Arduino усны мөчлөгийн диорама: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Бид усны эргэлтийг танилцуулах диорама хийх бөгөөд Arduino болон зарим мотор ашиглан хөдөлгөөн, гэрэлтүүлэг нэмнэ. Энэ нь сургуулийн мэдрэмжтэй байдаг, учир нь энэ бол сургуулийн төсөл юм!

Танилцуулгын хувилбар нь дараах байдалтай байна.

Өглөө нар мандах [Нэг servo мотор нь нарыг хөдөлгөдөг].

Далайн ус ууршдаг [Нэг шатлалт мотор нь "ууршуулах хуудас" -ыг дээшлүүлдэг]

Тэнгэрт үүл үүснэ [Нэг шаттай мотор хөвөн үүлийг доошлуулдаг]

Бороо орно [Нэг шаттай мотор "борооны хуудсыг" доошлуулдаг]

Үүний зэрэгцээ гэрэл (APA106 LED) нь нар мандах, үүлэрхэг тэнгэр, борооны үеэр аянга цахилдаг гэсэн утгатай өнгө өөрчлөгддөг.

Материал:

1. Ардуино Уно
2. 5V Stepper Motors ба драйверууд (x3)
3. Servo мотор (x1)
4. APA106 LED (x5)
5. Металл хоолой
6. Шураг ба боолт
7. Цаас, tulle, хөвөн
8. Халуун цавуу буу

Тиймээс, бид явлаа!

Алхам 1: Хайрцгийг бүтээх

Бид модон хайрцаг барьсан боловч та бас хайрцаг ашиглаж болно. Хайрцагны хэмжээ нь урд тал нь 40 см, гүн нь 25 см, өндөр нь 30 см юм.

Бид нугас бүхий тохиромжтой таг тавьсан бөгөөд ингэснээр дээш өргөхөд ажиллахад хялбар болно. Түүнчлэн, бидэнд арын хана үнэхээр хэрэггүй тул та үүнийг алгасаад зурган дээр үзүүлсэн шиг цэнхэр өнгийн цаасыг тэнгэрт ашиглаж болно.

Алхам 2: Моторыг холбоно уу

Бид stepper моторыг хайрцгийн дээд хэсэгт байрлуулах бөгөөд ингэснээр тэд бидний борооны tulle, ууршуулах tulle, үүлийг эргүүлж, доошоо боож өгнө.

Эхлээд бид нүх өрөмдөх хэрэгтэй.

Зураг дээр үзүүлсэн шиг цаас ашиглан моторын маск үүсгээрэй. Энэ нь нүхийг зөв тэмдэглэх боломжийг танд олгоно [зураг]. Өрөмдөж, дараа нь моторыг боолт, боолтоор холбоно.

Алхам 3: Тэнхлэгүүдийг холбоно уу

Сүхний хувьд бид зэс сантехникийн хоолой ашиглаж байна. Хөдөлгүүрийн гүнийг харгалзан зайг хэмжиж, дахин нэг см хасаад 3 ширхэг хайчилж ав.

Моторын босоо амыг хэв болгон ашиглаж, хавчаар ашиглан хоолойны нэг үзүүрийг тойруулан дарна.

Дараа нь боолтыг хөгц болгон ашиглаж, хоолойны нөгөө үзүүрт мөн адил хийнэ.

Хөдөлгүүрийн босоо амны эсрэг талд нөгөө хананд нүх өрөмдөх (зайг хэмжих). Хөдөлгүүрийн тэнхлэг ба шураг хоёрын хоорондох тэнхлэгийг нүхээр бэхлэнэ. Зураг дээр үзүүлсэн шиг боолтыг бэхлэхийн тулд нэг эсвэл хоёр боолт, тэнхлэгийг илүү зөөлөн эргүүлэхийн тулд металл цагираг ашиглана уу.

Алхам 4: Servo моторыг аюулгүй болго

Серво моторыг шалан дээр бэхлэхийн тулд доор нь цэнхэр өнгийн товчлуур, дээр нь эрэг бүхий металл тууз ашиглана уу. Үүнийг зураг дээр үзүүлсэн шиг нар мандахад ашиглах болно.

Үүнийг зөв чиглэлд хавсаргасан эсэхээ шалгаарай. (Хэрэв та үүнийг буруу хийвэл энэ нь тийм ч том асуудал биш, та үүнийг зөвхөн arduino код дээр засварлаж болно.)

Нарны моторын босоо аманд бэхлэхийн тулд сүрэл, цавуу ашиглаарай.

Алхам 5: Электроник, мотор, LED -ийг холбоно уу

Arduino Uno нь 14 дижитал тээглүүртэй. Stepper моторт драйвер бүрт 4 зүү, серво хөдөлгүүрт нэг зүү, LED дээр нэг зүү хэрэгтэй болно.

Та үндсэн холболтыг схемээс харж болно. Жолоочид 4 дижитал тээглүүр холбогдсон байна. Жолооч (мөн мотор) -т тусдаа тэжээлийн эх үүсвэр хэрэгтэй болно, учир нь моторууд маш их хүч авдаг бөгөөд хэрэв та Arduino -ээс тэжээх юм бол танд асуудал тулгарах болно. Та USB цэнэглэгч, кабель ашиглаж, хайчилж, +5V ба GND ашиглан моторыг асааж болно. Та мөн Arduino самбараас GND -ийг гадны тэжээлийн эх үүсвэрээс GND -д холбохдоо схемд үзүүлсэн шиг холбох хэрэгтэй болно.

Зүү 0, 1, 2, 3: Мотор 2

4, 5, 6, 7 зүү: Мотор 1

Pin 8, *10, 11, 12: Мотор 0. Бид Servo моторт ПИН 9 -ийг хадгалдаг болохыг анхаарна уу: зарим Arduino самбаруудад зөвхөн 9 ба 10 -р зүү нь Servo -ийг жолоодож чаддаг.

Серво хөдөлгүүрийн холболт нь нэлээд стандарт юм. Хяналтанд Digital Pin 9 ашиглана уу. Серверийг тэжээхийн тулд stepper мотортой адил гадаад тэжээлийн эх үүсвэрийг ашиглана уу (өөрөөр хэлбэл Arduino самбараас цахилгаан авдаг схем гэх мэт).

APA106 LED загвар нь хэд хэдэн LED -ийг ганц зүүгээр дангаар нь удирдах боломжийг олгодог. Бид Digital Pin 13-ийг ашиглах болно (энэ нь Arduino самбар дээрх LED-тэй холбогддог). Үндсэн холболтыг схем дээр харж болно. APA106 нь дөрвөн тээглүүртэй. Хоёр дунд зүү нь +5V ба GND юм. Дараа нь бид эхний LED -ийн DATA IN -ийг Pin 13 -т, DATA OUT -ийг хоёр дахь LED -ийн DATA IN -тэй холбож өгдөг. Дараагийн LED бүр өмнөх DATA OUT -аас DATA IN дохиог авдаг. Сүүлийн LED -ийн DATA OUT -ийг холболтгүй үлдээж болно.

Гэрэлтүүлгийг илүү сайн шалгахын тулд чимэглэл хийснийхээ дараа гэр дээрх LED -ийг бэхлэхийг хүсч магадгүй юм. Эсвэл та тэдгээрийг халуун цавуугаар бэхлээд дараа нь чимэглэлийг суулгаж болно.

Алхам 6: Arduino код

Код юу хийдэг талаар энд тайлбарлав.

Нар мандах: Серво хөдөлгүүр нь 10-аас 50 хэм хүртэл, 2 градус/сек хурдтай байхад гэрэлтүүлэг нь улаанаас (үүр цайхаас) цагаан (үд дунд) хүртэл өөрчлөгддөг.

Ууршилт: Stepper мотор нь "уур" tulle бэхлэгдсэн тэнхлэгийг салхилуулж, дээшлүүлнэ. Та өөрийн хэмжээнээс хамааран эргэлтийн тоог тохируулах шаардлагатай болж магадгүй юм.

Үүл: Алхам хөдөлгүүр нь тэнхлэгээ тайлж үүлийг ил гаргадаг. Тайзны өнгө нь "бороотой" тохиргоонд шилждэг.

Бороо: Stepper мотор нь "борооны" tulle тэнхлэгийг тайлдаг. Бидэнд санамсаргүй анивчдаг, өнгө хэсэг хугацаанд цагаан болж, дараа нь "бороотой" болдог.

Системийг дахин тохируулах: Гэрэл унтарч, дараа нь мотор тэнхлэгээ буцааж салгаснаар систем дахин залгахад дахин давталт хийхэд бэлэн болно.

Бид нэг удаагийн гүйлт, дараа нь дахин тохируулах сонголтыг хийсэн бөгөөд ингэснээр хэн нэгэн системийн үйл ажиллагааны дунд зогсох боломжийг багасгах болно. Энэ тохиолдолд бид tulles-ийг тэнхлэг дээрээ хагас эргэлдүүлдэг байсан тул систем зөв ажиллахгүй болно.

Гоёл чимэглэл оруулахаасаа өмнө кодоор жаахан тоглоорой. Та дараа нь нарийн тохируулга хийх болно.

Алхам 7: Чимэглэл, LED -ийг хийж, хавсаргана уу

Бид ландшафтын 2.5D дүрслэлийг сонгосон. Энэ нь 4 давхар ландшафтаас бүрдэх бөгөөд нэг нэгнийхээ ард байрладаг. Мөн ар талд нь тэнгэр байдаг. Тэнгэр ба арын давхаргын хооронд уултай нь наран байрладаг бөгөөд servo мотор дээр бэхлэгдсэн байдаг.

Бороон ба ууршилтын тюллүүдийг доошоо буухад бусад давхаргын хооронд нугалж, нуудаг. Тэд дээрх тэнхлэгүүд рүү утаснуудаар бэхлэгддэг.

Үүл бол жижигхэн хөвөн бөмбөлөг (будалт хийхэд ашигладаг) бөгөөд үүлний тэнхлэг дээр бие даан утсаар бэхлэгддэг. Та утсыг тэнхлэг дээр боож, задлах замаар үүлс бууна.

LED -ийг гинжээр холбож, давхаргын хооронд наасан бөгөөд эхлээд арын хэсэгт LED байрлуулсан бөгөөд дараа нь Arduino самбартай холбогдсон байна.

Борооны хувьд бид усны дусал хэлбэртэй цаасан дээрээс жижиг хэсгүүдийг хайчилж, tulle дээр наасан. Зураг дээр бид жинг бага зэрэг наалддаг болохыг харж болно. жижиг самар, усны дуслын цаана (мөн "уур" -ын ард металл цагираг), ингэснээр tulle -ийг дунд нь нисэхийн оронд таталцлын хүчээр буулгадаг. Tulle -ийн дээд ба доод хэсгийг жингийн зориулалтаар савхны харандаагаар ороосон байна. Энэ сүүлчийн "хүрэлт" нь диорамад "хүүхэд шиг" тэмдэглэл өгдөг (энэ нь хүүхдийн төсөл шиг харагдах ёстой байсан). Хэрэв та хүсвэл tulle -д жин нэмэхийн тулд өөр үл үзэгдэгч зүйлийг ашиглаж болно.

Алхам 8: Arduino -г холбож, самбар дээр холбоно уу

Та Arduino дээрх мотор драйвер, servo мотор, LED -ийг холбох хэрэгтэй. Зүүг кодонд тэмдэглэв.

Та Arduino болон мотор жолоочийн самбарыг халуун цавуу ашиглан овоолж, цаасан уулсын ард нууж болно. Жижиг талхны хавтанг ашиглан моторыг гадны эх үүсвэрээс тэжээнэ үү. Arduino болон моторын цахилгаан кабель нь ар талаасаа гарах болно.

Кодыг нарийн тохируулаарай, тэгвэл та явах болно!

Хөгжилтэй байгаарай!