Χρονοδιακόπτης Angry Egg: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτό το Instructable δημιουργήθηκε για να εκπληρώσει την απαίτηση έργου του Makecourse στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα (www.makecourse.com).

Αυτό το έργο είναι ένα χρονόμετρο που περιστρέφεται από ένα συνοφρυωμένο βλέμμα σε ένα χαμόγελο μέχρι να τελειώσει ο επιλεγμένος χρόνος, στη συνέχεια το γυρίζει με τη νίκη και "χτυπά" την καραμέλα ως ανταμοιβή. Πάντα μου άρεσε να χρησιμοποιώ χρονόμετρα και ανταμοιβές για να είμαι συγκεντρωμένος στη μελέτη και με παρακινούν περισσότερο από ανόητα πράγματα παρά πραγματικό κίνητρο, και έτσι αποφάσισα να φτιάξω μια αρκετά απλή αλλά διασκεδαστική συσκευή για να ανταμείψω τον εαυτό μου για τη διαμονή επικεντρωμένος.

Βήμα 1: Βήμα 1: Απαιτούμενα εργαλεία και αναλώσιμα

Τα απαιτούμενα εργαλεία και προμήθειες- πρόσβαση σε 3D εκτυπωτή- μπορούν να ανήκουν προσωπικά ή να παραγγελθούν από ένα εργαστήριο

-χαρτί και ακρυλικό χρώμα (προαιρετικά)

-Σούπερ κόλλα, θερμή κόλλα, Ε6000, ή άλλη ισχυρή κόλλα επιλογής

-Τρυπάνι

-3 Μικρές βίδες- το ακριβές μέγεθος δεν είναι σημαντικό, δείτε τι ταιριάζει σταθερά στο τρισδιάστατα εκτυπωμένο άνω κέλυφος

-1 Μικροελεγκτής Arduino

-Καλώδιο σύνδεσης Arduino με υπολογιστή-Ένας φορτιστής Android λειτουργεί καλά εάν η πλακέτα σας διαθέτει θύρα microUSB

-1 κουμπί

-2 σερβοκινητήρες SG90 9G

-Μίνι σανίδα ψωμιού (Όσο μικρότερο τόσο το καλύτερο)

-Καλώδια βραχυκυκλωτήρων

-Βηματικό μοτέρ

-ULN2003 Ενότητα οδηγού κινητήρα

-Μικρή καραμέλα για διανομή (Nerds ή Pop Rocks θα ήταν ιδανικά, μίνι M & Ms θα μπορούσαν να λειτουργήσουν, οτιδήποτε πολύ μεγαλύτερο θα μπορούσε να μπλοκάρει το σερβο)

-Λεπτό φύλλο από πλαστικό ή χαρτόνι

-Δύο LED (οποιουδήποτε χρώματος) και αντιστάσεις 220 ohm (προαιρετικά, για τον έλεγχο του κυκλώματός σας)

Βήμα 2: Βήμα 2: Αρχεία με εκτύπωση 3D

Εκτυπώστε ένα αντίγραφο καθενός από αυτά τα αρχεία.

Να είστε προσεκτικοί κατά την αφαίρεση των στηριγμάτων στα μέρη καθώς είναι εύκολο να σπάσετε τα χέρια από το επάνω τμήμα. Ωστόσο, αυτά μπορούν να κολληθούν ξανά αν συμβεί. Mayσως χρειαστεί να ανοίξετε τις τρεις οπές εάν τα στηρίγματα δεν βγαίνουν αρκετά τακτοποιημένα.

Αρκετές οπές πρέπει να προστεθούν στα μεσαία και κάτω τμήματα του κελύφους είτε με διάτρηση είτε με τροποποίηση των αρχείων-τρεις οπές με βίδες για σύνδεση της βάσης και του άνω τμήματος, μια τρύπα για το κουμπί και μια αυλάκωση στο χείλος της βάσης για το καλώδιο Το Οι διάμετροι των οπών των βιδών πρέπει να είναι περίπου το πάχος των τοιχωμάτων του άνω τμήματος και κάθετες ή ελαφρώς γωνιακές στο πάνω μισό. Το μέγεθος και η ακριβής θέση της τρύπας του κουμπιού δεν είναι πολύ σημαντικά-απλώς πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη για να σπρώξει ένα σουβλάκι από μπαμπού ή άλλο μακρόστενο αντικείμενο για να πατήσει το κουμπί και κάπου στη μέση του πίσω μέρους του αυγού. Η αυλάκωση στο κάτω τμήμα πρέπει να έχει την ίδια διάμετρο ή μεγαλύτερη από το καλώδιό σας. Για μια ματ υφή που μοιάζει με αυγό, μπορεί να θέλετε να τρίψετε τα μέρη σας. Οι λεπτομέρειες των ματιών και του στόματος μπορεί επίσης να είναι βαμμένες

Βήμα 3: Βήμα 3: Συναρμολόγηση και δοκιμή κυκλώματος

ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΣΗΜΕΙΩΣΗ- Υπάρχει ένα μεγάλο σφάλμα στο διάγραμμα, τα καλώδια τροφοδοσίας για LED πρέπει να προσαρτηθούν στον πείρο A4 και A5, ΟΧΙ στη ράγα τροφοδοσίας.

Το παραπάνω διάγραμμα Fritzing δείχνει τη διάταξη του breadboard. Εάν γνωρίζετε πώς να κολλήσετε σωστά αυτό το κύκλωμα, μπορείτε σίγουρα, αλλά ως εφαρμογή χαμηλού στρες αυτό δεν είναι απαραίτητο, αν και θα μπορούσε να εξοικονομήσει χώρο. Τα LED και οι αντιστάσεις και τα καλώδια που τα συνδέουν με ακίδες και γείωση υπάρχουν μόνο για τον έλεγχο του κυκλώματός σας και ενδέχεται να αφαιρεθούν για εξοικονόμηση χώρου.

Καρφίτσα 5- Servo περιστροφής χαμόγελου

Καρφίτσα 4- Servo πτερύγιο διανομέα

Καρφίτσες 10 11 12 13- Συνδέσεις Stepper Motor

Καρφίτσα 6- Θετικό σύρμα για το κουμπί

Καρφίτσα A4 a A5- Θετικό σύρμα για LED

Οι θέσεις των συνδέσεων ισχύος και γείωσης στο breadboard μπορούν να μετακινηθούν όσο χρειάζεται, αρκεί να υπάρχει ένα καλώδιο που συνδέει τον πείρο 5V στη θετική (κόκκινη) ράγα και έναν πείρο GRN στην αρνητική (μπλε) ράγα και κάθε στοιχείο έχει σύνδεση με το έδαφος και την ισχύ. Το

Λόγω προβλημάτων με το πρόγραμμα, τα σύρματα έχουν το ίδιο χρώμα στο διάγραμμα, ενώ το χρώμα δεν έχει πραγματικά σημασία ως προς τη λειτουργία, η χρήση κόκκινων καλωδίων για θετικά και μπλε ή μαύρου για το έδαφος είναι τυπική για την αποφυγή σύγχυσης.

Ανεβάστε τον κωδικό που περιλαμβάνεται στο Arduino σας

Η βιβλιοθήκη servo.h είναι μια προεπιλεγμένη βιβλιοθήκη Arduino. Η βιβλιοθήκη stepperAK.h περιλαμβάνεται για λήψη παραπάνω, τοποθετήστε αυτά τα αρχεία στο φάκελο "βιβλιοθήκες" για το Arduino

Το προεπιλεγμένο χρονικό διάστημα είναι 18 δευτερόλεπτα για λόγους δοκιμής. Μπορείτε εύκολα να το αλλάξετε στον κώδικα αλλάζοντας αυτόν τον αριθμό για τον επιθυμητό χρόνο σας, σε δευτερόλεπτα. Μόλις συναρμολογηθεί το κύκλωμά σας, συνιστάται ο έλεγχος. Πατήστε το κουμπί για να ξεκινήσετε και να επαναφέρετε το χρονόμετρο μερικές φορές και αφήστε το να φτάσει στο τέλος του για να διασφαλίσετε ότι ο βηματικός κινητήρας και τα σερβίτσια χαμόγελου και διανομής λειτουργούν σωστά. Το προτεινόμενο σερβο μοντέλο μπορεί μερικές φορές να είναι ελαττωματικό και να συμπεριφέρεται άτακτα σε πλήρη 180 ή 0 μοίρες, αν έχετε ένα σερβο όπως αυτό, χρησιμοποιήστε το για το στόμα όπου αυτή η κίνηση δεν αποτελεί πρόβλημα και μπορεί να προσθέσει την τρελή εμφάνιση το χρονόμετρο καθώς περιστρέφεται πριν από την επαναφορά, όπως έκανε στο δικό μου. Εάν χρησιμοποιείτε ένα σερβο όπως αυτό για το διανομέα, μπορεί να μπλοκάρει στο εσωτερικό της βάσης και να καταστρέψει αυτό ή το σερβο.

Όταν ξεκινά ο χρονοδιακόπτης, το σερβίς χαμόγελου πρέπει να χτυπάει 180 μοίρες μέχρι να τελειώσει ο χρόνος, μετά από τον οποίο ο βηματικός κινητήρας θα περιστραφεί δύο φορές και ο σερβο διανομέας θα αναποδογυρίσει μία φορά πάνω και κάτω. Εάν το χρονόμετρο έχει επαναφερθεί, το σερβίς χαμόγελου θα πρέπει να επιστρέψει στην αρχική του θέση. Λάβετε υπόψη τον τρόπο με τον οποίο τα servos προσανατολίζονται στο τέλος του κύκλου για να βρουν την πλήρη θέση χαμόγελου και την κλειστή θέση του διανομέα, αυτό είναι σημαντικό για τη συναρμολόγηση. Εάν έχετε προσθέσει τις δοκιμαστικές λυχνίες LED, το ένα θα ενεργοποιηθεί εάν ο χρονοδιακόπτης είναι σε λειτουργία, το άλλο θα ενεργοποιηθεί όταν γίνει επαναφορά.

Βήμα 4: Βήμα 4: Συναρμολόγηση

Mayσως χρειαστεί να αποσυνδέσετε τους κινητήρες για να τους κολλήσετε στη θέση τους, αναφέρετε το διάγραμμα για να τους τοποθετήσετε ξανά σωστά.

Κολλήστε ένα μικρό τετράγωνο πλαστικό πάνω από το άνω ανοιχτό άκρο του άνω εξαρτήματος του περιβλήματος, εδώ θα κάτσει το βηματικό μοτέρ σας. Φροντίστε να αφήσετε μια τρύπα ή διάκενο αρκετά μεγάλο για να περάσετε τα καλώδια. Εάν έχετε αρκετό χώρο για να τοποθετήσετε το βηματικό μοτέρ σας μέσα στο σώμα, μπορείτε να το κολλήσετε εκεί, αν το περιστρεφόμενο τμήμα του κινητήρα προεξέχει προς τα έξω. Κολλήστε ένα άλλο μικρό τετράγωνο πλαστικό ή χαρτόνι στο κάτω μέρος του τμήματος των βραχιόνων και, στη συνέχεια, κολλήστε το στο περιστρεφόμενο τμήμα του βηματικού κινητήρα, προσπαθώντας να το συνδέσετε όσο το δυνατόν πιο κεντραρισμένα. Στη συνέχεια, κολλήστε το βηματικό μοτέρ στο πλαστικό στο επάνω ή κοντά στο επάνω μέρος του περιβλήματος, βεβαιωθείτε ότι οι βραχίονες είναι ευθυγραμμισμένοι σωστά.

Αφαιρέστε τυχόν άκρες από το σερβίς χαμόγελου και κολλήστε το στο εσωτερικό του άνω σώματος με το περιστρεφόμενο κομμάτι του ευθυγραμμισμένο μέσα από την τρύπα. Κόψτε τον δείκτη μιας από τις κεφαλές έτσι ώστε να είναι απλώς ένας δακτύλιος και ελέγξτε ότι περιστρέφεται ελεύθερα. Εάν χρησιμοποιείτε τον κωδικό που παρέχεται, στο τέλος του κύκλου θα είναι σε πλήρη χαμόγελο (180 μοίρες). Κολλήστε το κομμάτι χαμόγελου στην άκρη του σερβοκινητήρα έτσι ώστε να είναι σωστά προσανατολισμένο.

Συνδέστε έναν δείκτη με μία άκρη στο σερβο διανομέα και, στη συνέχεια, κολλήστε ένα μικροσκοπικό πλαστικό πτερύγιο, όπως φαίνεται στην εικόνα, βεβαιωθείτε ότι επιτρέπει την πλήρη περιστροφή ενώ καλύπτει κυρίως την κάτω οπή. Δοκιμάστε τον κωδικό σας με το σερβο διανομέα για να βρείτε την αρχική του θέση για να διασφαλίσετε ότι δεν θα μπλοκάρει και, στη συνέχεια, κολλήστε το σερβο, ώστε να καλύψει την τρύπα στην αρχική του θέση.

Η τοποθέτηση των εξαρτημάτων στο μικρό περίβλημα είναι περισσότερο τέχνη παρά επιστήμη, μπορείτε να πειραματιστείτε με διαφορετικές διατάξεις για να δείτε τι ταιριάζει. Η τοποθέτηση του Arduino και της πλάκας ψωμιού μεταξύ τους και προσανατολισμένη κατακόρυφα με το καλώδιο σύνδεσης προς τα κάτω λειτούργησε καλύτερα στα πειράματά μου. Η αφαίρεση των δοκιμαστικών LED θα εξοικονομήσει χώρο. Τοποθετώντας τα ηλεκτρονικά με το σώμα αναποδογυρισμένο διευκολύνει την τοποθέτησή τους λίγο πιο εύκολα με τη βαρύτητα να σας βοηθά. Βεβαιωθείτε ότι το κουμπί σας είναι αρκετά κοντά στην τρύπα που μπορείτε να φτάσετε με ένα μακρύ, στενό εργαλείο όπως ένα σουβλάκι από μπαμπού ή ένα μικρό άκρο κατσαβιδιού. Μόλις τα έχετε συσκευάσει όλα, δοκιμάστε ξανά το κύκλωμα για να βεβαιωθείτε ότι δεν έπεσε τίποτα και ότι το σερβο διανομέα είναι σε θέση να κινείται ελεύθερα.

Σε αυτό το σημείο, θα θελήσετε να βάλετε την καραμέλα σας στο κάτω μέρος του σώματος. Τώρα βιδώστε τις μικρές βίδες στις οπές τους για να ασφαλίσετε το μεσαίο και το κάτω τμήμα του σώματος. Μπορείτε να τα ξεβιδώσετε για επισκευές και να ξαναγεμίσετε καραμέλες αργότερα, αν χρειαστεί.

Τέλος, τα μανταλάκια των ματιών θα πρέπει να ταιριάζουν αρκετά στις κατάλληλες τρύπες τους, ίσως χρειαστεί να τα τρυπήσετε λίγο αν δεν το κάνουν. Κολλήστε τα στη θέση τους, τοποθετώντας τα όσο συμμετρικά ή ασύμμετρα θέλετε.