Дижитал эрдэнэсийн авдар: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Би Утрехтийн урлагийн их сургуульд Тоглоом ба харилцан үйлчлэлийн технологид суралцдаг. "Хэрэв тийм бол" гэсэн нэг төсөл байдаг бөгөөд танаас интерактив бүтээгдэхүүн бүтээхийг хүсдэг. Та Arduino-ийг ашиглаж, сонирхолтой интерактив элемент зохиож, эргэн тойронд нь мэргэжлийн, гоёмсог загварыг бүтээх хэрэгтэй. Надад энэ төсөлд оролцох хувийн хүсэл байсан: би гагнуур сурахыг хүсч, C/C ++ дээр програмчилж сурахыг хүсч, мөн үүрд миний байрлалд байсан 14 сегментийн дэлгэцийг жолоодохыг хүсч байсан. Эдгээрийг хооронд нь уялдуулсан санаа олж авахад надад хэдэн долоо хоног зарцуулсан боловч эцэст нь надад ирсэн: Би кодоор нээх хэрэгтэй цээж хийх гэж байсан боловч ямар ч кодоор биш. Даралт мэдрэгчийг тасралтгүй уншиж, дэлгэц дээр харуулдаг тул цээжийг онгойлгохын тулд та зөв дугаартаа хүрч гурван удаа баталгаажуулах ёстой.

Би цээжийг орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хэлбэртэй байхыг хүсч байсан тул миний материалын сонголт бол ган, мод байв.

Эцэст нь энэ нь хэрхэн эргэсэнд би маш их баяртай байна! Та доорх алхмуудыг бичсэн тул та үүнийг дахин бүтээх эсвэл сайжруулах боломжтой! Хөгжилтэй байгаарай!

Алхам 1: Найрлага цуглуулах

Эхлэхээсээ өмнө бидэнд хэдэн хэсэг хэрэгтэй болно. Энд бүрэн жагсаалт байна:

Суултын яндан:

• 350см хэмжээтэй дөрвөлжин ган хоолой, 20х20х2мм
• 6x 26x26x0.9см хэмжээтэй фанер хавтан (хамгийн үр дүнтэй арга бол 52х72см -ээс дээш хэмжээтэй хавтанг зургаан хэсэг болгон хайчилж авах боловч модны үлдэгдэл байгаа эсэхийг шалгаарай!)
• 1x 26x22x0.9см хэмжээтэй фанер хавтан
• 90см 22х30 мм хэмжээтэй мод (26см, 2х18см, 2х12см болгон хайчилж ав)
• Жижиг нугас
• 2х хөвч гогцоо
• Шураг: 4.0x16, 4.0x20, 4.0x25, 3.0x12 (тус бүр арав орчим, зарим сэлбэг хэрэгслийг оруулаад)
• Боолт: M3x20, M6x12, 1x M10x30 (тус бүр арав орчим, зарим сэлбэг хэрэгслийг оруулаад)
• Самар: M3, M6, M10
• Бариул
• 2х8см 25х4мм хэмжээтэй төмөр баар

Электроник:

• Товч
• LED улаан
• LED цэнхэр
• Хүч мэдрэмтгий эсэргүүцэл
• Түгжих маягийн ороомог (минийх бол 12V 650mA загвартай)
• HDSP-A22C 14 сегментийн дэлгэц
• MCP23017 дижитал I/O өргөтгөгч
• 15х эсэргүүцэл 470
• 3х эсэргүүцэл 1k
• 6х эсэргүүцэл 10k
• 1N4007 диод
• 2x BC547B транзистор
• 2x BC557B транзистор
• TIP31A транзистор
• 12V 1A хананы адаптер

Алхам 2: Цээж барих - Ган хүрээ

Цээж нь ган хоолой, модон хавтангаар хийсэн 30 см хэмжээтэй том шоо юм. Гаражаас би 2мм зузаантай 20х20мм хэмжээтэй сайхан дөрвөлжин хоолой олсон. Хана нь гагнах, М3 боолтны урсгалтай нүхийг цоолох хангалттай зузаантай байх шаардлагатай. Үүний хамгийн тохиромжтой зузаан нь 2 мм юм. Мэдээжийн хэрэг, хэрэв танд илүү сайн санаа байвал ямар ч төрлийн ган хоолой ашиглаж болно.

Хүрээг барих хамгийн гоёмсог арга бол 30x30 см хэмжээтэй хоёр квадрат хийж, дараа нь 26 см (30 - 2*2) хоолой ашиглан эдгээр хоёр квадратыг холбох явдал юм. Дөрвөлжин хийхийн тулд урт ган хоолойг диагональ байдлаар найман хэсэг болгон хайчилж ав. Хэсэг хэсгүүдийн төгсгөлийг бие биен рүүгээ чиглэсэн 45 градусын өнцгөөр таслах ёстой. Хэсгийн урт үзүүр нь 30 см. Суурилуулсан хөрөө ашиглахдаа ирийг 45 градус эргүүлж, хэсэг бүрийн дараа хоолойг эргүүлэхэд хялбар байдаг. Энэ нь хамгийн бага материалыг үрдэг. Найман диагональ огтлолтой болсны дараа дөрвөн шулуун хэсгийг хасах цаг болжээ. Эдгээр хэсгүүдийн урт нь 26 см юм.

Дараа нь 20х4 мм хэмжээтэй төмөр баарнаас 6 см орчим хэмжээтэй 10 ширхэг хайчилж ав. Эдгээр нь модон хавтанг бэхлэх цэг байх болно.

Бүх металл бэлэн болсон үед гагнах цаг болжээ. Энд хамгийн хэцүү хэсэг бол хайчилж авсан хоолойнуудыг доторлогоонд оруулах явдал юм. Дээд ба доод квадратуудаас эхэлье. Диагональ хэсгүүдийг аваад модон дээр дөрвөлжин хэлбэртэй болгоно. Энд нэг зөвлөгөө бол ойролцоогоор 30 см хэмжээтэй дөрвөлжин хавтанг ашиглах бөгөөд хэрэв та модтой харьцуулахад 45 градусын өнцгөөр байрлуулсан бол ирмэгийг нь унагаж болно. Тэдгээрийг хавчаараар бэхлээд бүх өнцөгт нь металл хүрч байгаа эсэхийг шалгаарай. Хэрэв та өмнө нь хэзээ ч гагнуур хийж байгаагүй бол одоо жаахан дадлага хийх цаг нь болсон, учир нь хэрэв та үүнийг замбараагүй болговол бүх зүйлийг хийж чадна. Ямар ч байсан хэсгүүдийг буланд нь гагнана (би үүнийг дотроос нь хийхээр сонгосон), та одоо эхний хэсгийг хийж дуусгалаа! Хоёрдахь квадратыг эхний дөрвөлжин дээр тавих боломжтой тул зурах нь илүү хялбар байдаг. Эдгээрийг бас нийлүүлээрэй. Хэрэв бүх зүйл зөв хийгдсэн бол та хоёр ижил ган дөрвөлжинтэй байх ёстой.

Энэ үед та модыг бэхлэх цэгүүдийг хавсаргахыг хүсч байна. Би шооны эсрэг талын ирмэг дээр самбар тус бүрт хоёр ширхэгийг ашигласан. Би тодорхой загварыг сонгосон бөгөөд ингэснээр ямар ч хэсэг таганд саад болохгүй, тиймээс хоёр ирмэгийг нэг ирмэг дээр бэхлэх шаардлагагүй болно. Цахилгаан ороомог түгжигдэх ирмэг нь байхгүй бол та үүнийг хүссэнээрээ хийж болно.

Энэ үед би мөн ган цэвэрлэх зориулалттай ган сойз бүхий нунтаглах хэрэгслийг авав. Баарнууд дээр зэвэрсэн толбо байсан бөгөөд энэ нь тэдэнд сайхан харц өгсөн болохыг олж мэдэв.

Ган хүрээ барьж дуусгахын тулд одоо байгаа хоёр квадратыг л холбох хэрэгтэй. Хамгийн хялбар арга бол тэдгээрийг тэгш гадаргуу дээр босоо байрлуулж, 26 см хэмжээтэй хоёр хоолойг хооронд нь тавих явдал юм. Нэмэлт хос гар нь тэднийг хавчихад маш ашигтай байх болно. Үүнийг гагнаж, нөгөө талдаа давтана.

Хэрэв бүх зүйл зөв хийгдсэн бол ган хүрээг өнөөг хүртэл хийх ёстой!

Алхам 3: Цээж барих - тал ба таг

Цээжийг дуусгахын тулд бид модон хавтанг хажуу тал дээр нэмэх хэрэгтэй. Цахилгаан хэрэгсэл таган дээр нуугдах болно гэдгийг санаарай, ингэснээр танд 26х26 см хэмжээтэй 6 ширхэгээс арай илүү хавтан хэрэгтэй болно. DIY дэлгүүрт тэд 122x61cm хэмжээтэй байсан бөгөөд энэ нь төгс төгөлдөр байв. Би анх төлөвлөж байснаасаа арай нимгэн мод сонгосон боловч зузаан модноос илүү сайхан харагдаж байна. Ган хоолой нь 2 см өргөн, бөөрөнхий булан, бэхэлгээний өргөн нь 4 мм байвал та дүр төрхөө хадгалахын тулд 10 мм -ийн зайтай үлдэх болно. Миний олсон ялтсууд 9 мм зузаантай байсан нь төгс төгөлдөр байв.

Хавтангуудыг 26x26 см хэмжээтэй зургаан хавтан болгон хайчилж ав. Хэрэв таны гагнуур арай том бол та буланг нь огтлох хэрэгтэй болно. Танд ялтсууд байгаа бол тэдгээрийг хүрээн дээр тавь. Аль нь хаашаа явж байгааг тэмдэглэх нь тохиромжтой. Модны дунд хоёр нүх байх газрыг тэмдэглэ. Модыг хүрээ дээрээ байрлуулж, боолтны нүхийг өрөмдөнө. Би M6 боолттой хэвтэж байсан боловч ямар ч боолт сайн байна. Илүү том боолт нь илүү тод харагдуулж болох ч М3 ч гэсэн үүнийг сайн барьж чаддаг. Боолт нь хэт урт биш байгаа эсэхийг шалгаарай, учир нь тэдгээр нь хүрээ рүү цухуйна. Энд та эд зүйлсээ тавих тул урт боолт гацах үед жаахан эвгүй болно. Хэрэв та яг над шиг материалын хэмжээсийг ашигласан бол 20 мм -ийн боолт нь таны зорьж буй зүйл байх ёстой. Нүх өрөмдөхөд та ялтсуудыг холбож болно, гэхдээ тагийг нь дуусгахаас өмнө ямар нэгэн зүйлийг бэхлэхийг хүлээнэ үү, та өөрийгөө түгжихийг хүсэхгүй байна!

Тагны хувьд бид хажуу талыг нь огтолсон ялтсуудын нэгээс эхэлнэ. Энэхүү санаа нь тагийг цахилгаан хэрэгслийн хайрцаг болгох явдал юм. DIY дэлгүүрээс би 22x30 мм хэмжээтэй мод олсон бөгөөд энэ нь төгс зайг алдах болно. Энэ нь цахилгаан хэрэгслээ нуух боломжтой гурван сантиметрийг өгдөг. Эдгээрийг таган дээр наахаас өмнө модон дээр нүх гаргах хэрэгтэй. Эдгээр нь дэлгэцийн нүхнээс бусад бүх дугуй нүх юм. Дугуй хэлбэрийн хувьд өрөм ашиглана уу. Хэмжээний лавлагаа авахын тулд дээрх зурган дээрх схемийг ашиглана уу. Илүү нарийвчлалтай болгохыг хүсвэл дэлгэцийн хувьд та цахилгаан jigsaw эсвэл тээрэмдэх машин ашиглаж болно. Бүх нүхийг хайчилж, өрөмдсөний дараа та модны хэсгүүдийг босоо байрлалд самбарын хажуу талд нааж болно! Мөн таны ороомог үлдсэн орон зайд багтахаас болгоомжил. Үүнийг бүгдийг нь наасан бол яг хэмжиж, модны өөр хавтанг эдгээр хэмжээгээр хайчилж ав. Та үүнийг аль хэдийн модон тусгаарлагчийн ёроолд шургуулахыг хүсч байгаа бөгөөд ингэснээр та эхлүүлсэн хавтангийнхаа булангаар буланг нь огтолж болно.

Одоо бид даралт мэдрэгч болон үйлдлийн товчлуурыг хийх хэрэгтэй. Бид жинхэнэ товчлуурыг хэрэглэгчээс нуухыг хүсч байгаа тул тэдгээрийг тагны доор, электрон тасалгаанд байрлуулах болно. Үлдсэн фанераас хэдхэн жижиг мод зүсээд зүсэгч хийж өгнө. Түлхүүрийг ПХБ-д гагнаж, тагны доод талд наасан модон хэсгүүдэд шургуулж, товчлуур нь яг нүхний төвд гарч ирснийг шалгаарай. Даралт мэдрэгч нь арай өөр юм. Үүнийг хийхийн тулд таганд наасан хоёр тусгаарлагч хэсгийг ашигла, гэхдээ нүхний дээгүүр гүүр хийхийн тулд гурав дахь хэсгийг нь ав. Мэдрэгчийг нүхний яг төв хэсэгт наа.

Товчлуурыг тагнаас нь удирдахын тулд ямар нэг зүйлийг 3d хэвлэх нь хамгийн тохиромжтой байх болно. Харамсалтай нь надад цаг зав байгаагүй тул би импровиз хийсэн. Та хүссэн зүйлээ хийж болно, гэхдээ энд байгаа зөвлөмж бол товчлуурыг хоёр талаас нь унахаас сэргийлэхийн тулд танд ямар нэгэн зүйл хэрэгтэй болно. Би богиносгосон боолтыг нэг үзүүрээр нь талыг нь огтолсон боолтыг ашиглаж, хажууд нь хэвтэж байсан зүйлийг боосон.

Дараагийн холбох зүйл бол цахилгаан ороомог юм. Соленоид бүр бага зэрэг ялгаатай боловч ихэнх ороомог суурилуулах хамгийн хялбар арга бол тоосго ба тагны хооронд модны хүрээ хийж, хүрээний цаана яг гулгах хүртэл давхарлах, гэхдээ модоо сунгахад хүрэхгүй байхаар нуруугаараа холхих явдал юм. Миний хувьд энэ нь 6 мм байв. Би дараа нь дахин ган тээрэмдэх хэрэгтэй болсон, учир нь энэ нь тийм ч сайн биш байв. Би ойролцоогоор 7 эсвэл 8 мм хэмжээтэй байх ёстой байсан.

Тагийг одоо ихэвчлэн хийдэг бөгөөд зөвхөн электроникийг нэмэх шаардлагатай болдог. Энэ бол тагийг эхлээд хүрээ рүү холбох хамгийн зөв мөч юм. Орон нутгийн дэлгүүрээс жижиг нугас авахыг хичээгээрэй, энэ нь ган хоолойноос том байх ёсгүй (~ 18 мм)! Эдгээр нугасны хэмжээ, чанараас хамааран та хоёр, гурвыг ашиглаж болно. Хүрээ болон таган дээрх байрлалаа тэмдэглээрэй. Нүх өрөмдөх газраа тэмдэглэхдээ тагийг нь барих нэмэлт хос гараа аваарай. Ган хоолойн нүхнүүд нь урсгалтай байх ёстой бөгөөд ингэснээр та боолтыг хэрхэн яаж бэхлэх талаар санаа зовохгүйгээр боолт хийж болно. Нугасыг хүрээн дээр бэхлэх үед нэмэлт гараа буцааж аваад жижиг боолт ашиглан нугасны тагийг шургуул. Та дараа нь таг дээр ажиллах шаардлагатай байгаа тул бүх зүйл дуусах хүртэл энэ алхамыг хүлээж болно.

Одоо бид электрон төхөөрөмж дээр ажиллахад бэлэн байна!

Алхам 4: Электроник

Уг хэлхээ нь таван тусдаа хэлхээнээс бүрдэнэ. Эдгээрийн ихэнх нь маш энгийн байдаг: резистор эсвэл Arduino зүүтэй холбогдсон товчлуур бүхий энгийн удирдлага. Илүү төвөгтэй хоёр хэлхээ нь дэлгэц ба ороомог түгжээг жолооддог.

Дэлгэц нь хөтлөх шаардлагатай 15 тусдаа тээглүүртэй. Үндсэн Arduino нь хамгийн ихдээ 19 зүү зүүж чаддаг. Загварын үлдсэн хэсэгт надад 5 тээглүүр хэрэгтэй байсан тул би гүйж байсан. Би шийдлийг I2C удирдлагатай I/O өргөтгөгч MCP23017 ашиглан олж мэдсэн. Энэ төхөөрөмжийн Adafruit номын сантай хослуулан ашиглахад үнэхээр энгийн. GPA0 зүүтэй холбогдсон хэлхээний хэсэг нь HDSP-A22C дэлгэцийн хоёр нийтлэг анодыг солиход хэрэглэгддэг. Өндөр байх үед 1 -р тэмдэгт, бага байхад 2 -р дүрд хөтлөгддөг. Энэ өргөтгөгчийг ашиглахын сул тал нь байт бичигдсэн даруйд гаралтын зүү рүү бичдэг явдал юм. Энэ нь хий үзэгдлийг үүсгэсэн. Харамсалтай нь би үүнийг техник хангамжаар шийдэж чадаагүй тул асуудлыг тойрч гарахын тулд програм хангамж ашигласан.

Миний ашигладаг ороомог нь 12В хүчээр ажилладаг тул та үүнийг 12V -ийн цахилгаан тэжээлээр хангаж, Arduino -д залгаж, утсыг гагнах боломжтой тул Arduino зүүгээр жолоодохын тулд надад өсгөгчийн хэлхээ (Darlington) хэрэгтэй байсан. Цахилгаан соронзон үүсгэсэн ороомгийн гүйдлийг сулруулах диодыг бүү мартаарай!

Цахилгаан хэлхээг гагнахдаа тэдгээрийг хаана байрлуулахаа санаарай. Би бүх хавтангуудынхаа эргэн тойронд бага зэрэг хил хязгаартай байлгаж, тагийг нь наасан хэсэг хэсгүүдийг (хажуугийн хавтангийн үлдэгдэл) шургуулж болно. LED -ийн хувьд резистортой утсыг шууд LED дээр гагнаж, халаах хоолой ашиглан тагийг нь таглаж, тасрахгүй байх боломжтой. Самбар руу шууд гагнах бүх утас тасрахгүйн тулд халуун цавуу ашиглаарай.

Бүх зүйл гагнагдсаны дараа бүх зүйлийг холбох цаг болжээ! Би 5V ба GND төмөр замыг өргөтгөх эмэгтэй толгойнуудыг авсан тул бүх зүйлийг гагнах шаардлагагүй тул ямар нэгэн зүйл эвдэрвэл амархан салгаж эсвэл сольж болно. Хэрэв та над шиг тагны хажуу талд ижил төстэй мод ашигласан бол Arduino -д юу ч залгах зай байхгүй болохыг та анзаарах болно. Үүний хамгийн энгийн шийдэл бол тээглүүрийг 90 градусын өнцгөөр нугалж, залгах явдал юм.

Сүүлийн хэсэг нь хамгийн энгийн бөгөөд кодыг байршуулах явдал юм.

Алхам 5: Код

Бүх кодыг PlatformIO ашиглан хийсэн. Хэрэв та энэ талаар сайн мэдэхгүй байгаа бол Arduino -ийн ноорог дээр хуулж аваад буулгаж болно. Хэрэв та байгаа бол та програмыг татаж аваад Arduino дээрээ байршуулж болно. Кодыг миний Github дээрээс олж болно. Хөтөлбөрийн тохиргооны хэсгийг эргэн тойрноо ажиглаж, хүссэн хэмжээгээрээ утгыг нь өөрчилнө үү (голууд болон хослолууд нь ялангуяа сонирхолтой байдаг). Анхдагч хослол нь 43 - 50 - 99 байна.

Алхам 6: Хүрч дуусгах

Бүх зүйл дуусч, угсарч, ажиллаж эхэлсний дараа бид бүх зүйлийг ажиллуулах боломжтой хамгийн сүүлийн хэсгүүдийг нэмж өгөхөд бэлэн байна.

Таг нь хүрээгээр унахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд та тагны хажуу талд суурилуулсан хоёр блок хавтанг суулгаж болно. Би олсон 25х4 мм хэмжээтэй ган төмрийг ашиглаж, 8 см орчим хэсэг болгон хайчилж, нүхийг нь өрөмдөж, таганд нь шургуулав.

Миний таг дээр нэмж оруулсан бас нэг зүйл бол бариул байв. Тагныхаа хажуу талыг бэхлэхийн тулд гүнзгий өрөмдөх шаардлагатай байсан ч гайхалтай харагдаж байв.

Өөр нэг чухал зүйл бол таг хэт арагш унах, нугасыг гэмтээхгүйн тулд жижиг хөвч нэмж өгөх явдал юм. Миний шийдэл бол хөвч залгах боломжтой таг, цээжний дотор шураг дэгээ ашиглах явдал байв.

Тагны дотор цахилгаан авахын тулд ирмэгийнхээ нэг хэсэгт жижиг нүх өрөмдөж дээрээс нь олж харав. Хэн нэгэн санамсаргүйгээр цахилгаан хөвч гаргаж, цээжиндээ үүрд түгжихээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд өөр ирмэг дээр боолт хийж, хөвчийг боолтоор боож боох хэрэгтэй.

Эцэст нь та тагийг нь хааж чадахгүй байгаагаа анзаарсан байх. Учир нь зам дээр самар байгаа юм. Эдгээр самруудад зориулж зай гаргахын тулд эндээс жаахан мод хайчилж ав.

Тэгээд л боллоо! Ингэснээр та дижитал эрдэнэсийн хайрцгийг өөрөө хуулбарлаж чадна! Мөн аюултай цахилгаан хэрэгсэл ашиглахдаа зохих хамгаалалтын хэрэгсэл өмсөхөө бүү мартаарай!