Pokemon Center Machine: 5 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτό το διδακτικό δημιουργήθηκε για να εκπληρώσει την απαίτηση έργου του Makecourse στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα (www.makecourse.com). Αντί για κάποιο βαρετό μάθημα επιλογής, βγήκα έξω και πήρα αυτό το μάθημα Make. Μου υποσχέθηκαν τρισδιάστατη εκτύπωση, δεξιότητες Arduino και ένα φοβερό τελικό έργο. Αυτή η κατηγορία, στην πραγματικότητα, παρέδωσε και τα τρία από αυτά!

Τις πρώτες εβδομάδες του μαθήματος έπρεπε να σχεδιάσω μια ιδέα έργου που ήταν διασκεδαστική και δημιουργική, εφικτή εντός των περιορισμών της τάξης, τρισδιάστατη εκτύπωση και είχε ένα κινούμενο μέρος. Η ιδέα μου για το Pokemon Center Machine ήρθε την ίδια μέρα που προπαραγγέλλω το Pokemon Moon για το 3DS. Αυτή ήταν η στιγμή της Eureka μου!

Σε κάθε παιχνίδι Pokemon, ταινία και εκπομπή υπήρχαν Pokemon Centers, ή χαριτωμένα μικρά ερυθρόλευκα κτίρια για τη θεραπεία εξαντλημένων και λιποθυμημένων Pokemon. Η νοσοκόμα Joy που διευθύνει το Pokemon Center συλλέγει τα Pokemon σας και τα βάζει σε ένα Pokemon Center Machine που θεραπεύει τα Pokemon. Αυτό το μηχάνημα είναι συνήθως ορθογώνιο ή κυκλικό και κάνει λίγο θόρυβο και αναβοσβήνει με λευκά και μπλε φώτα. Η ερμηνεία μου αυτού του μηχανήματος είναι ένα τετράγωνο κουτί με περιστρεφόμενο μεσαίο τμήμα στο οποίο θα διανεμόταν το Pokemon. Όταν πατηθεί ένα κουμπί, το μηχάνημα περιστρέφεται και παίζει το θεματικό τραγούδι του Pokemon Center καθώς και εμφανίζει όλες τις φράσεις Nurse Joys.

Βήμα 1: Υλικά και αρχεία

Ακολουθούν τα υλικά που χρησιμοποίησα κατά τη διάρκεια του έργου μου:

Προγράμματα:

Arduino

Inventor Studio 2017

Τρισδιάστατος εκτυπωτής

Μηχανή κοπής λέιζερ

Εργαλεία:

Σύστημα συγκόλλησης

Ντρέμελ

Κατσαβίδι

Κόλλα τσιμέντου επαφής DAP

Κόλλα Crafting E6000

Προμήθειες:

Τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη

Ακρυλικό "γυαλί"

Pokemon Balls for Decoration (τα δικά μου δημιουργήθηκαν με μπάλες από φελιζόλ και χρώματα αλλά αυτά θα μπορούσαν να γίνουν με πηλό, σκάλισμα, τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη κλπ)

Ηλεκτρική ταινία

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

Arduino

Stepper Motor

Adafruit Soundboard Fx

Ομιλητής

οθόνη LCD

Breadboard, κουμπιά και σύρματα

Αρχεία:

Επισυνάπτονται τα αρχεία μου.stl για τα τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη και το σκίτσο που χρησιμοποιείται για το Arduino

Βήμα 2: Το σκίτσο του Arduino

Το παραπάνω βίντεο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ακολουθήσει μαζί με το σκίτσο (κάτω από αρχεία στην ενότητα υλικού) ή με αυτήν την παρακάτω περιγραφή:

Οι απαραίτητες βιβλιοθήκες για αυτό το σκίτσο είναι το Wire, Liquid Crystal και το Stepper. Η σειρά λογισμικού και το Adafruit είναι προαιρετικά εάν θέλετε να επεκτείνετε αυτό το σκίτσο χρησιμοποιώντας άλλες λειτουργίες του Soundboard.

Στην αρχή του σκίτσου, ορίζω το κουμπί, την ταχύτητα και τη σχέση μετάδοσης του βηματικού κινητήρα και τη διεύθυνση της οθόνης LCD. Ακολουθεί η κενή ρύθμιση στην οποία το myDisplay.init χρησιμοποιείται για την προετοιμασία της οθόνης LCD και το myDisplay.backlight χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση του οπίσθιου φωτισμού της οθόνης LCD. Στη συνέχεια, ρυθμίζεται η ταχύτητα βηματισμού και ρυθμίζεται επίσης η κατάσταση κουμπιού.

Ο βρόχος κενό οργανώνεται από έναν βρόχο while και στη συνέχεια 6 ενότητες που είναι βασικά οι ίδιοι. Ο βρόχος while δηλώνει ότι ενώ το κουμπί είναι Υ HIGHΗΛΟ ή δεν πιέζεται, τότε το τμήμα εντός της παρένθεσης πρέπει να συμβεί. Σε αυτήν την περίπτωση, αυτό δεν θα ήταν τίποτα "while (digitalRead (buttonPin) == HIGH) {}". Ωστόσο, όταν το κουμπί είναι ΧΑΜΗΛΟ ή πατηθεί, τότε το υπόλοιπο σκίτσο θα πρέπει να συνεχίσει να ολοκληρώνεται.

Τα έξι τμήματα που συνθέτουν το υπόλοιπο σκίτσο περιλαμβάνουν την εντολή περιστροφής του υποδοχέα χρησιμοποιώντας το myStepper.step (stepsPerRevolution) και το myDisplay.setCursor (0, 0) που ξεκινά τη φράση στην πρώτη γραμμή της οθόνης LCD ακολουθούμενη από την εντολή myDisplay.print ("Welcome to our") που είναι η φράση που θα εμφανιστεί στην πρώτη γραμμή. Ακολουθεί το myDisplay.setCursor (0, 1) που ξεκινά τη φράση στη δεύτερη γραμμή της οθόνης LCD και την εντολή myDisplay.print ("Pokemon Center!") Που εμφανίζεται στη δεύτερη γραμμή. Η τελευταία εντολή είναι η myDisplay.clear η οποία επαναφέρει την οθόνη για το επόμενο πακέτο κώδικα για την επόμενη περιστροφή και φράση.

Βήμα 3: Σχεδιάζοντας το μηχάνημα

Χρησιμοποίησα τον Inventor για να σχεδιάσω τα τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη μου για το Pokemon Center Machine. Πολλά άλλα προγράμματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν αρκεί να μπορούν να μετατραπούν σε αρχεία.stl για εκτύπωση. Σχεδίασα το μηχάνημά μου χρησιμοποιώντας συνολικά 4 μέρη: τη βάση, τον υποδοχέα, τη βάση του θόλου και τον τρούλο.

Η βάση είναι ένα κοίλο κουτί με μια γέφυρα στη μέση που επιτρέπει στα καλώδια του Arduino να τροφοδοτούνται ενώ δημιουργείται ένα τμήμα για να στηρίζεται ο κινητήρας Stepper. Η βάση είναι κίτρινη στο συνημμένο βίντεο.

Ο κόκκινος υποδοχέας που βρίσκεται στο εσωτερικό της βάσης είναι εκεί που θα μοιράζονταν και θα επουλώνονταν οι μπάλες πόκε καθώς αυτό το μέρος περιστρέφεται.

Η βάση του πράσινου θόλου βρίσκεται στην κορυφή της βάσης και λειτουργεί ως πλατφόρμα για να ακουμπάει ο θόλος πάνω, έτσι ώστε να μην παρεμβαίνει στον περιστρεφόμενο υποδοχέα.

Ο μπλε θόλος στηρίζεται στη βάση του θόλου και έχει μια τρύπα για να κοιτάξει τον υποδοχέα καθώς περιστρέφεται. Αυτή η τρύπα καλύπτεται με ακρυλικό κομμένο με λέιζερ αργότερα στο έργο για καθαρό χώρο προβολής.

Βήμα 4: Το Arduino Circuit and Control Board

Ο πίνακας ελέγχου Pokemon Center Machine μπορεί να χωριστεί σε δύο τμήματα: το Arduino και το Soundboard.

Το Arduino:

Το Arduino είναι προσαρτημένο σε ένα βηματικό μοτέρ, ένα κουμπί και μια οθόνη LCD με τη χρήση ενός breadboard, και τροφοδοτείται από μια εξωτερική μπαταρία. Ο βηματικός κινητήρας περιστρέφει τον υποδοχέα, η οθόνη LCD δείχνει τις κοινές φράσεις του Nurse Joy και η χρήση του κουμπιού είναι αυτή που ελέγχει εάν το σύστημα λειτουργεί ενεργά ή περιμένει.

Το Soundboard:

Το Adafruit Soundboard FX είναι προσαρτημένο σε ένα ηχείο, το Arduino και το κουμπί. Το ηχείο παίζει το τραγούδι που ανέβηκε, το Arduino χρησιμοποιείται απλώς ως πηγή ενέργειας και το κουμπί είναι για άλλη μια φορά αυτό που ελέγχει εάν το σύστημα λειτουργεί ενεργά ή περιμένει.

Το κύκλωμα του breadboard και του Arduino φαίνεται στην συνημμένη εικόνα. Το Arduino έχει τις εισόδους stepper, LCD και κουμπιών μέσω των διαθέσιμων ακίδων και το breadboard μεταφέρει τα ρεύματα μεταξύ του Arduino και αυτών των κομματιών (LCD και κινητήρα). Το soundboard του Adafruit είναι προσαρτημένο στο breadboard και αντλεί δύναμη μέσω του Arduino. Η μουσική του ήχου αναπαράγεται μέσω ενός ηχείου που συνδέεται με ένα βοηθητικό καλώδιο και το Arduino τροφοδοτείται από μια φορητή μπαταρία.

Βήμα 5: Ρύθμιση Όλα

Το σύστημα Arduino, Adafruit και Breadboard:

Κατεβάστε το παρεχόμενο σκίτσο και ανεβάστε το στο Arduino σας, ώστε να έχει τον κώδικα που απαιτείται για να λειτουργήσει σωστά. Επιπλέον, το Adafruit Soundboard FX πρέπει να ρυθμιστεί. Ανέβασα μόνο το αρχείο μουσικής στο Soundboard αφού ο πίνακας έχει ήδη προγραμματιστεί έως και 10 κανόνες ετικέτας ή κουμπιά. Χρησιμοποίησα τις βασικές ρυθμίσεις, αλλά πιο προηγμένες ρυθμίσεις μπορείτε να βρείτε εδώ:

Το Arduino, το Adafruit και το Breadboard τοποθετήθηκαν μέσα σε ένα προβλεπόμενο κουτί που ήταν απαραίτητο για αυτό το πρόγραμμα τάξης, το οποίο διατηρεί τα ηλεκτρονικά ασφαλή και ασφαλή. Εάν είναι επιθυμητό, θα μπορούσε να δημιουργηθεί ένα κουτί με 3D εκτύπωση για μεγαλύτερη ποικιλία στο σχήμα και ευκρινέστερες γραμμές στα κομμένα τμήματα. Χρησιμοποιώντας ένα dremel, δημιούργησα ένα σημείο προβολής για την οθόνη LCD, μια τρύπα για το κουμπί και ένα τμήμα για το βοηθητικό καλώδιο και το καλώδιο USB.

Τα τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη συναρμολογήθηκαν ως εξής:

Base, Stepper Motor, Receptor, Dome Base, και μετά το Dome.

Το Stepper τρυπήθηκε και στερεώθηκε στη γέφυρα στη βάση και ο υποδοχέας είχε μια τρύπα για να χωρέσει το έμβολο Stepper. Βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει ότι ο υποδοχέας μπορεί να περιστραφεί ομαλά πριν τρυπήσετε στο Stepper. Εάν όχι, ρυθμίστε τη θέση μέχρι να μπορέσει. Η βάση θόλου είναι κολλημένη στη βάση και στη συνέχεια ο θόλος είναι κολλημένος στη βάση θόλου. Το ακρυλικό παράθυρο προβολής κόπηκε χρησιμοποιώντας μηχανή κοπής λέιζερ για να εξασφαλιστεί η τέλεια εφαρμογή. Εάν αυτό δεν είναι διαθέσιμο, το dremel θα λειτουργούσε εξίσου καλά.

Διακόσμηση:

Οποιαδήποτε διακόσμηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο Pokemon Center Machine σας. Δημιούργησα μίνι πόκεμπολ για να διακοσμήσω το εξωτερικό της βάσης. Άλλες ιδέες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν τη δημιουργία μπάλων για να μπείτε στο εσωτερικό της μηχανής, το βάψιμο της βάσης ή την τοποθέτηση μικρών ειδωλίων πόκεμον. Απλά διασκέδασε!