή η έκδοση που περιγράφω χρησιμοποιεί μόνο το Serdu Monitor Arduino για την αποστολή συμβολοσειρών στο Moai, αλλά φυσικά, προσθέτοντας μια μονάδα Bluetooth και μια αντίστοιχη εφαρμογή τηλεφώνου, ή ακόμα και ένα τσιπ ESP8266 WLAN και μια εφαρμογή ιστού, μπορείτε να τα φτιάξετε μεταβείτε ασύρματα με σχετική ευκολία.

Τα πράγματα που θα χρειαστείτε είναι:

• πρόσβαση σε έναν εκτυπωτή 3D
• το αρχείο STL που θα παράσχω
• Το Arduino Nano και το περιβάλλον προγραμματισμού του IDE, καθώς και το καλώδιο USB του
• ένα πιεζό βομβητή
• δύο LED
• μερικά καλώδια βραχυκυκλωτήρων
• ένα στρογγυλό αρχείο σε περίπτωση που οι οπές των ματιών είναι λίγο σφιχτές για τα LED σας

Βήμα 1: Κάνοντας το Moai χρησιμοποιώντας το μπλέντερ, το 3D περιβάλλον ανοιχτού κώδικα

Σας έδωσα το αρχείο STL που περιέχει το Moai και ένα καπάκι (μερικά από τα αγάλματα έχουν στην πραγματικότητα ένα κομμάτι πέτρα πάνω τους, οπότε αυτό φαίνεται αρκετά ωραίο στην πραγματικότητα με το καπάκι ανοιχτό).

Χρησιμοποιώ και διδάσκω το Blender στο Πανεπιστήμιο Εφαρμοσμένων Επιστημών Haaga-Helia και αν σας ενδιαφέρει το 3D, σας προτρέπω να ρίξετε μια ματιά σε αυτό το εντελώς δωρεάν, αλλά πολύ ισχυρό λογισμικό. Είναι τέλειο για τις ανάγκες μας στη μοντελοποίηση πραγμάτων για εκτύπωση, αλλά έχει πολύ μεγαλύτερη ισχύ πέρα από την τρισδιάστατη εκτύπωση. Αν σας αρέσει, μπορείτε να ρίξετε μια ματιά στο ιστολόγιό μου που έχει πολλά άρθρα σχετικά με τη χρήση του Blender.

Το Moai είναι ένας κύλινδρος πεπλατυσμένος κατά μήκος του άξονα Χ. Αυτό σας δίνει το γενικό σχήμα του βράχου αγάλματος. Στενεύοντας μερικούς από τους βρόχους κάνει την περιοχή του λαιμού να φαίνεται σωστή. Η προσθήκη μερικών βρόχων ακμής σας δίνει πρόσβαση σε περισσότερες όψεις στο άγαλμα, ώστε να μπορείτε να πιάσετε την περιοχή της μύτης και να την περιστρέψετε κατά μήκος του άξονα Υ. Η κορυφογραμμή φρυδιών επίσης είναι απλώς ένας βρόχος ακμής που έχει τραβηχτεί λίγο, όπως και τα αυτιά. Συνολικά, αυτό δεν είναι ένα δύσκολο έργο για μοντελοποίηση, είναι απλώς σημαντικό να διατηρήσετε την επιλογή X Mirror ενεργοποιημένη, έτσι ώστε ό, τι κάνετε στη μία πλευρά να αντικατοπτρίζεται στην άλλη πλευρά.

Η κοιλότητα στο εσωτερικό της κεφαλής γίνεται με έναν τροποποιητή Boolean. Τα Booleans σας δίνουν τη δυνατότητα να σχεδιάσετε ένα αντικείμενο του μεγέθους και του όγκου που θέλετε να χαράξετε από το κεφάλι, οπότε σε αυτή την περίπτωση, έφτιαξα έναν κύβο και το έβαλα στο κεφάλι. Μετά από αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τροποποιητή Boolean Difference, ο οποίος δημιουργεί μια κοιλότητα στο κεφάλι του ακριβούς μεγέθους και σχήματος του κύβου.

Μια παρόμοια λειτουργία με δύο κυλίνδρους σας επιτρέπει να ανοίξετε τρύπες για την εισαγωγή των LED στην κεφαλή. Τα μπουλόνια είναι υπέροχα επειδή διατηρούν την ιδιότητα πολλαπλής του τυπωμένου κομματιού, δηλ. βεβαιωθείτε ότι είναι στεγανό και δεν έχει χαλαρά άκρα ή όψεις.

Σας παρείχα επίσης το αρχείο Blender, αν θέλετε να ρίξετε μια ματιά στον τρόπο κατασκευής του. Απλώς κατεβάστε το αρχείο rano raraku 6.blend και ρίξτε μια ματιά.

Βήμα 2: Εκτύπωση του Moai

Το αρχείο STL που παρέχω για τη χρήση σας είναι έτοιμο για εκτύπωση. Χρησιμοποίησα νήμα PLA για το δικό μου, αλλά οποιοδήποτε υλικό νημάτων θα το κάνει. Οι προτεινόμενες ρυθμίσεις είναι

• θερμοκρασία 210-215 βαθμούς Κελσίου
• ύψος στρώματος 0,2mm
• ταχύτητες κεφαλής εκτύπωσης περίπου 50 mm/s
• γκρι PLA (το δικό μου είναι μαύρο αλλά δεν είναι το καλύτερο χρώμα).

Με αυτά, κοιτάζετε περίπου 5-6 ώρες εκτύπωσης. Η επεξεργασία μετά είναι ελάχιστη, εκτός αν θέλετε να το βάψετε για να έχει εφέ γήρανσης ή βρύα ή κάτι τέτοιο.

Βήμα 3: Η κατασκευή Arduino

Το Arduino Nano είναι εξίσου ισχυρό με το κανονικό Arduino, αλλά είναι χτισμένο πάνω σε μια μικροσκοπική πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Όπως μπορείτε να δείτε στην εικόνα στα αριστερά, έρχεται με κάποια συναρμολόγηση που απαιτείται. Εάν δεν σκοπεύετε να επαναχρησιμοποιήσετε το Arduino σε άλλο έργο, μπορείτε να κολλήσετε τα καλώδια απευθείας στις πρίζες του πίνακα, αλλά συνήθως κολλάω στις ακίδες που παρέχονται με τον πίνακα, έτσι ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Nano και αλλού Το Στην παρακάτω περιγραφή, θα υποθέσω ότι θα κολλήσετε τις καρφίτσες στο Arduino και θα χρησιμοποιήσετε καλώδια βραχυκυκλωτήρων.

Ο βομβητής είναι ένας τυποποιημένος πίεζο βομβητής έκδοσης, ο οποίος είναι διαθέσιμος στο Alibaba, το Ebay, το Amazon και ένα εκατομμύριο άλλα καταστήματα για ένα δολάριο το καθένα. Οι λυχνίες LED που εμφανίζονται ήδη συναρμολογημένες στο εσωτερικό της κεφαλής είναι επίσης τυπικές λευκές λυχνίες LED 5 mm.

Πρέπει να πιάσετε καλώδια με jumper με θηλυκά κεφάλια. Κόψτε τα καλώδια και κολλήστε τις κεφαλές στα LED και στο βομβητή, όπως εξηγείται παρακάτω.

Η καλωδίωση του Arduino είναι πολύ εύκολη.

1. Ο συγκολλημένος θηλυκός άλτης τελειώνει στα καλώδια του, ώστε να μπορείτε απλά να τα σπρώξετε στις καρφίτσες του Arduino.
2. Ο πιεζόηχος βομβητής συνδέεται με το κόκκινο σύρμα που πηγαίνει στην ψηφιακή ακίδα 11 και το μαύρο στο έδαφος στο Arduino.
3. Οι λυχνίες LED συγκολλούνται παράλληλα, δηλ. τις μακριές καρφίτσες μαζί και τις κοντές καρφίτσες μαζί.
4. Συγκολλήστε ένα θηλυκό άλτη στο τέλος των μακριών πείρων στα LED και σημειώστε το θετικό.
5. Σπρώξτε το άκρο του βραχυκυκλωτήρα στην ψηφιακή ακίδα D2 στο Arduino.
6. Συγκολλήστε ένα γυναικείο άλτη στην άκρη των κοντών ακίδων στις λυχνίες LED και σημειώστε το γείωση.
7. Σπρώξτε το άκρο του άλτη στον άλλο πείρο GND στο Arduino.

Τώρα μπορούμε να συνδέσουμε το Arduino στον υπολογιστή και να δούμε τον κωδικό. Είναι καλή ιδέα να δοκιμάσετε το έργο πριν το συναρμολογήσετε όλα μέσα στο κεφάλι του Moai.

Βήμα 4: Ο κώδικας Arduino και η συναρμολόγηση του αγάλματος

Ο κώδικας είναι πλήρης και λειτουργεί, επομένως, ανάλογα με τις δεξιότητές σας στο Arduino, θα μπορείτε είτε να το χρησιμοποιήσετε ως έχει είτε να το επεξεργαστείτε για να ταιριάξετε στον εαυτό σας.

Θυμηθείτε να ανοίξετε ένα παράθυρο Serial Monitor από το μενού Εργαλεία.

Το πρόγραμμα λειτουργεί ως εξής:

• ρυθμίστε το Arduino και εισαγάγετε τον κύριο βρόχο
• διαβάστε μια συμβολοσειρά εισόδου από το Serial Monitor
• περάστε από αυτό χαρακτήρα ανά χαρακτήρα
• βρείτε τον χαρακτήρα στον πίνακα χαρακτήρων και επιστρέψτε τον αριθμό ευρετηρίου του χαρακτήρα
• βρείτε τον κωδικό Morse στον πίνακα Morse, χρησιμοποιώντας τον αριθμό ευρετηρίου
• βρόχο στον κώδικα Morse, παίζοντας ένα σύντομο σήμα και φως σε κάθε S και ένα μακρύ σε κάθε L,
• κάντε 3 φορές μικρή καθυστέρηση σε κάθε χαρακτήρα P (διάστημα)
• επιστροφή στην κορυφή του βρόχου

Ο κώδικας έχει σχολιαστεί, οπότε θα πρέπει να μπορείτε να τον διαβάσετε απευθείας.

Λόγω προβλημάτων με το σύνολο χαρακτήρων του Arduino, δεν παρέχω εκτεταμένους χαρακτήρες, διατίθενται μόνο τα Ascii A-Z και 0-9. Άλλοι χαρακτήρες, εάν εισαχθούν, θα σας παρουσιάσουν ενδιαφέροντα αποτελέσματα.

Συνδέστε το Arduino στον υπολογιστή σας και, στη συνέχεια, ανεβάστε τον κωδικό σε αυτό χρησιμοποιώντας το Arduino IDE. Θυμηθείτε να ορίσετε τον σωστό τύπο πλακέτας (το Arduino Uno και το Nano διαφέρουν) καθώς και τη σωστή θύρα COM.

Μετά από αυτό, μπορείτε απλώς να μεταβείτε στο Serial Monitor, να πληκτρολογήσετε το κείμενό σας για να φορτίσετε στο πλαίσιο επεξεργασίας στο επάνω μέρος, στη συνέχεια να πατήσετε Enter και να παρακολουθήσετε και να ακούσετε το μαγικό Moai σας να σαρώνει το μήνυμά σας.

Όσον αφορά τη συναρμολόγηση, απλώς περάστε τα καλώδια μέσα από την τρύπα στο πίσω μέρος της βάσης του Moai, ρίξτε το πιεζοηχητικό βομβητή στην κοιλότητα, σπρώξτε τα LED στις υποδοχές των ματιών και τοποθετήστε το καπάκι στο κεφάλι. Αυτό είναι!

Αν σας άρεσε, δείτε πολλά περισσότερα στο www.sabulo.com, όπου έχω δεκάδες αναρτήσεις σχετικά με το Arduino, την τρισδιάστατη, την τρισδιάστατη εκτύπωση και πολλά άλλα. Ευχαριστώ για την ανάγνωση και ενημερώστε μου αν το φτιάξετε!