Бичил хүндийн хүчний үйлдвэрлэгч "Диско бөмбөг": 13 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Сайн байцгаана уу уншигчид аа, энэхүү төсөл нь дэлхий даяар хөгжиж буй хөгжүүлэгчдийн уралдаанд оролцох мэргэжлийн бүтээл юм.

Энэхүү төсөл нь бичил гравитацийн төлөвлөгөө боловсруулахад ашиглаж болох мод тарих боломжтой дизайны талаархи үзэл баримтлалын нотолгоо юм.

Уралдааны дүрмийг үндэслэн би системийн шаардлагыг жагсаав.

1. Систем нь 50см^3 хэмжээтэй талбайд багтах ёстой.
2. Систем нь бичил хүндийн хүчний давуу талыг ашиглах ёстой.
3. Системийг ямар ч байрлалд чиглүүлэх боломжтой
4. Систем нь ОУСС -ийн дотоод цахилгаан дамжуулах шугамаас гаднаас эрчим хүч авах боломжтой.
5. Систем нь сансрын нисэгчдийн оролцоогүйгээр өсөн нэмэгдэж буй үйл явцын ихэнх хэсгийг автоматжуулах ёстой.

Дээрх таамаглалаар би системийг зохион бүтээж эхлэв.

Алхам 1: Төслийн санал

Эхлэхийн тулд би энэ систем ямар харагдаж магадгүй гэж бодож байсныхаа ойролцоо тоймыг зурсан.

Миний анхны санаа бол өсөн нэмэгдэж буй орчны төвд гэрэлтүүлэг бүхий эргэн тойрны хүрээ дээр түдгэлзүүлсэн бөмбөрцөг юм.

Энэхүү хайрцгийн суурь нь ус, электроникийг байрлуулах болно.

Энэ үе шатанд би ийм системийн боломжит бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалтыг гаргаж эхлэв.

1. Хүрээ - тохиромжтой хүрээний материалыг сонгох шаардлагатай болно
2. Гэрэлтүүлэг - Ямар төрлийн гэрэлтүүлэг илүү дээр вэ? LED тууз?
3. Мэдрэгч - Системийг автоматжуулахын тулд чийгшил, температур гэх мэт чийгийг мэдрэх чадвартай байх шаардлагатай.
4. Хяналт - Хэрэглэгч MCU -тай харилцах арга хэрэгтэй болно

Энэхүү төслийн зорилго нь үзэл баримтлалын нотолгоо гаргах явдал бөгөөд олж авсан сургамж дээрээ үндэслэн би энэ санааг цаашид хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай ирээдүйн ажил, хөгжлийн жагсаалтыг гаргах болно.

Алхам 2: Үзэл баримтлалын баталгаа - Монголбанк

Энэхүү төслийн Монголбанк (Билл Материал) шаардлагатай бүх зүйлийг захиалахад ойролцоогоор 130 фунт стерлинг шаардагдах бөгөөд ойролцоогоор 100 фунт стерлинг нь нэг ургамал тариалагчийг үйлдвэрлэхэд зарцуулагдах болно.

Та электроникийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэлээд хэсгийг авах нь кодыг эрс багасгаж магадгүй юм.

Алхам 3: Электроникс - Дизайн

Би энэ төсөлд шаардлагатай цахилгаан хэрэгслийг төлөвлөхдөө Fritzing -ийг ашигласан.

Холболтууд дараах байдлаар явагдах ёстой.

LCD 16x2 I2C

1. GND> GND
2. VCC> 5V
3. SDA> A4 (Arduino)
4. SCL> A5 (Arduino)

Ротари кодлогч (D3 & D2 нь Arduino Uno Interupt -ийн голтой тул сонгосон)

1. GND> GND
2. +> 5V
3. SW> D5 (Arduino)
4. DT> D3 (Arduino)
5. CLK> D2 (Arduino)

DS18B20 температур мэдрэгч

1. GND> GND
2. DQ> D4 (Arduino, 4k7 хүртэлх 5V хүчдэлтэй)
3. VDD> 5V

Хөрсний чийгшил мэдрэгч

1. A> A0 (Arduino)
2. -> GND
3. +> 5V

Хос реле модуль

1. VCC> 5V
2. INC2> D12 (Arduino)
3. INC1> D13 (Arduino)
4. GND> GND

Бусад холбоосуудын хувьд дээрх диаграмыг үзнэ үү.

Алхам 4: Электроникс - угсралт

Би электроникийг өмнөх хуудасны диаграммд дурдсанчлан угсарсан.

Би протоколыг ашиглан Arduino Uno -ийн бамбай хийсэн.

Үүнийг хийхийн тулд би самбарыг Uno -ийн хэмжээтэй адил эвдэж, эмэгтэй толгойн толгойтой уялдсан эрэгтэй толгойн зүүг нэмэв.

Хэрэв холболтууд өмнөх схемтэй таарч байвал систем зөв ажиллах ёстой бол энгийн байдлаар холболтыг надтай ижил төстэй байдлаар байрлуулах нь зүйтэй болов уу.

Алхам 5: Програм хангамж - Төлөвлөгөө

Програм хангамжийн функцын талаархи ерөнхий санаа бол систем нь мэдрэгчийн утгыг байнга эргүүлж унших явдал юм. Цикл бүрт утгыг LCD дэлгэц дээр харуулна.

Хэрэглэгч эргүүлэх товчлуурыг дарж цэс рүү нэвтрэх боломжтой бөгөөд үүнийг илрүүлсний дараа UI цэс нээгдэх болно. Хэрэглэгч хэдэн хуудас авах боломжтой болно.

1. Усны насосыг эхлүүлэх
2. LED төлөвийг асаах (асаах / унтраах)
3. Системийн горимыг өөрчлөх (автомат / гарын авлага)
4. Цэснээс гарах

Хэрэв хэрэглэгч Автомат горимыг сонгосон бол систем нь чийгийн түвшин босго хэмжээнд байгаа эсэхийг шалгах бөгөөд хэрэв тийм биш бол усыг автоматаар шахах болно.

Энэ бол автоматжуулалтын үндсэн систем боловч ирээдүйн хөгжүүлэлтийн эхлэл болно.

Алхам 6: Програм хангамж - Хөгжил

Шаардлагатай номын сан

• Даллас температур
• LiquidCrystal_I2C мастер
• OneWire

Програм хангамжийн тэмдэглэл

Энэ код нь системийн үндсэн функцийг өгдөг анхны төсөл юм

Системийн кодын хамгийн сүүлийн үеийн бүтцийг хавсаргасан Nasa_Planter_Code_V0p6.ino -с үзнэ үү.

Температур ба чийгийн үзүүлэлтүүдийг дэлгэц дээр харуулав.

Автомат горим ба гарын авлагын горим - Хэрэглэгч усыг босоо чийгээр автоматаар шахах боломжтой

Moisuture Sensor Calibration - AirValue & WaterValue cont int -ийг гараар бөглөх шаардлагатай бөгөөд мэдрэгч бүр арай өөр байх болно.

Системийг хянах хэрэглэгчийн интерфейс.

Алхам 7: Механик - Дизайн (CAD)

Би энэ системийг зохион бүтээхдээ Fusion 360 -ийг ашигласан бөгөөд эцсийн угсралтыг доорх линкээс үзэх/ татаж авах боломжтой

a360.co/2NLnAQT

Угсралт нь 50см^3 хэмжээтэй тэмцээний талбайд багтах бөгөөд хайрцгийн хүрээ хийхдээ PVC хоолойг ашигласан бөгөөд буланд нэгдэх зориулалттай 3D хэвлэмэл хаалт хийжээ. Энэхүү хүрээ нь 3D хэвлэмэл хэсгүүдээс бүрдэх бөгөөд хашааны хана, LED гэрэлтүүлгийг суурилуулахад ашигладаг.

Хашааны төв хэсэгт бид "Disco Orb" тараагчтай бөгөөд энэ нь 4 хэсгээс бүрдэх угсралт (бөмбөрцгийн 2 хагас, бөмбөрцгийн 1 суурь, 1 хоолой) юм. Энэ нь усны шахуургын хоолой ба багтаамжийн чийг мэдрэгчийг хөрсний хэсэгт оруулах боломжийг олгодог тусгай зүсэлтүүдтэй.

Загварын суурь дээр электрон хайрцгийг байрлуулсан хяналтын хайрцгийг харж болно. Энэ хэсэгт бид хэрэглэгчийн интерфэйсийн дэлгэц ба хяналтыг харж болно.

Алхам 8: Механик - 3D хэвлэсэн эд анги

Механик угсралт нь янз бүрийн 3D хэвлэмэл хэсгүүдийг шаарддаг.

Булангийн хүрээний хаалт, хажуугийн хажуугийн бэхэлгээ, хаалганы нугас, LED бэхэлгээ ба хяналтын хайрцагны хаалт, Эдгээр хэсгүүд нь ойролцоогоор 750 гр жинтэй, 44 цаг хэвлэх хугацаатай байх ёстой.

Эд ангиудыг өмнөх хуудсан дээр холбосон 3D цуглуулгаас экспортлох боломжтой эсвэл эндээс өөр зүйлээс олж болно.

www.thingiverse.com/thing:4140191

Алхам 9: Механик - угсрах

Миний угсралт нь ихэнхдээ цаг хугацаа, зардлын хязгаарлалтаас шалтгаалан хашлагын хананы хэсгүүдийг алгассан болохыг анхаарна уу.

Нэгдүгээрт, PVC хоолойг 440 мм хүртэл бууруулах шаардлагатай бөгөөд ийм хоолойн 8 хэсэг хэрэгтэй болно. Хэвлэсэн 8 LED бэхэлгээ ба 4 хүрээний булангийн хаалт.

Одоо бид LED туузыг бэлтгэх хэрэгтэй.

1. Ойролцоогоор 15 см урттай хайчаар тууз хайчилж ав, бид LED туузны 8 хэсгийг таслах хэрэгтэй.
2. Бага зэрэг резин аваад + & - дэвсгэрийг ил гаргаарай
3. Эрэгтэй толгой холбогчийг гагнах (3 -р хэсгийг хайчилж, төгсгөл бүрийг дэвсгэр дээр гагнах)
4. Туузан бүрийн ар тал дахь наалдамхай хамгаалагчийг аваад 3D принтерийн эд ангиудыг LED холболттой холбоно уу.
5. Одоо тууз бүрийн бүх эерэг ба сөрөг талыг холбосон кабель хий
6. Эцэст нь асааж, бүх LED ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай

Алхам 10: Төсөл - Одоогоор ахиц дэвшил

Одоогоор энэ төслийг угсрах явцад миний олж мэдсэн зүйл бол энэ юм.

Төсөл хөгжихийн хэрээр би энэхүү гарын авлагыг үргэлжлүүлэн шинэчлэхээр төлөвлөж байна.

Юу хийх үлдлээ

• Хяналтын хайрцгийг бүрэн угсрах
• Байшингийн цахилгаан бараа
• Ус шахах системийг турших
• Явцыг хянана уу

Алхам 11: Сурсан сургамж

Одоогийн байдлаар төсөл дуусаагүй байгаа ч гэсэн би энэ төслийг судалж үзээд хэд хэдэн чухал зүйлийг сурсан хэвээр байна.

Бичил хүндийн хүчний шингэний динамик

Энэ бол таталцлын стандартад суурилсан шингэний динамикийн хувьд үл үзэгдэх олон асуудлуудыг танилцуулсан гайхалтай төвөгтэй сэдэв юм. Шингэнүүд хэрхэн яаж ажиллах тухай бидний төрөлхийн бүх зөн совин нь бичил хүндийн хүчний нөлөөн дор цонхноос гарч, НАСА дэлхий дээр суурилсан харьцангуй энгийн системийг ажиллуулахын тулд дугуйг дахин зохион бүтээх шаардлагатай болсон.

Чийгийн мэдрэгч

Чийгийг илрүүлэхэд ихэвчлэн ашигладаг янз бүрийн аргуудын талаар мэдэж аваарай (Эзлэхүүн мэдрэгч, Тензиометр ба Хатуу төлөв, энэ линкийг үзнэ үү.

Бага тэмдэглэл

PVC хоолой нь хүрээ хурдан барихад маш сайн, Надад илүү сайн модон багаж хэрэгтэй байна!

Хобби төслүүдээ төлөвлөж, ажлуудаа хуваарилж, ажлынхаа цагийг яг таг хий!

Алхам 12: Ирээдүйн ажил

Бид микро гравитацийн шингэний динамикийг хэрхэн зохицуулдаг тухай уншсаны дараа би энэ асуудлыг шийдэх өөрийн шийдлийг гаргах сонирхолтой байна.

Энэхүү бүдүүлэг загварыг цааш нь авч үзэхийг хүсч байна, энэ системийн санаа бол тодорхой хоолойн даралтыг хадгалахын тулд савны талбайг шахах боломжтой алхам хөдөлгүүртэй хөөрөг бүхий танкийг ашиглах явдал юм.

Алхам 13: Дүгнэлт

Уншсанд баярлалаа, танд таалагдсан гэж найдаж байна, хэрэв танд ямар нэгэн асуулт байвал эсвэл энэ төсөлд хамрагдахыг хүсч байвал сэтгэгдлээ хуваалцаарай!

Жак.