Arduino удирдлагатай цахилгаан шат: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Энэхүү гарын авлагад би хоёр түвшний тоглоомон цахилгаан шатыг хэрхэн бүтээсэн, гүйдэг хаалгатай, эрэлт хэрэгцээтэй үед дээш доош хөдөлдөг машинтай болохыг харуулах болно.

Лифтний зүрх нь Arduino Uno (эсвэл энэ тохиолдолд Adafruit Metro) бөгөөд дээр нь Adafruit Motor Shield суурилуулсан болно. Бамбай нь хаалгыг онгойлгох, хаахад шаардлагатай хоёр servo болон машиныг дээш, доош авчирдаг stepper хөдөлгүүрийг жолоодоход илүү хялбар болгодог.

Бодит бүтэц нь үнэхээр хялбар хэсэг бөгөөд үүнийг хүссэн хэлбэрээр хийх боломжтой. Хэцүү хэсэг бол бүх зүйлийг дотор нь тааруулж, бүх зүйлийг зөв тохируулах явдал юм.

Тиймээс үүнийг хийцгээе!

Хангамж

• Arduino Uno (эсвэл түүнтэй адилтгах)
• Adafruit мотор бамбай
• Perf самбар
• Arduino болон бамбайны толгой
• Тасралтгүй эргүүлэх servo (2)
• NEMA 17 шатлалт мотор
• Stepper мотор холбох хэрэгсэл
• Дунд зэргийн нягтралтай шилэн хавтан (БСХС) 1/2 "ба 1/4" ширхэг
• Хөнгөн цагаан хуудас
• Хөнгөн цагаан баар
• Хөнгөн цагаан саваа
• Хөнгөн цагаан U-суваг
• Ган саваа
• PVC хоолой (1/8 "ба 1/4")
• 10 мм цагны бүс
• 10 мм дамар
• халуун цавуу буу
• эрэг
• plexiglas хуудас
• Шалны дээж
• Наалдамхай тууз
• Утас
• Дээш/доош товчлуурууд
• Бичил унтраалга
• Том шугаман идэвхжүүлэгч - төлөвлөгөө энд байна

Алхам 1: Хаалга

Миний шийдэхээр шийдсэн анхны асуудал бол хаалга юм. Хаалга нь нааш цааш хөдөлж, доод ба дээд хэсэгт бэхлэгдсэн байх ёстой бөгөөд ингэснээр тэд эргэн тойрон үлдэхгүй байв.

Би хаалганы хөдөлгөөнийг хэвийн байлгахын тулд хавтангийн ирмэг болгон ашигладаг хөнгөн цагаан u-суваг ашиглан ёроолыг нь таслав. Дээд тал нь арай илүү зальтай байсан. Шугаман идэвхжүүлэгчийн 3D хэвлэмэл төлөвлөгөөг би онлайнаар олж харсан бөгөөд энэ нь хаалгыг түлхэж онгойлгоход маш сайн хэрэг болно гэж би бодсон. Би БСХС -ийн жижиг хавтангаар хаалга хийж, хөнгөн цагаан хавтанг боож, метал харагдуулсан. (зураг харна уу)

Би хаалганы дээд талд ган саваа тавьж, хаалганы хавтангийн дээд талд PVC хоолойн хэсгийг халуунаар наасан. Саваа нь хоолойн дотор багтах бөгөөд хаалгыг нааш цааш чөлөөтэй зорчих боломжийг олгодог бол хаалганы доод талын 8 инч орчим сувгийг шулуун байлгахын тулд u-суваг дотор байв.

Би шугаман идэвхжүүлэгчийг ган саваа дээр байрлуулж, илүү их PVC хоолой, илүү халуун цавуу ашиглан хаалгыг хөдөлгөх боломжтой болсон. Шугаман идэвхжүүлэгч нь хобби хэмжээтэй servo моторын эргэн тойронд бүтээгдсэн тул би тэдгээрийг оруулав.

Алхам 2: Бүтэц

Эхлээд би цахилгаан шатыг ямар байхыг хүсч байгаагаа бүдүүлгээр зурсан. Энэ нь 2 давхарт байх ёстой бөгөөд дээшээ доошоо явдаг машинтай, давхар бүрт хаалга онгойдог байв. Эцсийн бүтээгдэхүүн нь анхны ноорогоосоо хазайсан боловч энэ нь зүгээр юм!

Дараа нь би бүтцийг дунд нягтралтай шилэн хавтан (БСХС) -ээс барьж, шал, хаалганы нүхийг хэмжиж, хэлбэрийг нь jigsaw, нүхний хөрөө ашиглан хайчилж авав. Суурь ба дээд хэсэг нь барилгаас арай том хэмжээтэй бөгөөд энэ нь тогтвортой байдал, харааны сэтгэл татам байдлыг өгдөг. Би нуруугаа нээлттэй үлдээхээр шийдсэн тул бүтэц нь зөвхөн 3 талтай бөгөөд та дотогшоо харж болно.

Хажуугийн хэсэг нь 24 инч өндөр, 12 инч өргөн, дээд ба доод тал нь 15 инчийн дөрвөлжин бөгөөд бүгд 1/2 инч БСХС -ийн хавтангаар хийгдсэн. Хаалга нь 6 инчийн өндөр, 4 инчийн өргөнтэй. Хангалттай зай үлдээх хэрэгтэй. хаалгыг онгойлгоход хажуу тийш нь нуух.

Би бас 2 давхрын гадна талд жижиг буух тавиур нэмсэн.

Би бас хаалга бүрийн дээр цонх, шалны индикаторын хувьд 2 инчийн нүх, хаалга бүрийн хажууд байгаа дуудлагын товчлууруудын нүх, хаалганы нээлхийн бүрийн дээр LED -ийн жижиг нүх гаргав (би үүнийг салгаагүй)

Би бүх зүйлийг металл цэнхэр өнгөөр будсан.

Алхам 3: Машин

Цахилгаан шатны машин нь БСХС -ээс хийгдсэн бөгөөд ар талдаа зориулагдсан Plexiglas -ийн нэг хэсэг тул цахилгаан шат руу оруулсан Matchbox машинууд эсвэл Lego залуусыг харах боломжтой. Машин нь өөрөө энгийн хайрцаг бөгөөд тийм ч гоёмсог зүйл биш юм. Би үүнийг будаж, дотор нь хэдэн ил захидлыг зурагт хуудас болгон оруулав. Энэ нь маш хүнд байсан тул би анхны төлөвлөгөөгөө ашиглан мотор хэрхэн дээш өргөхийг мэдэхгүй байв. Бид үүнд буцаж ирэх болно.

Машины хамгийн хэцүү хэсэг нь түүнийг хэрхэн дээш өргөх, эргэн тойрондоо дүүжлэхгүй байх явдал байв. Туршлагатай, жинхэнэ халуун цавуу, pvc аргыг ашиглан (би үүнд буцаж ирнэ, битгий мартаарай) би дөрвөн хөнгөн цагаан саваа хийж, бүтцийн дээд хэсгээс ёроол руу хийж, доторлогоотой болгов. машин, миний булан бүрт наасан хоолой. Энэ нь цахилгаан шатыг дээш доош уруудахад байрандаа байлгажээ.

3D хэвлэмэл хэсгүүд нь барилгын дотор талын хананаас нэлээд гацсан тул би цахилгаан шатны машиныг хаалганы нээлхийгээс хэдхэн сантиметр зайтай байлгах ёстой байв. Би "асар том цоорхойг үл тоомсорлодог" лего минифигүүдийн лифтний босоо амны ёроолд би цогцос байхыг хүсээгүй тул хаалганы дотор нээлттэй тал руу нэлээд ойрхон байрлуулсан богино тавцан нэмэв. Асуудлыг шийдсэн цахилгаан шатны машин.

Алхам 4: Мотор ба эсрэг жин

Дараагийн асуудал бол машиныг хэрхэн дээш, доош нь гаргах вэ гэдэг асуудал байв. Би Adafruit-аас NEMA-17 (энэ нь хүч чадал биш, хэмжээ) шаталсан мотор худалдаж аваад, утсыг салгахын тулд алхын босоо аманд бэхэлсэн 3d хэвлэсэн дамар бүхий утсыг ашиглан цахилгаан шатны машиныг өргөхийг оролдов.

Энэ нь тус болоогүй тул би жингийн эсрэг жинтэй жинхэнэ цахилгаан шат хэрхэн ажилладаг талаар бодож эхлэв. Ийм байдлаар мотор нь машины бүх жинг өргөх шаардлагагүй бөгөөд зөвхөн бага эргүүлэх хүч шаардагдах анхны хөдөлгөөнийг эхлүүлэх ёстой. Энэ төсөл дээр би эргүүлэх хүчний талаар маш их зүйлийг сурсан.

Ямар ч байсан миний эсрэг жингийн санаа баттай байсан бөгөөд би 3D принтер бүтээхэд ашигладагтай адил 10 мм өргөн бүс, дамрын системийг ашигласан. Машин нь нэг килограмм орчим жинтэй байсан бөгөөд stepper мотор нь босоо амны төвөөс нэг см зайд 2 килограмм өргөх чадвартай гэж үнэлэгдсэн байна. (Илүү их моментийн асуудлууд) Тиймээс үүнийг хийхэд тохиромжтой байсан.

Туузны нэг үзүүрийг цахилгаан шатны машины дээд хэсэгт бэхэлсэн (боолттой металл хавтан ашиглан), дараа нь бүс шууд дээш өргөгдөж, бүтцийн таазанд бэхлэгдсэн stepper мотор дээрх шүдтэй араа руу оров. Дараа нь бүсийг бүтцийн дээд хэсгээр 90 градусаар хоёр дахь шүдтэй дамар руу аваачсан бөгөөд энэ нь хаалтанд бэхлэгдсэн өөр ган саваагаар бэхлэгдсэн байв. (зургуудыг үзнэ үү) Тэндээс бүсийг 90 градус эргүүлж, эсрэг жинд бэхлэв. (Бүс дээр нэмэлт ачаалал өгөхгүйн тулд та эдгээр бүх зүйлийг хэмжиж, нарийвчлалтай байрлуулах ёстой)

Эсрэг жин нь Home Depot-ийн дээжийн дөрвөн ширхэг модон шалаар хийгдсэн бөгөөд үүнийг би боож, суваг дээр наасан. Туузан хэсгүүдийн дунд хавчуулагдсан бөгөөд илүүдэл сүүлийг гадна талаас нь шургуулжээ. Би эсрэг жингийн хоёр талд наасан PVC хоолойг ашиглан дээш доош гүйх зориулалттай 2 ган саваа байрлуулсан.

Бүх бүтцийн хэсгүүдийг байрлуулсны дараа электрон төхөөрөмж дээр ажиллах цаг болжээ.

Алхам 5: Шилжүүлэгч ба электроник

Энэхүү төслийн тархи нь Arduino Uno бөгөөд дээд талд нь Adafruit Motor Shield байдаг. Энэхүү бамбай нь хоёр servo мотор болон stepper моторыг жолоодох ажлыг ихээхэн хөнгөвчлөхийн зэрэгцээ Arduino дээрх ихэнх зүү рүү нэвтрэх боломжийг олгодог. Stepper мотор нь Arduino -ийн 5V гаралтаас илүү ихийг шаарддаг бөгөөд бамбай нь хөдөлгүүрийн хүчдэлийг нэмэгдүүлж Arduino -д буулгах боломжийг олгодог. Мотор нь 12В хүртэл хүчдэл авдаг, гэхдээ би хаалганы нэг нь гацах үед хүчдэлийн зохицуулагчийг нэг Arduino дээр шарсан тул би 9V оролттой болсон.

Би 3D принтер бүтээх аргаас өөр хуудас авч, хөдөлгөөнийг зогсоохыг хүссэн бүх цэгүүдэд жижиг контакт унтраалгыг ашигласан. Тиймээс би 6 байршилд түр зуурын холбоо барих унтраалгатай болсон. Тэд машин хаана байгааг, хаалга тус бүрийн байдал ямар байгааг олж тогтоожээ. Машин бүтцийн доод хэсэгт байх үед машины доор унтраалга дарж байв. Дээд талд байх үед эсрэг жингийн доод хэсэгт байрлах унтраалга идэвхжсэн байв. Хаалга нь нээлттэй эсвэл хаалттай байх үед хоёр талын унтраалгыг цохив.

Цахилгаан шат руу залгахын тулд би бүтцийн урд талд гэрэлтэй товчлууруудыг тавив. Эдгээр нь дотор нь LED бүхий сэрүүн гурвалжин товчлуурууд тул дарахад гэрэл асдаг (хэрэв та утсыг ийм утсаар холбовол).

Энэ төслийн бодит код нь тийм ч төвөгтэй биш юм. Arduino ноорогны гол цикл нь дээш эсвэл доош товчлуурыг дарж байгаа эсэхийг шалгадаг. Машины байрлалаас хамааран програм нь машинаа хөдөлгөж, дараа нь хэдэн секундын турш хаалгаа онгойлгож, хаалгаа хаадаг. Эсвэл, хэрэв машин нь товчлуур дарагдсан шалан дээр байвал хаалгыг онгойлгоод 5 секундын дараа хаадаг.

Алдааг олж засварлах маш олон арга байсан боловч эцэст нь би бүх зүйлийг найдвартай ажиллуулж чадсан. Эцсийн алхам бол цахилгаан залгуурт нэвтрэхийн тулд цооног өрөмдсөн нуруун дээрх том хэсэг Plexiglas байв.

Энэ бол үнэхээр хөгжилтэй төсөл байсан бөгөөд би маш их зүйлийг сурсан. Би үүнийг барьж байхдаа иймэрхүү зүйлийн талаар төлөвлөгөө хайж байсан боловч тийм ч их зүйл олж чадаагүй. Энэхүү зааварчилгаа нь ижил төстэй төсөл бүтээх гэж буй хэн нэгэнд тусална гэж найдаж байна.

Алхам 6: Хаалтын бодол

Хоёрдахь барилгад нэмж оруулах нэг зүйл бол жинхэнэ цахилгаан шат шиг хаалгыг ямар нэгэн зүйл хааж байгаа эсэхийг мэдрэх арга юм. Миний бодлоор ямар нэгэн гэрэл мэдрэгч ажиллах боломжтой, гэхдээ надаас ухаантай хүн үүнийг ойлгож чадна.

Түүнчлэн, энэ нь үйлчлүүлэгчийн хувьд төсөл байсан бөгөөд би үүнийг UPS ашиглан тэдэнд илгээсэн. Гэсэн хэдий ч би UPS -ийг савлахыг зөвшөөрсөн нь маш том алдаа болсон. Цахилгаан шат хэдэн хэсэг тасарсан байдалтай ирсэн бөгөөд бүс нь салгагдсан бөгөөд нэг хаалга нь ажиллахгүй байв. Би үйлчлүүлэгчидтэй хамтран ажиллуулах гэж оролдсон боловч миний халуун наасан PVC хоолойноос зарим нь тасарсан бөгөөд ирээдүйд халуун цавуунаас илүү гоёмсог шийдлийг олохыг хичээх байх. Бас дараагийн удаа би өөрөө савлах болно! Энэхүү зааварчилгаа танд таалагдсан гэж найдаж байна. Илүү олон төслүүдийг cascobaystudios.com дээрээс үзээрэй

Уншсанд баярлалаа, дараа уулзах болно!

Алхам 7: Код

Arduino код хавсаргасан файлд байна. Энэ бол цуст замбараагүй байдал, гэхдээ энэ нь ажилладаг!

Arduino 2020 тэмцээнд дэд байр эзэлсэн