Arduino Water Cycle Diorama: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Készítünk egy diorámát, amely bemutatja a víz körforgását, Arduino és néhány motor segítségével mozgást és világítást adva. Iskolai hangulata van - mert valójában iskolai projekt!

A bemutató forgatókönyv a következő:

Reggel felkel a nap [Egy szervomotor mozgatja a napot].

A víz elpárolog a tengerből [Egy léptetőmotor felemeli a "párolgási lapot"]

Felhők képződnek az égen [Egy léptetőmotor leengedi a pamutfelhőket]

Esik az eső [Egy léptetőmotor leengedi az esőlapot]

Eközben a fények (APA106 LED -ek) megváltoztatják a színüket, jelezve a napfelkeltét, a felhős eget, az eső alatti villámokat.

Anyagok:

1. Arduino Uno
2. 5 V -os léptetőmotorok és meghajtók (x3)
3. Szervomotor (x1)
4. APA106 LED -ek (x5)
5. Fém cső
6. Csavarok és csavarok
7. Papírok, tüll, pamut
8. Ragasztópisztoly

Szóval, induljunk!

1. lépés: Készítse el a dobozt

Építettünk egy fadobozt, de használhat kartont is. A doboz méretei elöl 40 cm, mélység 25 cm, magasság 30 cm.

Egy praktikus, zsanérozott fedelet helyeztünk el, így a felemelésével könnyebb dolgozni. Ezenkívül nem igazán van szükségünk a hátsó falra, ezért ezt kihagyhatja, és csak kék papírt használhat az ég számára, amint az a képen látható.

2. lépés: Csatlakoztassa a motorokat

A léptetőmotorokat a doboz teteje közelében rögzítjük, hogy azok forogjanak, és felfelé vagy lefelé tekerjék esőtüllünket, párologtató tüllünket és felhőinket.

Először lyukakat kell fúrni.

Papírral készítsen maszkot a motorról, amint az a fotón látható. Ez lehetővé teszi a lyukak megfelelő jelölését [fotó]. Fúrjon, majd rögzítse a motort csavarokkal és csavarokkal.

3. lépés: Rögzítse a tengelyeket

A tengelyekhez réz vízvezetéket használunk. Mérje meg a távolságot, figyelembe véve a motor mélységét, vonjon le még egy cm -t, és vágjon 3 darabot.

Használja a motortengelyt öntőformaként, és fogóval nyomja meg a cső egyik végét maga körül.

Ezután használjon csavart öntőformaként, és tegye ugyanezt a cső másik végén is.

Fúrjon lyukat a másik falon, a motor tengelyével szemben (mérje meg a távolságokat). Rögzítse a tengelyt a motor tengelye és a csavar között a furaton keresztül. A csavar rögzítéséhez használjon egy vagy két csavart, és egy fémgyűrűt, amely lehetővé teszi a tengely egyenletesebb elforgatását, amint az a képen látható.

4. lépés: Rögzítse a szervomotort

Használjon alatta egy kék-tac-ot, és egy fémcsíkot csavarokkal a szerelőmotor padlóra rögzítéséhez. Ezt a nap felemelésére fogjuk használni, amint az a képen is látható.

Ügyeljen arra, hogy a megfelelő irányban rögzítse. (Ha rosszul csinálja, nem nagy probléma, csak szerkesztheti az arduino kódban.)

Szalma és ragasztó segítségével szerelje fel a napot a motortengelyre.

5. lépés: Csatlakoztassa az elektronikát, a motorokat, a LED -eket

Az Arduino Uno 14 digitális tűvel rendelkezik. Szükségünk van 4 tűre minden léptetőmotor -meghajtóhoz, plusz egy csaphoz a szervomotorhoz, és egy tűhöz a LED -ekhez.

Az alapvető kapcsolatot a sematikus ábrán láthatja. 4 digitális csap van csatlakoztatva a meghajtóhoz. Szüksége lesz egy külön áramforrásra a vezető (és a motor) számára, mivel a motorok elég sok energiát fogyasztanak, és problémái lesznek, ha az Arduino -ból táplálják őket. Használhat USB töltőt és kábelt, vágja le, +5V és GND segítségével táplálja a motort. Ezenkívül csatlakoztatnia kell a GND -t az Arduino kártyáról a GND -hez a külső tápegységről, ahogyan az az ábrán látható.

0, 1, 2, 3 csap: Motor 2

4., 5., 6., 7. csap: 1. motor

8. pin, *10, 11, 12: Motor 0. Ne feledje, hogy a szervo motor 9 -es PIN -kódját elmentjük: egyes Arduino tábláknál csak a 9 -es és a 10 -es csapok hajthatnak szervót.

A szervomotoros csatlakozás meglehetősen szabványos. A vezérléshez használja a 9 -es digitális tűt. Használja a külső áramforrást, ugyanazt, mint a léptetőmotorok, a szervó táplálásához (azaz nem olyan, mint a vázlatos, ahol az áramot az Arduino tábláról veszik.)

Az APA106 LED -es kialakítás lehetővé teszi számunkra, hogy egyetlen LED -et egyetlen tűvel vezéreljünk. A Digital Pin 13-at fogjuk használni (amely szintén az Arduino tábla beépített LED-jéhez van csatlakoztatva). Az alapvető kapcsolat látható a vázlaton. Az APA106 négy tűvel rendelkezik. A két középső érintkező +5V és GND feszültségű. Ezután az első LED DATA IN -jét a 13. tűhöz, annak DATA OUT -ját a második LED DATA IN -hez, stb. Csatlakoztatjuk. Minden következő LED átveszi a DATA IN jelét az előző DATA OUT -ból. Az utolsó LED DATA OUT -ját nem lehet csatlakoztatni.

Érdemes a dekorációt követően rögzíteni a házon lévő LED -eket, hogy jobban ellenőrizhesse a világítást. Alternatív megoldásként forró ragasztóval nem rögzítheti őket, és utána telepítheti a díszeket.

6. lépés: Az Arduino kód

Itt található a kód működésének leírása.

Napkelte: A szervomotor 10 és 50 fok között mozog, sebessége 2 fok/másodperc, míg a világítás vörösről (hajnal) fehérre (dél) változik.

Párolgás: A léptetőmotor feltekeri a tengelyt, ahol a "gőzök" tüllje rögzítve van, és felemeli. Lehet, hogy a méretek függvényében módosítania kell a fordulók számát.

Felhők: A léptetőmotor feltekeri a tengelyt, hogy felfedje a felhőket. A jelenetek színei "esős" beállításra változnak.

Eső: A léptetőmotor letekeri az "eső" tüll tengelyt. Vannak véletlenszerű villanásaink, ahol a szín egy időre fehérre változik - majd vissza az "esős" -re.

Rendszer alaphelyzetbe állítása: A lámpák kialszanak, majd a motorok visszacsavarják a tengelyeket, így a rendszer készen áll egy újabb iteráció elvégzésére, amikor újra csatlakoztatja.

Ne feledje, hogy úgy döntöttünk, hogy csak egyetlen futtatást, majd visszaállítást végezünk, hogy minimálisra csökkentsük annak az esélyét, hogy valaki leállítja a rendszert a művelet közben. Ebben az esetben a tülleket félig feltekerjük a tengelyekre, így a rendszer nem működik megfelelően.

Játssz egy kicsit a kóddal, mielőtt hozzáadod a díszeket. Később finomhangolási beállításokat hajt végre.

7. lépés: Készítse el és rögzítse a dekorációkat és a LED -eket

A táj 2.5D ábrázolása mellett döntöttünk. 4 tájrétegből áll, egymás mögött. Hátul is égbolt van. Az ég és a hátsó réteg között, a hegyekkel, ott található a nap, a szervomotorhoz rögzítve.

Az eső- és a párolgó tüll összecsukható és elrejtve a többi réteg közé, amikor lefelé esik. Menettel rögzítik őket a fenti tengelyekhez.

A felhők kicsi pamutgolyók (amelyek a sminkeléshez használatosak), és amelyeket a felhőtengelyen egymástól függetlenül rögzítenek. Csavarod a cérnát a tengelyre, és kibontva lejönnek a felhők.

A LED -ek láncban vannak összekötve, és a rétegek közé vannak ragasztva, először a hátsó LED -en, így később az Arduino táblához csatlakoztatva.

Az esőre apró darabokat vágtunk vízcsepp alakú papírból, és egy tüllre ragasztottuk. A képen látható, hogy ragasztunk némi súlyt, pl. kis dió, a vízcseppek mögött (és fémgyűrűk a "gőzök" mögött), hogy a tüll a gravitáció hatására leereszkedjen ahelyett, hogy középen lebegne. A tüll tetejét és alját pálcikaceruza köré tekerjük, szintén súlyra. Ez az utolsó "érintés" "gyerekes" hangot kölcsönöz a diorámának (ez egy gyerekprojektnek tűnt). Ha úgy tetszik, használhat valami mást, láthatatlanabbat, hogy súlyt adjon a tüllnek.

8. lépés: Csatlakoztassa az Arduino -t és szerelje fel a táblára

Csatlakoztatnia kell az Arduino motorvezérlőit, szervomotorját, LED -jeit. A csapokat a kód tartalmazza.

Az Arduino és a motorvezérlő táblákat a házon forró ragasztó segítségével felhalmozhatja, és elrejtheti őket a papírhegyek mögé. Használjon egy kis kenyérsütő táblát a motorok külső forrásból történő táplálásához. Az arduino és a motorok tápkábelei hátulról mennek ki.

Végezzen finomhangolást a kódban, és már indulhat is!

Érezd jól magad!