114 цаг удирддаг үгийн цаг: 14 алхам (зурагтай)

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

Fusion 360 төслүүд »

114 LED -тэй юу үргэлж ажилладаг вэ? Таны мэдэж байгаагаар хариулт нь үгийн цаг юм. 114 LED + 114 servo гэж юу байдаг, үргэлж хөдөлдөг вэ? Хариулт нь энэ servo хяналттай үгийн цаг юм.

Энэ төслийн хувьд би маш их хүчин чармайлт гаргасан тул нэг найзтайгаа хамтарч ажилласан. Нэмж дурдахад миний цахим болон түүний механик ур чадвар нь бие биенээ маш сайн нөхөж өгсөн юм. Алдартай үгийн цагийг энэхүү дасан зохицох санаа нь бид зул сарын баярын бэлэг болгон тогтмол хийж байх үед бидэнд төрсөн юм. Тэнд цагаан арьсан дээрх үсгүүдийг ар талаас нь оруулах боломжтойг бид анзаарсан. Тухайн үед энэ нь шилэн тавцангийн ард захидал бүхий винил наалт хавсаргаж, хөөсөрч дууссанаас хойш бидний гар урлалыг нуух арга зам байсан юм. Үсгийн хэмжээ өөрчлөгдөж, бүдгэрсэн тул хуудас нугалахад сонирхолтой үр дүнд хүрч болохыг бид анзаарсан. Энэ нь бид үсгүүдийг ар талаас нь дэлгэцэн дээр тусгаж, нааш цааш хөдөлгөж, төлөвлөсөн зургийн хэмжээг өөрчлөх үгийн цаг гаргах санаа төрүүлэхэд хүргэсэн юм. Эхэндээ бид 114 үсэг тус бүрийг тус тусад нь шилжүүлэхэд шаардагдах зардал, хүчин чармайлтаас болж энэ төслийг барихад жаахан дурамжхан байсан. Тиймээс бид цагийг харуулахын тулд ашигладаг үг бүрийг нааш цааш хөдөлгөж болох хувилбар гаргах санааг дэвшүүлэв. Гэсэн хэдий ч Epilog уралдаан Instructables дээр баатарлаг төслүүд авахыг хүсч байгааг хараад, мөн харьцангуй хямд servo мотор олж авсны дараа бид бүх замыг туулж, үсэг бүрийг servo хянана.

Анхаарна уу: Энэ бол нэг өдрийн бүтээн байгуулалт биш юм!

Энэхүү төсөлд оруулсан хүчин чармайлтын талаар танд мэдээлэл өгөхийн тулд дараах тоонуудыг анхаарч үзээрэй. Бэлэн болсон цагийг агуулсан болно

• 798 бие даасан 3D хэвлэсэн загвар (нийт хэвлэх хугацаа ~ 200 цаг)
• ~ 600 эрэг + ~ 250 самар ба угаагч
• ~ 500 утас (нийт урт ~ 50 м). Сервод аль хэдийн холбогдсон утсыг тооцохгүй.

Алхам 1: Дизайн

Энэхүү цагийг Autodesk Fusion 360 ба Inventor ашиглан бүтээжээ. Таны харж байгаагаар цаг нь шугаман идэвхжүүлэгчээр хөдөлдөг 114 захидлын хайрцгаас бүрдэх бөгөөд тэдгээр нь servo мотороор удирддаг. Захидлын хайрцаг бүрт цагаан өнгийн PVC тугалган цаасаар хийсэн дэлгэцийн арын хэсэгт үсгийг тусгасан LED байдаг. Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг модон хүрээ дээр байрлуулсан болно.

Алхам 2: Материал цуглуулах

Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүд

114x SG90 бичил servo мотор (ebay.de)

Хэдийгээр серво нь алдартай "Tower Pro" брендийн нэрээр хаяглагдсан байсан ч нокаут илүү хямд байх нь дамжиггүй. Гэсэн хэдий ч нокаутын үнэ анхных нь 3 евротой харьцуулахад ойролцоогоор 1 евро байдаг тул энэ нь төслийг бүхэлд нь илүү хямд болгодог. Тоглоомууд нь бага гүйдэл авдаг (мэдээжийн хэрэг энэ нь бага эргэлтийг хэлдэг) бөгөөд энэ нь бүхэл бүтэн төсөлд тохирох цахилгаан хангамжийг олоход илүү хялбар болгосон юм.

• 5 м WS2812B LED зурвас, 60 LED/м (ebay.de)
• 8x 16 Ch PWM servo драйвер PCA9685 (ebay.de)
• DS3231 RTC модуль (ebay.de)
• Arduino нано (ebay.de)
• VS1838B IR хүлээн авагч + алсын удирдлага (ebay.de)
• 5 В, 10 А цахилгаан хангамж (ebay.de)
• 20х15 см хэмжээтэй servo өргөтгөл кабель (ebay.de)
• кабель DC залгуурыг нүцгэн утсаар холбоно уу (conrad.de)
• 300-500 Ом эсэргүүцэл
• 1000 µF конденсатор (> 5 В)

Хүрээнд зориулсан материал

• модон хавтан

  • 2 ширхэг 40 x 10 x 497 мм
  • 2 ширхэг 12 x 12 x 461 мм
  • 2 ширхэг 12 x 12 x 20 мм

• мультиплекс

  • 2 ширхэг 12 x 77 x 481 мм
  • 2 ширхэг 12 x 84 x 489 мм
• цагаан PVC тугалган цаас (700 x 1000 x 0.3 мм) (modulor.de)
• 3х5 мм зузаантай 500 х 500 мм HDF хавтан

Шураг, кабель гэх мэт

• 228х М2 эрэг, 8 мм урт + угаагч + зургаан өнцөгт самар
• 228x өөрөө түншдэг эрэг M2.2, 6.5 мм урт
• төрөл бүрийн модон эрэг
• 50 м, 0.22 мм2 (24 AWG) утас

Нэмж дурдахад энэ төсөл нь асар их хэмжээний 3D хэвлэх, гагнах шаардлагатай байв. Арын хавтанг лазер хайчлах аргаар үйлдвэрлэсэн. Хүрээг дугуй хөрөө, jigsaw, өрөм ашиглан бүтээжээ. Боломжит төслийн хувьд бид маш олон халуун цавуу, эпокси ба хуванцар цавуу хэрэглэдэг.

Энэ төслийн нийт зардал 350 орчим евро болсон.

Алхам 3: 3D хэвлэсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Захидлын хайрцаг

Үсгийн хайрцаг бүр нь сүүдрийн маскын үүргийг гүйцэтгэдэг 3D хэвлэмэл бүрхэвч, LED бэхлэх суурь хавтангаас бүрдэнэ. Суурь хавтан нь идэвхжүүлэгч рүү чиглүүлэхэд туслах дөрвөн нүхний голтой, LED кабелиар тэжээх зургаан нүхтэй. Нийтдээ 0.4 мм давхаргын өндөртэй хар PLA (Formfutura EasyFill PLA) хэвлэсэн 228 загварыг бүтээжээ. Anycubic Kossel Linear Plus дээр нийт хэвлэх хугацаа нь захын хавтасны хувьд 23 цаг, үндсэн хавтангийн хувьд 10 цаг орчим байв. Бүх stl файлуудыг хавсаргасан зип файлаас олж болно.

Хөдөлгүүрүүд

Хөдөлгүүрийн загварыг Rojer Rabbit -ийн Lineer Servo Extender програмаас ашигласан болно. Эд ангиуд хоорондоо нягт уялдаатай тул тэдгээрийг сайн 3D принтер дээр хэвлэх ёстой. Жижиг давхаргын өндөр нь жижиг хошууны диаметртэй адил чухал биш (0.2 мм -ийн хувьд сайн) (бид 0.4 мм зөвлөж байна). Хэсгийг харуулсан чиглэлд хэвлэх ёстой. Хөдөлгүүр бүр 5 бие даасан хэсгээс бүрдэнэ, учир нь бидэнд 114 идэвхжүүлэгч хэрэгтэй байсан тул энэ нь нийт 570 хэсэг (!) Гэсэн үг юм. Эдгээрийг хэвлэхийн тулд бид хэд хэдэн мэргэжлийн 3D принтерүүдийн хосолсон хүчийг ашигласан (Ultimaker S2+, Ultimaker S5, Lulzbot TAZ6, Sindoh 3D Wox DP200). Гэсэн хэдий ч бид хэсгүүдэд маш олон бүтэлгүй хэвлэмэл зурагтай байсан бөгөөд би таны зугаа цэнгэлд зориулж хэдэн зураг оруулсан болно. Нийт хэвлэх хугацаа ойролцоогоор 150 цаг (!) Байв. Дахин stl файлуудыг хавсаргасан зип файлаас олж болно.

Алхам 4: Хүрээг бүтээх

Хүрээг модон баар, мультиплекс хавтангаар хийсэн. Эд ангиудыг дугуй хөрөө, jigsaw ашиглан хайчилж аваад модон цавуу, модон эрэг ашиглан бэхлэв. Дээд болон доод хавтасыг илүү сайхан харагдуулахын тулд будсан байв. Бүх хэмжээсийг багтаасан хэсгүүдийн дэлгэрэнгүй тайлбарыг хавсаргасан зураг дээрээс олж болно.

Алхам 5: Захидлын хайрцгийг угсрах

Захидлын хайрцгийг угсрах нь маш их хөдөлмөр бөгөөд маш их цаг хугацаа шаардагддаг, ялангуяа гагнуур хийх. Учир нь таны хийсэн алхам бүр 114 удаа давтагдах ёстой.

1. LED туузнаас 114 ширхэг хэсгийг хайчилж ав
2. Бүх LED дэвсгэрийг цагаан тугалга
3. LED тус бүрийг захидлын хайрцгийн 3D хэвлэсэн арын хавтан дээр хавсаргана уу. LED нь төвд байх ёстой. Бид мөн халуун цавуугаар бэхэлсэн.
4. Дараа нь бид 3x114 = 442 утас бэлтгэсэн. Сүүлийн үсэгийг урт (~ 25 см) цэгүүдтэй холбосон утаснаас бусад утас бүрийн урт тус бүр 10 см байв. Мөн arduino болон цахилгаан тэжээлд холбогдох эхний үсэгтэй холбогдсон утаснууд илүү урт байх ёстой.
5. Утас ашиглан диасси хэлхээний LED. Утаснууд нь захидлын хайрцаг бүрийн 3D хэвлэсэн арын хавтангийн нүхээр дамждаг.
6. Захидлын хайрцгийн нүүрэн талыг цавуугаар бэхэлсэн байв
7. Хөдөлгүүрт зориулсан шугаман тавиурын хэсгүүдийг хооронд нь наасан байх шаардлагатай
8. Шугаман тавиурыг шуудангийн хайрцгийн ар талд цавуу ашиглан бэхлэнэ

Алхам 6: Хөдөлгүүрийг угсрах

Дахин хэлэхэд идэвхжүүлэгчийг угсрах нь маш их цаг хугацаа шаардсан маш төвөгтэй ажил байв.

1. Оруулсан боолтыг ашиглан servo -ийг 3D хэвлэсэн орон сууцанд холбоно уу
2. Дугуй араа нь хуванцар хөндлөн огтлолын тусламжтайгаар servo -д бэхлэгддэг боловч эхлээд загалмайг хэлбэржүүлж, эпокси ашиглан араагаар бэхлэх шаардлагатай.
3. Оруулсан шураг ашиглан араагаа servo руу холбоно уу
4. Шугаман тавиурыг оруулахаас өмнө servo бүрийг ижил байрлалд тэглэв
5. Шугаман тавиурыг захидлын хайрцагтай хамт оруулах
6. 3D хэвлэсэн орон сууцанд хоёр М2 зургаан хошуу оруулж, дараа нь арын хавтан дээр бэхлэх болно.
7. M2.2 өөрөө түншдэг эрэг ашиглан 3D хэвлэсэн бүрхэвч бүхий орон сууцыг хаах

Эцэст нь бид дээрх зурган дээр үзүүлсэн шиг том оврын эмх замбараагүй байдалтай болсон

Алхам 7: Арын хавтан хийх

Арын хавтанг манай орон нутгийн үйлдвэрлэгчээс авсан CO2 лазер таслагч ашиглан 3 мм зузаантай HDF модоор лазераар хайчилж авсан. Эхэндээ бид фанерыг туршиж үзсэн боловч бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жинг дэмжихэд хэтэрхий туранхай болсон. Энэ тохиолдолд хөнгөн цагааныг ашиглах нь илүү дээр байх болно, гэхдээ мэдээж илүү үнэтэй бөгөөд үүнийг CO2 лазераар огтлох боломжгүй юм. Арын хавтангийн dxf файлыг хавсаргав.

Алхам 8: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг арын хавтан ба утас руу холбоно уу

Эхлээд PCA9685 хавтанг ПХБ -ийн зогсолтыг ашиглан арын хавтан дээр бэхлэх ёстой. Дараа нь Arduino нано ба RTC модулийг дээрх зурагт үзүүлсэн шиг байрлуулж болно. Сүүлийн хоёрын хувьд бид халуун цавуугаар бэхэлсэн 3D хэвлэсэн эзэмшигчийг ашигласан. Утасны диаграммд үзүүлсэн шиг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбосон. PCA9685 бүрийг терминал блокоор тусад нь асаах нь хамгийн тохиромжтой гэдгийг анхаарна уу. Эхэндээ бид V+ ба GND холбогчийг гинжээр холбож, зөвхөн эхний самбарын терминал блокыг холбосон (adafruit хуудсан дээр санал болгосноор), гэхдээ энэ тохиолдолд бүх гүйдэл эхний самбараар дамжиж, MOSFET -ийг шатааж дууслаа. урвуу хамгаалалтын хэлхээний. Сервүүдийн кабелийг харуулсан хүснэгтийг хавсаргасан болно. Шаардлагатай үед ашигладаг servo -ийн өргөтгөл кабель. Adafruit хуудсан дээр тайлбарласны дагуу PCA9685 бүрт өөр өөр I2C хаягийг зааж өгөх ёстойг анхаарна уу.

Дараа нь идэвхжүүлэгчийг 228x M2 эрэг ашиглан арын хавтан дээр бэхлэв. Ажил дахин нэг хэвийн болсон боловч дууссаны дараа цаг аль хэдийн хэлбэржиж эхлэв. Бид бас servo кабелийг аль болох сайн зохион байгуулахыг хичээсэн боловч эцэст нь кабель нь маш эмх замбараагүй хэвээр байв.

Тогтмол гүйдлийн кабелийг арын хавтангаар тэжээж терминалын блок руу холбосноор тэжээлийг нийлүүлсэн.

Алхам 9: Арын хавтанг жаазанд бэхлэх

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбож, кабелийг зохион байгуулсны дараа бид 6x M4 эрэг ашиглан арын хавтанг хүрээ рүү бэхлэв. Харамсалтай нь бид бүх кабелийг байрлуулахад маш бага зай үлдээсэн тул тэдгээрийг бага зэрэг шахах шаардлагатай болсон.

Алхам 10: Сервүүдийг тохируулах

Суулгасны дараа бүх шуудангийн хайрцгийн өндөр арай өөр байсан тул бид хавсаргасан кодыг ашиглан бүх servo -ийг тохируулж, шуудангийн хайрцгууд нь хамгийн бага ба хамгийн их байрлалтай байв. Хамгийн их байрлалыг авахын тулд бид захидлын хайрцгийг дэлгэцэн дээр аль болох ойр байрлуулахыг хичээсэн. Серво бүрийн тохируулсан мин/хамгийн их байрлалыг дараа нь үндсэн кодонд оруулна.

Алхам 11: Кодыг байршуулах

Цаг гэдэг үгийн үндсэн кодыг хавсаргав. Цагийг харуулах гурван төрлийн эффект байдаг.

1. Бүх үсгийг ар араас нь (нэг нэгээр нь) хурдан асааж, ижил өнгийн санамсаргүй өнгө бүхий LED гэрлийг асаагаарай. Дараа нь цагийг харуулсан үсгүүдийг нэг нэгээр нь дараалан шилжүүлж, үг бүрийг санамсаргүй өнгөөр гэрэлтүүлнэ.
2. Бүх үсгийг ар араас нь (нэг нэгээр нь) хурдан асааж, ижил өнгийн санамсаргүй өнгө бүхий LED гэрлийг асаагаарай. Цагийг харуулсан үг бүрийг аажмаар урагш (бүх үсгийг нэгэн зэрэг) шилжүүлж, өнгийг арын өнгөнөөс санамсаргүй утга руу шилжүүлнэ.
3. Бүх үсгийг санамсаргүй байдлаар (ээлж дараалан) шилжүүлж, өөр өөр санамсаргүй өнгө бүхий LED гэрлийг асаагаарай. Дараа нь бүх үсгийг аажмаар арагш нь хөдөлгөж өнгийг нь арилгана. 1. эсвэл 2 -оор үргэлжлүүлээрэй.

Би мөн одоогийн минутийг харуулсан цэг аажмаар урагшилж, өнгө нь бүдгэрч байгаа тул эффектийг хэрэгжүүлэхийг хүссэн бөгөөд энэ нь минут дуусахад зөв өнгөөр урд талын байрлалд байх болно. Харамсалтай нь би IR хүлээн авагчийг хариу өгөхгүй байгаа бололтой хараахан ажиллуулж чадаагүй байна.

Алхам 12: Дэлгэцийг холбох

Эхэндээ бид цагаан даавууг дэлгэц болгон ашиглахыг хүссэн. Асуудал нь хүрээн дээр бэхлэсний дараа даавуу голдоо бөхийж, бид чимхүүрийн гажуудалд оров. Дараа нь бид оронд нь нимгэн цагаан PVC тугалган цаас ашиглахаар шийдсэн. Мөн тугалган цаасыг чийдэнгийн сүүдэр хийх зар сурталчилгаа хийдэг тул боломжийн дамжуулалттай боловч дамжуулдаггүй тул хар өнгийн хайрцгийг нуусан хэвээр үлддэг. Эхний туршилтаар бид тугалган цаасыг эпокси ашиглан хавсаргасан боловч маш сайн наалддаггүй тул бид халуун цавуу руу шилжсэн. Хэрэв цавуу хэт халуун байвал тугалган цаас хайлж болзошгүй тул болгоомжтой байгаарай. Илүүдэл тугалган цаасыг яг хутгаар арилгасан.

Алхам 13: Дээд ба доод тагийг бэхлэх

Эцэст нь будсан модон тагийг дээд ба доод хэсэгт бэхлэв. Харанхуй өнгө нь цагаан дэлгэцтэй маш сайн ялгаатай байдаг. IR хүлээн авагчийг арын хавтангийн нүхээр тэжээж, дээд бүрхүүлд халуун цавуугаар бэхлэв.

Алхам 14: Дууссан цаг ба хураангуй

Хоёр сар эрчимтэй ажилласны эцэст цаг дуусч, ажиллаж эхлэв. Ерөнхийдөө бид үр дүнд маш их баяртай байна. Дэлгэцийн ард үсгийг шилжүүлэх нь LED -ийн өнгийг өөрчлөхөд маш гайхалтай харагдах эффектүүдийг бий болгоно. Эцэст нь үсэгнүүд хоорондоо төгс нийцсэнгүй, дэлгэц нь 100% хавтгай биш байсан ч энэ нь бараг л илүү сайхан харагдаж байна. Мэдээж сайжруулж болох зүйлүүд байгаа боловч дараагийн удаа үйлдвэрлэлээ Хятадад аутсорсинг хийхгүй бол энэхүү бүтээн байгуулалтын асар их хүчин чармайлтын ачаар 2.0 хувилбар байх болно гэж би бодохгүй байна.

Хэрэв танд энэхүү бүтээн байгуулалт таалагдаж, доошоо доошоо гүйлгэж чадсан бол Epilog тэмцээнд бидэнд саналаа өгөөрэй.

Epilog X тэмцээний тэргүүн шагнал