Arduino által vezérelt modell lift: 7 lépés (képekkel)

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

Ebben az utasításban megmutatom, hogyan építettem kétszintes játékfelvonót, működő tolóajtókkal és igény szerint fel-le mozgó kocsival.

A lift szíve egy Arduino Uno (vagy ebben az esetben egy Adafruit Metro), amelyre az Adafruit Motor Shield van felszerelve. A pajzs sokkal könnyebbé teszi az ajtók kinyitásához és bezárásához szükséges két szervó, valamint az autót fel -le hozó léptetőmotor vezetését.

A tényleges szerkezet valóban az egyszerű rész, és tetszés szerint elkészíthető. A trükkös rész az, hogy mindent illesszen be, és győződjön meg arról, hogy a dolgok megfelelően vannak -e igazítva.

Szóval, mondjuk, térjünk rá!

Kellékek

• Arduino Uno (vagy ezzel egyenértékű)
• Adafruit motorpajzs
• Perf tábla
• Fejlécek az Arduino és a pajzs számára
• Folyamatosan forgó szervók (2)
• NEMA 17 léptetőmotor
• Léptetőmotoros tartó
• Közepes sűrűségű farostlemez (MDF) 1/2 "és 1/4" darab
• Alumínium lemezek
• Alumínium rúd
• Alumínium rudak
• Alumínium U-csatorna
• Acélrúd
• PVC cső (1/8 "és 1/4")
• 10 mm -es vezérműszíj
• 10 mm -es szíjtárcsák
• ragasztópisztoly
• csavarok
• plexilapokat
• Padlóminták
• Szövetbetétes ragasztószalag
• Vezetékek
• Fel/Le gombok
• Mikrokapcsolók
• Nagyméretű lineáris hajtómű - a tervek itt találhatók

Lépés: Az ajtók

Az első probléma, amellyel elhatároztam, hogy megoldom az ajtókat. Az ajtóknak előre -hátra kellett mozogniuk, és alul és felül biztosítaniuk kellett őket, hogy ne csapódjanak körbe.

Az alumínium u-csatornákat használtam, amelyeket általában deszkák szegélyeként használtak, az alján, hogy az ajtók nyomon maradjanak. A teteje kicsit trükkösebb volt. Az interneten találtam egy 3D nyomtatott tervrajzot egy lineáris működtetőhöz, és rájöttem, hogy ezek nagyszerűek az ajtó becsukásához és kinyitásához. Az ajtókat kisméretű MDF panelekből készítettem, és néhány alumíniumlemezt tekertem a panel körül, hogy fém megjelenést kölcsönözzenek. (lásd a fotókat)

Acélrudat tettem az ajtó tetejére, és forró ragasztóval ragasztottam egy darab PVC csövet az ajtólap tetejére. A rúd illeszkedett a cső belsejébe, és lehetővé tette az ajtó szabad mozgását oda-vissza, míg az ajtó alsó 8 hüvelykje az u-csatornán belül volt, hogy egyenes maradjon.

A lineáris működtetőt az acélrúd fölé helyeztem, és több PVC csövet és több forró ragasztót használtam, hogy a működtető mozgassa az ajtót. A lineáris működtető egy hobbi méretű szervomotor köré épült, ezért ezeket hozzáadtam.

2. lépés: A szerkezet

Először egy durva vázlatot készítettem arról, hogy milyennek szeretném látni a liftet. 2 emeletnek kellett lennie, egy felfelé és lefelé haladó autóval, valamint minden emeleten nyíló ajtókkal. A végtermék eltért az eredeti vázlattól, de ez rendben van!

Ezután közepes sűrűségű farostlemezből (MDF) építettem fel a szerkezetet, kimértem a padlót és az ajtónyílásokat, majd kiraktam a formákat egy kirakós fűrésszel és egy lyukfűrésszel. Az alap és a teteje valamivel nagyobbak, mint az épület, hogy némi stabilitást és vizuális vonzerőt biztosítsanak. A szerkezetnek csak 3 oldala van, mivel úgy döntöttem, hogy nyitva hagyom a hátlapot, hogy benézhessen.

Az oldalsó darabok 24 hüvelyk magasak és 12 hüvelyk szélesek, a felső és az alsó pedig 15 hüvelyk négyzet alakúak, mindegyik 1/2 hüvelykes MDF -panelekből készült. Az ajtók 6 hüvelyk magasak és körülbelül 4 hüvelyk szélesek. Ügyeljen arra, hogy elegendő hely maradjon. hogy az ajtó oldalra rejtve legyen, amikor nyitva van.

Hozzáadtam egy kis leszálló párkányt is a 2. emeleten kívül.

Minden ajtó fölött 2 hüvelykes lyukat készítettem az ablak vagy a padló jelzője számára, lyukakat a hívógombokhoz minden ajtó mellett, és egy kis lyukat a LED -hez minden ajtónyílás felett (ezt nem használtam fel)

Az egészet fémes kék színre festettem.

3. lépés: Az autó

A liftkocsi MDF -ből és egy darab plexi üvegből készült hátul, így láthatja a Matchbox kocsikat vagy a liftbe betett Lego -srácokat. Maga az autó egyszerű doboz, semmi különös. Megfestettem, és poszterként néhány képeslapot tettem bele. Kicsit nehéznek bizonyult, így nem voltam biztos abban, hogy a motor hogyan fogja felhozni az eredeti tervem alapján. Erre még visszatérünk.

Az autóban az volt a nehéz, hogy hogyan kell felemelni és megakadályozni, hogy megforduljon. A bevált forró ragasztó és pvc módszer alkalmazásával (erre is visszatérek, ne feledkezzek meg róla) négy alumínium rudat tettem be a szerkezet tetejétől az aljáig, és sorakoztattam őket az autót és a csövet, amit minden sarkon ragasztottam. Ez tartotta a liftet a helyén, miközben fel -alá járt.

A 3D nyomtatott alkatrészek eléggé kilógtak a szerkezet belső falából, így a liftet néhány centiméterre vissza kellett tartanom az ajtónyílástól. Nem akartam, hogy egy halom test legyen a felvonóakna alján a Lego minifiguráitól, akik „nem bánják a hatalmas rést”, ezért hozzáadtam egy rövid emelvényt az ajtón belül, ami elég közel került a nyitott oldalhoz a felvonóból, ami megoldotta a problémát.

4. lépés: Motor és ellensúly

A következő probléma az volt, hogyan lehet rávenni az autót fel -alá. Vettem egy NEMA-17 (ez a méret, nem a teljesítmény) léptetőmotort az Adafruit-tól, és megpróbáltam felemelni vele a liftkocsit, valamilyen zsinórral és a léptető tengelyéhez rögzített 3d nyomtatott orsóval, hogy feltekerjük a húrt.

Ez nem működött, ezért elkezdtem gondolkodni azon, hogyan működik egy igazi lift, ellensúllyal. Így a motornak nem kell megemelnie az autó teljes súlyát, csupán meg kell kezdenie a kezdeti mozgást, ami sokkal kisebb nyomatékot igényel. Sokat tanultam a forgatónyomatékról ebben a projektben.

Mindenesetre az ellensúlyos elképzelésem szilárd volt, és egy 10 mm széles öv- és szíjtárcsa -rendszer segítségével végeztem, hasonlóan ahhoz, amit egy 3D -s nyomtatóhoz használnak. Az autó súlya körülbelül egy kilogramm (2 font) volt, a léptetőmotor pedig úgy értékelte, hogy képes 2 kilogramm emelésére egy centiméterre a tengely közepétől. (További nyomatékproblémák) Szóval jó volt.

Az öv egyik végét a felvonókocsi tetejére rögzítették (lecsavarható fémlemez segítségével), majd az öv egyenesen felfelé ment és a léptetőmotor fogaskerékére került, amelyet a szerkezet mennyezetére szereltek. A szíj ezután 90 fokban a szerkezet tetején átment egy második fogaskerékhez, amelyet egy másik acélrúdhoz rögzítettek, és konzolokra szerelték. (lásd a képeket) Innen az öv újabb 90 fokos fordulatot vett egyenesen lefelé, és ezt az ellensúlyhoz rögzítették. (Nyilvánvaló, hogy mindezeket meg kell mérni és pontosan kell elhelyezni, hogy elkerülje az öv további igénybevételét)

Az ellensúly négy darab, a Home Depot-ból származó mintafa padlóburkolatból készült, amelyeket összecsavartam és ragasztottam. Az övet a darabok közepére szorították, és a felesleges farkat kívülről is lecsavarták. 2 acél rudat helyeztem el, hogy az ellensúly felfelé és lefelé haladhasson, az ellensúly köteg mindkét oldalára ragasztott PVC csövek segítségével.

Miután az összes szerkezeti elem a helyén volt, ideje volt dolgozni az elektronikán.

5. lépés: Kapcsolók és elektronika

Ennek a projektnek az agya egy Arduino Uno, tetején Adafruit Motor Shield. A pajzs sokkal könnyebbé teszi a két szervomotor és a léptetőmotor meghajtását, miközben hozzáférést biztosít az Arduino csapjaihoz. A léptetőmotor is többet igényel, mint az Arduino 5 V -os kimenete, és az árnyékoló lehetővé teszi a motor feszültségének növelését és az Arduino számára történő leállítását. A motor 12 V -ig tart, de végül 9 V -os bemenettel mentem, mivel egy Arduino -n feszültségszabályozót sütöttem, amikor az egyik ajtó elakadt.

Egy másik oldalt vettem a 3D nyomtatók felépítéséből, és kis érintkezőkapcsolókat használtam minden ponton, ahol azt szeretné, hogy a dolgok ne mozogjanak. Tehát volt egy pillanatnyi érintkezőkapcsolóm 6 helyen. Felismerték, hol van az autó, és milyen állapotban vannak az egyes ajtók. Amikor az autó a szerkezet alján volt, akkor megnyomott egy kapcsolót az autó alatt. Amikor a tetején volt, az ellensúly alján lévő kapcsoló aktiválódott. Az ajtók mindkét oldalon egy kapcsolót találtak, amikor az nyitva vagy zárva volt.

A lift hívásához világító gombokat tettem a szerkezet elejére. Ezek hűvös háromszög alakú gombok, amelyeken belül LED -ek találhatók, így megnyomáskor világítanak (ha így vezetékezik őket).

A projekt tényleges kódja nem túl bonyolult. Az Arduino vázlat fő hurka ellenőrzi a fel vagy le gombok megnyomását. Az autó helyzetétől függően a program úgy reagál, hogy vagy mozgatja az autót, majd néhány másodpercig kinyitja az ajtót, és bezárja az ajtót. Vagy ha az autó a padlón van, ahol megnyomták a gombot, akkor csak kinyitja az ajtót, majd 5 másodperc múlva bezárja.

Sok -sok hibaelhárítás történt, de végül minden megbízhatóan működött. Az utolsó lépés egy nagy darab plexi volt a hátlapon, lyukkal fúrva, hogy hozzáférjen az elektromos csatlakozóhoz.

Ez egy nagyon szórakoztató projekt volt, és sokat tanultam. Amikor építettem, mindenhol kerestem valami ilyesmi terveket, de nem sok mindent találtam. Remélhetőleg ez az utasítás segíthet valakinek, aki hasonló projektet szeretne felépíteni.

6. lépés: Gondolatok lezárása

Egy dolgot hozzáfűznék egy második építéshez, annak érzékelésére, hogy valami blokkolja az ajtót, mint egy igazi lift. Azt hiszem, valamilyen fényérzékelő működhet, de ezt nálam okosabb ember kitalálja.

Ezenkívül ez egy projekt volt egy ügyfél számára, és UPS segítségével szállítottam el nekik. Azonban hagytam, hogy a UPS csomagolja, ami hatalmas hibának bizonyult. A lift néhány darabbal megérkezett, az öv ki volt kapcsolva, és az egyik ajtó nem működött. Dolgoztam a klienssel, hogy működésbe léphessek, de néhány forró ragasztott PVC csövem leesett, és a jövőben valószínűleg megpróbálok elegánsabb megoldást találni, mint a forró ragasztó. Ezenkívül legközelebb magam csomagolom! Remélem tetszett nektek ez az Instructable. Nézzen meg további projekteket a cascobaystudios.com oldalon

Köszönöm, hogy elolvastad, és legközelebb találkozunk!

7. lépés: Kód

Az Arduino kód a csatolt fájlban található. Rohadt rendetlenség, de működik!

Második helyezett az Arduino versenyen 2020