Tűz, zene és fények szinkronizálása: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Mindannyian tudjuk, hogy az elektronikát számos fontos feladatra használják kórházakban, iskolákban, gyárakban. Miért ne szórakozhatna velük egy kicsit.

Ebben az utasításban Tüzet és fényeket fogok készíteni (Led), amelyek reagálnak a zenére, hogy a zene egy kicsit szórakoztatóbb legyen.

Izopropil -alkoholt fogunk használni a fertőtlenítőszer fő összetevőjeként, amely nagyon gyorsan elpárolog, és nem hagy maga után olyan erős szagot, mint más üzemanyagok, és a levegő már egy -két perc múlva tiszta maradványoktól.

A szervó működteti az izopropil -lappal töltött szórófejes palackot, hogy tűz/lángkitörést okozzon, amelyet egy injekciós fecskendő vált ki, amelyből bután áramlik ki.

1. lépés: Szükséges anyagok

Gyűjtsön össze néhány szervót, LED -szalagot és más elektronikát, hogy elkezdhesse ezt a konstrukciót, hogy minden szükséges alkatrész pontos legyen

1. MG995 180 fokos szervó* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. Spray palackok *4

5. Facsíkok

6. Kör/ Téglalap alakú rétegelt lemez

7. Fém rudak a támogatáshoz

8. Akvárium csövek

9. Kenyeretábla

10. PCA9685 szervo meghajtó

11. Perf tábla

12. Férfi -férfi fejvezetékek

13. Breadboard tápegység

14. 5 Amp tápegység 5-12 volt

15. Injekciós fecskendő

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Horgászcérna

18. DRV8825

19. NEMA 17 léptetőmotor

2. lépés: Szervó

Egyetértünk abban, hogy a szervó a projekt fő alkotóeleme, mivel ez váltja ki a tüzelést vagy a tűzkitöréseket. Az MG995 szervó használata Az arduino csatlakoztatása általában működik, rengeteg hivatkozást talál a szervó arduino használatával történő vezérlésére. A szervókon kívül PCA9685 szervo meghajtót fogunk használni, hogy a vezérlés könnyebb, gyorsabb és hatékonyabb legyen.

Mivel a két szervo működteti az egyik palackot, ezért mindkettőt egyszerre vezérli ugyanazzal a vezérlő/pwm (impulzusszélesség -moduláció) jelzéssel, ezért ez problémát jelent, hogy mindkettő egyszerre forog az óramutató járásával megegyező vagy az óramutató járásával ellentétes irányban. Ennek leküzdéséhez tehát módosítanunk kell a jobb oldali szervókat.

Ezt úgy teheti meg, hogy kinyitja a szervót, és megfordítja a motorjához vezető vezetékeket és a potenciométer szélső bal- és jobbvezetékeit. Ez trükközi a szervót, hogy az óramutató járásával megegyező irányba mozduljon el az óramutató járásával ellentétes jelzésért, és fordítva.

Most mindkét szervó egy adott palackhoz forog az óramutató járásával megegyező irányba, a másik pedig az óramutató járásával ellentétes irányba, hogy egy erős horgászzsinóron keresztül nyomja a szórófejes palackot.

3. lépés: A szervó felszerelése

A Servo -t a sikeres módosítás után (4 a 8 -ból) most fel kell szerelni. Könnyűnek találtam lyukakat vágni egy fúrógéppel, amelyhez egy körfűrész fúrószár van csatlakoztatva. A szervo éle körülbelül 2 cm, ezért körfűrészes fúróval vágni a leghatékonyabb. Győződjön meg arról, hogy az egyes szervók között 8-10 cm-es rés van, hogy a palack könnyen befűzhető, kiváltható és felhelyezhető legyen. Most, a lyukak kivágása után azt találtam, hogy a legjobb, ha a szervó tetejét jó ragasztópisztolyos tapadással ragasztom, és a szervó szélét a vágott élbe csúsztatom. Ez a vágási és szerelési folyamat kissé függ/ Próba és hiba folyamat.

A sárga papír jelöli azokat a foltokat, ahol a lyukat ki kell vágni, hogy a szervó szélei becsússzanak. A fúrt egészet simábbá lehet tenni egy közönséges kis fúróval.

4. lépés: Csinálja a Perf Board szervo pajzsát

Ennek a szervópajzsnak az elkészítése sokkal könnyebbé teszi a kábelezést és az áramellátást, valamint a hibaelhárítást is.

Vegyünk nyolc, 3 fejléc -készletet, és forrasztjuk őket egy kis perforációs táblára, ügyelve arra, hogy egyenlő hely legyen közöttük. Rövidítse le a feszültséget és földelje át vezetékeken vagy kis fémcsapokon keresztül az egész Nyolc szervóhoz. Rövid 2-2-2-2 készlet a PWM csapokból úgy, hogy az első 2 szervó ugyanazt a PWM jelet kapja, a következő kettő stb.

Ennek a perf kártyának a elkészítése is döntő fontosságú, mert bár a PCA9685 szervo meghajtó kiváló IO -t biztosít a szervó csatlakoztatásához, a meghajtó 5 V -ra van korlátozva, és állítólag érvényes korlátozásokkal rendelkezik. Ennek leküzdésére ez a parfümlap pajzs/NYÁK nagyon jó választás. A másik ok az is, hogy a szervók ebben a projektben a maximális feszültségükön működnek, hogy nagyobb nyomatékot és tiszta permetezőpalack -préselést biztosítsanak, ezért 8 V -ot biztosítunk ezen az ideiglenes szervopajzson keresztül. Adjon hozzá / csatlakoztasson egy férfi fejvezetéket az első szervocsomaghoz és így tovább, hogy később csatlakoztathassa az illesztőprogramhoz.

5. lépés: A butánláng

Az izopropil meggyújtásához kis láng szükséges közvetlenül a palack előtt. Próbáltam kísérletezni a nikrómmal, hogy kiváltja az alkoholt, de sajnos nem működik, és még akkor is, ha voltak problémák, tapasztaltam vele. A bután ötlettel folytatva négy kis fecskendőre és akváriumcsőre van szükségünk. Csatlakoztassa mind a négyet egyetlen csőhöz speciális adapterek / csőszerelvények segítségével. A bal oldali rész úgy tartja a butánt, hogy gáz áramlik a fecskendőkbe. Ennek megvalósítása érdekében készítettem egy fadobozt/ házat, hogy egy menetes csavarral/ rúddal rendelkező léptetőmotor a butánnak tudjon nyomni és tartsa a gázt.

Vágjon két rétegelt lemezeket körülbelül 1,25 -szörös méretben, mint a bután doboza, az alábbi extra fa a léptetőmotor és a rúd számára való, amelyek a doboznak ütköznek. Vegyünk két kisméretű rétegelt lemezt a butántartály átmérőjéről, és fúrjuk/ szögesszük őket úgy, hogy a bután szorosan illeszkedjen a korábban vett rétegelt lemezek közé. Most a doboz alsó részéhez azt találtam, hogy a legjobb, ha a bután alapjának megfelelő négyzet alakú/ téglalap alakú rétegelt lemezdarabot veszünk. Fúrjon egy központosított egészet és tömítőanyagot /szilikonot egy anyát úgy, hogy menetes rúd menjen át rajta. Csúsztassa be a butántartályt a szerelvénybe, és tegyen egy akrilfedelet középre fúrt teljes fúrással is, hogy a butántartály fúvókája áthaladjon / érintse meg. Csúsztasson fecskendőt vagy hasonlót az akril felső részébe úgy, hogy ha a doboz rápréselődik, a gáz kilépjen a fecskendőből. Csatlakoztassa ezt a palackok elé helyezett négy különböző fecskendőhöz tartozó négy csőhöz. A ház alsó részén csavarokat használjon, amelyek átmennek a rugón, és csatlakoztassák a faegységhez úgy, hogy ha a csavart meghúzza a léptető, a ház a léptető felé megy, és megkönnyíti a bután kanna préselését.

Az összeszerelés itt a bután kannához megtörtént.

Most fel kell vezetnünk a csöveket a szervólemezeket tartó rétegelt lemezeken keresztül. Csak fúrjon akkora méretű lyukakat, hogy az akvárium csöveinek sugara nagy legyen, és vigye fel őket szépen, és csatlakoztassa a fecskendőket. Szerelje fel a horgászzsinórt a szervókról felfelé az üvegen és lefelé a másik szervóra úgy, hogy amikor a szervó működteti, a palack megnyomódik. A szórófejes palack préselő részében apró ligeteket vághat, hogy a damil időnként ne csússzon el.

6. lépés: Fények

Ahhoz, hogy minden projekt vizuálisan megjelenjen A tetszetős lámpák kulcsfontosságúak, vegye le az RGB LED -ek csíkjait, és vágjon 4 darab 9 LED -es csíkot, amelyek körbeveszik az izopropil -palackokat, hogy elérjék a kívánt hatást. Csatlakoztassa őket sorba, és vegye ki az utolsó vezetékeket. Vörös, zöld és kék színű lesz, és pozitív vezetés lesz veled. Bekapcsolnak, ha 12 V -ot biztosít a pozitív vezetékhez, és lecsiszolja a kívánt színt. Földelés Két szín egyidejűleg más színt eredményez, amelyre bárhol hivatkozhatunk az interneten található színtáblán keresztül.

A be- és kikapcsolás egy Arduino/ STM32 készülékkel bonyolult, mivel az Arduino/ STM32 mikrokontroller nem tudja be- és kikapcsolni a 12 voltos feszültséget. Tehát 3 IRFZ44N Mosfet -et fogunk használni, hogy be- és kikapcsoljuk a zenének megfelelő LED -eket. Vegye fel a Mosfetet, és kösse fel a középső csatlakozót a megfelelő színűre, jobb szélén pedig a föld felé, bal oldali csatlakozóját pedig a mikrokontrollerre. Ismételje meg ezt a másik két szín esetében is.

Ha egyszer kipróbálja őket egy egyszerű arduino pislogó vázlattal, mindig jó ötlet, csak változtassa meg a villogó vázlat PIN -kódját arra, amelyre a mosfetet csatlakoztatta.

Ragasztja az RGB LED -eit kör alakú formába úgy, hogy a permetező palackot bemélyedésként tartja. Javaslom, hogy szorosan tekerje körbe az üveget, és forrón ragasztva a fa alapra/rétegelt lemezre. Ez azt is lehetővé teszi, hogy a palackok ne mozduljanak el vagy essenek le, amikor a cérna megnyomja a palackot.

7. lépés: Elektronika és huzalozás

A bekötés meglehetősen egyszerű. Alább csatoltam egy kapcsolási rajzot is. Alapvetően a szervo meghajtóból származó PWM vezetékek a 8 szervomotorhoz vannak csatlakoztatva, amelyek közül 4 fordított. Mikrokontrollerként arduino -t és STM32 -t használtam. Az arduino a permetezés vezérlésére, az STM32 pedig a fények vezérlésére szolgál. STM32 -t használtam, hogy az egyes zenék színleképezése jobb legyen, mivel az STM32 jobb specifikációkkal rendelkezik, és jobb Fourier -transzformációkat tud végrehajtani, ami jobb fényt eredményez. Az arduino használata szintén nem jelentene problémát, de kissé rosszul nézhet ki ahhoz képest, hogy olyan stm32 -t használ, amely jobban képes számítani.

8. lépés: Kód

Mint a projekt bármely része mikrokontrollerrel, a kód a legfontosabb rész. Az alábbiakban bemutatjuk a projekt kódját. Nyugodtan csíphet vagy változtathat az igényei szerint. A kódnak megfelelő PIN -kódot maga a kód említi.

A permetező '' kód '' alapvetően egy Arduino, amelyet egy számítógép programozott, hogy permetezést indítson, amikor az Arduino soros monitorában valamit beírnak, van kombinációnk '' a '' - '' p '' ahol '' a '' egy permetezést/ Burst of Fire, és az '' o '' kiváltja mind a négy palackot a spray -re, a '' p '' 500 másodperces késleltetés. A sorozatokat úgy lehet szabályozni, hogy egy sor ilyen karaktert adunk a soros monitoron (folyamatosan).

A másik kód a Led -ek STM32 általi átkapcsolására szolgál. Fourier -transzformációkat hajt végre, hogy reagáljon egy adott zenére, és létrehozza a kívánt gyönyörű színváltó hatást.

Az utolsó kód a bután léptetőmotorra vonatkozik, amely a DRV 8825 Stepper meghajtó segítségével csavart forgat, amely felfelé nyomja a kannát a gáz bekapcsolásához. Bár a csavart / csatlakozót kézzel is elforgathatja, hogy a kannát a felső akril ellen nyomja, ami kiváltja / megnyitja a gázt a palackok előtt elhelyezett fecskendőkhöz.

9. lépés: Siker

A projektünk végre elkészült.

Mellékelve a bemutató videó:)

10. lépés: Tippek, trükkök és javaslatok

Vigyázat: Mivel ez a projekt tényleges tüzet foglal magában, és a fő hatása is bután, kérjük, legyen óvatos. Az izopropil -alkohol szintén veszélyes vegyi anyag, és óvatosan kell eljárni.

1. Ez a projekt, bár reagál a tűzre, valójában nem teljesen automatizált, mivel egy személynek bemenetet kell adnia egy soros monitorhoz, hogy ténylegesen kiválthassa a lángokat. Ez könnyen javítható egy python/ bármilyen algoritmussal, amely képes egy teljes dalt feltérképezni az '' a '' bemenetről a '' p '' bemenetre, és bemutatni az Arduino -nak, hogy automatizálja.

2. Tegyen egy Kapton Heat szalagot az izopropil -tartalmú palackokba arra az esetre, hogy elkerülje a palack kupakjainak felmelegedését/ a palack permetezésének károsodását.

3. Bizonyos típusú biztonsági érzékelő hozzáadható az egész épülethez, mint például a HC-SR04 vagy a közelségérzékelő, hogy megállítsa a gáz áramlását és a permetezési folyamatot, amikor egy személy a projekt közelében áll, és veszélyes lángot kiváltani.

4. A felhasznált tápegység Buck vagy Boost átalakítókkal minimalizálható, hogy 8V (5A) (szervóhoz), 23-40v (léptetőmotor), 5v (Arduino és Stm32) és 12V (A fényekért).

5. Nem mutattam be a léptetőmotor vagy a DRV8825 sematikáját, mivel ez egy meglehetősen egyszerű meghajtó, amely hajtja a motort, és az interneten is rengeteg erőforrás áll rendelkezésre a léptető és a mikrovezérlő csatlakoztatásához. Bár megadtam a megfelelő kódot. Két gombot használtam a léptetőmotor óramutató járásával megegyező irányú és az óramutató járásával ellentétes forgásának szabályozására úgy, hogy az óramutató járásával megegyező gomb megnyomása a csavart a dobozhoz nyomja, az óramutató járásával ellentétes gomb megnyomása pedig leengedi a kannát a házban csökkentve/ levágva.

6. Gondoskodjon a megfelelő földelésről a tápegységeken, hogy elkerülje a véletlen kimeneteket és csípéseket az építés során. A mikrokontroller és az elektronika felszerelésére is tervezhet egy NYÁK -t, hogy megkönnyítse.

7. Ez a projekt fertőtlenítőszer -adagolóként is használható, valamint a palackokban izopropil van, ami elég jó higiéniát biztosít.

8. A tüzet ténylegesen meg kell gyújtani egy öngyújtóval, ennek elkerülése érdekében használhatunk nikróm huzalt, hogy még egyszerűbbé tegyük a világítási folyamatot és számítógép/ mikrovezérlő működjön.