GOB: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Tento pokyn bol vytvorený ako splnenie projektovej požiadavky Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

Pozadie na GOB

GOB je skratka pre Gear Operated Box a je to box, ktorý funguje prostredníctvom série prevodových stupňov. Tento projekt bol vytvorený, ako je uvedené vyššie, na Makercourse na University of South Florida a tento pokyn presne ukáže, čo je potrebné na replikáciu tohto projektu aj v iných boxoch. Obrázok vpravo, prvý obrázok vyššie, je najnovšou verziou GOB. Krabicu je možné zamknúť a odomknúť v závislosti od toho, na ktorý kľúč senzor RFID „vidí“, a tiež rozsvieti bočné diódy LED v závislosti od toho, či sa schránka zamyká alebo odomyká. Pozrite sa na priložené video, kde nájdete najnovšie funkcie škatule.

Krok 1: Spotrebný materiál/hardvér

Na obnovu tohto projektu budete potrebovať nasledujúce položky.

1. Doska Arduino Uno

2. Arduino RFID senzor (MFRC522)

3. Prevodové stupne - špecifikácie nájdete nižšie

4. Veľký prameň

5. Krokový motor 5v

6. Rôzne LED diódy

7. Prenosná USB nabíjačka

8. Rámček - špecifikácie nájdete nižšie

9. Akékoľvek dekorácie, ktoré by ste mohli chcieť pre svoj box, použil som nasledujúce:

- farba v spreji (hnedá, zlatá, ružové zlato/ meď)

- Žiarovky na kľúče

- Rôzne 3D tlačené prevody, skrutky a potrubia

Ozubené kolesá

Ozubené kolesá použité pre mechanickú časť tohto návrhu som navrhol vo fusion 360 pomocou ich skriptu ozubeného kolesa a potom som ich vytlačil 3D. Prvý obrázok, ktorý je tu priložený, ukazuje špecifikácie, ktoré som použil na vygenerovanie všetkých svojich prevodových stupňov a na každom som musel zmeniť iba počet zubov. Druhý obrázok zobrazuje ozubené kolesá použité v tomto poli. Použili sa 3 kruhové prevody a potom ako skutočný uzamykací mechanizmus slúžil obdĺžnikový prevod, sú k nemu pripojené aj súbory.stl. Tretí obrázok zobrazuje umiestnenie prevodových stupňov, pretože vidíte, že horný prevodový stupeň potrebuje vodidlá, aby ho držal na svojom mieste, a najväčší prevodový stupeň je prilepený k menšiemu prevodovému stupňu, ktoré umožňuje krokovému motoru otáčať všetkými vnútornými prevodovými stupňami naraz.

Box

Krabica použitá pre môj projekt bola vyrobená zo 7 palcov. x 7 palcov kartónových listov. Na pripojenie veka k spodnej časti škatule boli použité dva tenké prúžky lepenky a potom malý prúžok na konštrukciu háčika na veku, ktorý umožnil uzamknutie škatule. Krabicu si môžete vyrobiť z akéhokoľvek materiálu, ktorý uprednostňujete, alebo použiť krabicu s vekom, ktoré je už na jednej strane spojené, pričom veko musí mať vo vnútri háčik, aby mohla byť schránka zaistená vnútornými ozubenými kolesami. Bližšie informácie nájdete na posledných dvoch obrázkoch.

Krok 2: Zostavenie

1. Zhromaždite všetky materiály uvedené v kroku 1: Spotrebný materiál/ hardvér

2. Zostrojte krabicu, ako už bolo spomenuté, môžete ju vyrobiť z akéhokoľvek materiálu alebo mať akúkoľvek veľkosť, pričom jedinou špecifikáciou je, že musí mať vnútorný háčik, ktorý je dostatočne veľký na to, aby umožnil vnútorným prevodom box uzamknúť.

3. Akonáhle je krabica skonštruovaná, musíte zapojiť obvod. Postupujte podľa priloženej schémy. Pamätajte si, že čím je váš obvod čistý a kompaktný, tým lepšie sa zmestí do vašej škatule. Po zostavení programu a otestovaní obvodu 1) overte, či všetok váš hardvér funguje, a 2) skontrolujte, či robí to, čo chcete.

4. Ďalej navrhnite a vytlačte prevody potrebné pre váš box. V závislosti od veľkosti škatule a veľkosti obvodu môže trvať niekoľko výtlačkov. Prvý prevodový stupeň, s ktorým by ste mali začať, je krokový motor, ktorý vám pomôže zmerať výšku vašich prevodových stupňov vo vnútri skrinky. V súboroch.stl sú pripevnené rôzne veľkosti hmoždiniek, ktoré by vám mali pomôcť zistiť najlepšiu výšku vášho boxu. V spodnej časti hmoždinky budete musieť vyvŕtať otvor a prilepiť ho na krokový motor, aby ste zaistili prevodový stupeň k krokovému motoru.

5. Keď máte vytlačené všetky ozubené kolesá a zostavený obvod, pripevnite prevody k vnútornej časti škatule. Na jednoduchú montáž som použil horúce lepidlo. Môžu sa použiť aj iné druhy lepidla alebo skrutky. Podľa potreby pridajte vodiace lišty, aby prevody držali na svojom mieste. Ako vidíte na obrázkoch, umiestnenie ozubených kolies musí byť zarovnané priamo pod vekom škatule, kde spočíva háčik. Pružina musí sedieť priamo pod háčikom, aby veko vyskočilo, keď je krabica odomknutá, a obdĺžnikové ozubené koleso malo priestor zasunúť do háku, keď sa má škatuľka zamknúť.

6. Akonáhle sú prevody na mieste, zaistite obvod vo vnútri skrinky. Na obrázky som použil pásku, modrú pásku, pretože mi to umožnilo vykonať jednoduché úpravy podľa potreby.

7. Konečne ozdobte svoj box! Rozhodol som sa použiť pôvodne použité LED diódy na označenie otáčania ozubených kolies ako súčasť dekorácie pre ľavú stranu krabice. Najlepšie na tomto projekte je, že jednoduchý koncept vám umožňuje prispôsobiť tento projekt vašim vlastným potrebám. Nasledujúce tri kroky ukazujú, ako som ozdobil túto škatuľu.

8. Vytlačte rôzne prevodové stupne. Potom nastriekajte farbu na škatuľu a prevody, aby zodpovedali téme, na ktorú sa zameriavate. Niektoré ozubené kolesá som použil ako šablóny na pridanie návrhov do strán alebo ich nalepil na textúru. Podrobnosti nájdete na priložených obrázkoch.

9. Na žiarovky na boku som použil žiarovky na kľúče, ktoré som mohol odskrutkovať a vybrať LED diódy. Odtiaľ som mohol na boku škatule urobiť dva otvory na prevlečenie diód LED, ktoré som pripojil k obvodu, do žiaroviek na vonkajšej strane skrinky som mal lepidlo.

10. Keď skončíte, uistite sa, že je ešte dostatok miesta na uloženie predmetu do škatule. Vnútorné obvody som sa rozhodol skryť plsťou, aby sa nič nezachytilo.

Bavte sa so zdobením škatule, ako len chcete, to je na vymýšľaní to najlepšie! Šťastnú tvorbu!

Krok 3: Kód

Začíname

Pripojený súbor.ino je programový kód pre GOB. Aby ste to mohli správne spustiť na svojom arduine, budete tiež musieť nainštalovať dve knižnice, ktoré sú tiež pripojené do priečinka vašich knižníc arduino. Program je dobre komentovaný, ale nižšie je uvedený popis na ďalšie objasnenie. Tento kód vyžaduje základné znalosti programovania arduino.

Prehľad/popis

1. Knižnice

V tomto programe sú použité tri knižnice SPI, MFRC522 a Stepper Library. Pretože SPI je predvolená arduino knižnica, nie je potrebné ju inštalovať do priečinka arduino libraries. SPI je skratka pre Serial Peripheral Interface a je to sériový komunikačný protokol, ktorý arduino používa na komunikáciu so senzorom RFID. S touto knižnicou používame knižnicu MFRC522 na čítanie údajov zo senzora RFID. Táto knižnica je špecifická pre senzor a umožňuje nám použiť informácie, ktoré senzor „číta“z kľúčov RFID používaných na uzamknutie a odomknutie schránky. Knižnica stepperov robí presne to, čo znie, pomáha arduinovi hovoriť s krokovým motorom.

2. Definovanie premenných/ Nastavenie

Po zahrnutí potrebných knižníc pre požadovaný hardvér je potrebné definovať piny uvedeného hardvéru. Arduino v zásade potrebuje vedieť, ktoré kolíky hovoria s akými kusmi hardvéru.

3. Hlavná slučka

Najprv sa použijú prvé dva príkazy if, aby sa zaistilo, že snímač RFID číta kľúč RFID. Potom musíme chytiť kód alebo UID kľúča RFID, ktorý sa „číta“, to sa deje v prvej slučke for funkcie Loop (). Po načítaní UID musíme skontrolovať, či kľúč uzamkne alebo odomkne pole. Tu som pomocou príkazu if else nastavil jeden kľúč na uzamknutie schránky a akýkoľvek iný na odomknutie schránky. Ak sa napríklad UID rovná UID, ktoré chcem, zavolajte funkciu spinRight () alebo uzamknite schránku, zavolajte funkciu spinLeft () a odomknite políčko.

4. Funkcie odstreďovania

Funkcie spinLeft () a spinRight () sa používajú na roztočenie krokového motora doľava alebo doprava. Kľúčovou vecou je, že aby sa obrátili smery krokového motora, kolíky krokového motora sú obrátené.