Зоэтропын гар баримал: 12 алхам (зурагтай)

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

Зохиогчийн бусад зүйлийг дагах:

Энэхүү зааварчилгаа бол Жон Эдмаркийн гоёмсог морфин цэцгийн барималуудын жижигрүүлсэн, алган хэлбэртэй хувилбар юм. Энэхүү баримлыг анимацаар хангах үүднээс өндөр тод стробоор дотооддоо гэрэлтүүлжээ. Ээрэх хэсгийг Ember 3D принтер дээр хэвлэсэн бөгөөд одоо зогссон Autodesk Circuits програмыг ашиглан строб хавтанг бүтээжээ.

Эд ангиудын жагсаалт:

• 1 х 3D хэвлэмэл цэцгийн баримал

• 1 x LED строб хэлхээний самбар (OSHPARK)

  • 6 x Өндөр тод LED (Цагаан, Ногоон, Улаан өнгийн Digikey-аас CREE XP-E)
  • 1 x микроконтроллер (Digikey-аас ATtiny-85)
  • 3 x MOSFETs (Digikey -ээс IRF7103PbF Хос MOSFET)
  • 1 x Phototransistor (Digikey-аас LTR-301)
  • 1 x Photodiode (Digikey-аас LTE-302)
  • 1 x тус бүр 330Ω 1206 резистор (Digikey-ээс ERJ-8GEYJ331V)
  • 1 x 1kΩ 1206 эсэргүүцэл (Digikey-ээс ERJ-8GEYJ102V)
  • 1 x 10kΩ 1206 резистор (Digikey-ээс ERJ-8GEYJ103V)
  • 6 x 100nF 1206 конденсатор (Digikey -аас CL31A106KACLNNC)
  • 1 х 6 зүү эмэгтэй толгой (Digikey-аас PPTC061LFBN-RC)
  • 1 x 3-pin эрэгтэй толгой (Digikey-аас PREC003SAAN-RC)
• 1 x Тасралтгүй эргүүлэх servo мотор (Digikey-аас авсан Parallax #900-00008)
• 1 x 1/16 инчийн диаметр, 12 инчийн өрмийн бит (Амазоноос Bosch BL2731)
• 2 x 2 AAA батерей эзэмшигч (Digstone -аас Keystone Electronics 2468)

• 1 x Слайд шилжүүлэгч (Jameco-аас SS-12E17, эсвэл түүнтэй адилтгах)

Алхам 1: Хэлхээний самбарыг захиалах

Захиалга өгөхөд шаардлагатай бүх зүйлийг агуулсан ZIP файлыг доороос олж болно. ПХБ -ийг үйлдвэрлэхийн тулд энэ файлыг ашиглана уу. Тэнд олон хэвлэмэл хэлхээний самбар үйлдвэрлэдэг. Дэлхийн өнцөг булан бүрт хүргэх хямд, өндөр чанартай, дунд хурдтай тэнцвэрийг би OSHPark.com дээр санал болгож байна. Би тэнд захиалга өгөх ажлыг хөнгөвчлөх зорилгоор төсөл боловсруулсан.

Алхам 2: Хэлхээний самбарыг угсарна

Миний самбар жижиг табуудтай хавсаргасан 4 хүний бүлэгт ирсэн (би 12 самбар захиалсан). Надад хоёрыг нь зэрэг угсрах хэсгүүд байсан. Би зүгээр л хоёртой ажиллаж байсан болохоор табуудыг нь таслав.

Би гадаргууг холбох эд ангиудыг гагнахын тулд дахин асаах зуух ашигласан боловч та ижил зориулалтаар дулааны буу ашиглаж болно (доорх дэлгэрэнгүй мэдээллийг). Би эд ангийг гагнахын тулд дахин асаах зуух, зааварчилгааг ашигласан.

1. Самбарын дээд хэсэгт байрлах бүх гадаргуу дээр бэхэлгээний дэвсгэр дээр гагнуурын оо түрхэнэ. Бүх дэвсгэр дээр наалдсан байх ёстой. Хэт их хэрэглэхгүй бол дэвсгэр дээр буцааж өгөх болно. Дээрх зурган дээр оо нь олон дэвсгэрийг хамарч байгаа боловч энэ нь нэг удаа чанаж болгосон нь гүүр үүсгэхэд тийм ч их оо байгаагүй юм.

2. Бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг самбар дээр болгоомжтой байрлуулна.

   • LED -ийн хувьд булангийн хоёр жижиг дөрвөлжин нь самбарын төв нүхнээс харсан байна.
   • Гурван хос MOSFET чип нь бүгд ижил чиглэлтэй байдаг. MOSFET ба ATTiny85 -ийн зүү 1 -ийн байршлыг зургаас үзнэ үү.
   • Резисторуудын байрлалыг дээрх зургуудын аль нэгэнд үзүүлэв. R1 нь 10 кОм, R2 нь 330 Ω, R3 нь 1 кОм байна. Чиглэл нь хамаагүй.
   • Бүх конденсаторууд ижил бөгөөд чиг баримжаа нь хамаагүй.
3. Самбарыг халааж, гагнуурыг дуусгахын тулд дахин асаах зуухыг зааврын дагуу ашиглана уу.

Алхам 3: Өөр хувилбар: Дулааны буу ашиглан дахин урсгал хийнэ

Хэрэв та дахин зууханд нэвтрэх боломжгүй бол агаарын урсгал багатай дулааны буу ашиглан гагнуурыг дуусгаж болно. Цахилгаан самбарыг дулааныг гадагшлуулах гадаргуу дээр байрлуул (би Chipotle аяганы тагийг ашигласан), агаарын урсгал багатай дулааны буу ашиглан хавтанг бүх гагнуур нь гялалзсан мөнгө болж хувирах хүртэл болгоомжтой халаана. Хэрэв үлээгч хэт хүчтэй байвал энэ нь дахин урсах явцад эд ангиудыг дэвсгэрээс холдуулж болзошгүй юм.

Анхаарна уу: дээрх зураг нь хэлхээний самбарын анхны хувилбараас (үзэл баримтлалын баталгаа) авсан болно. Нэмэлт нүхтэй байсан бөгөөд ATtiny85 микроконтроллерыг самбар дээр оруулаагүй тул арай өөр харагдаж байна

Алхам 4: Цахилгаан самбарыг цооногоор дамжуулж угсарна

Хоёр толгойг (6 зүү эмэгтэй, 3 зүү эрэгтэй) хэлхээний самбарын доод талаас доош харсан байдлаар байрлуул. Тэдгээрийг гагнах (хавтангийн дээд талд гагнуур хийх).

Жижиг самбарын нүхний хоёр талд оптик кодлогч хэсгүүдийг холбоно уу. Тэд самбарын дээд талаас, линзний тал (овойлтоор) бие биенээ харсан байх ёстой. Улаан цэг бүхий цэг (фототранзистор, LTR-301) нь самбар дээрх хоёр том нүхний хооронд байрладаг. Шар цэг бүхий цэг (фотодиод, LTE-302) нь жижиг нүхний нөгөө талд байрладаг. Эдгээрийн гагнуурыг хавтангийн доод талд хэрэглэнэ.

Кодлогч хэсгүүдийг гагнаж дууссаны дараа тээглүүр ба гагнуурыг хайчилж, хавтангийн ёроолд аль болох ойртуулна. Энэ нь самбарыг servo -ийн дээд хэсэгт аль болох бага суухыг зөвшөөрдөг.

Алхам 5: Микроконтроллерыг програмчлах

Би энэхүү зааврыг дагаж хянагчийн програмчлалын төхөөрөмж болохын тулд Arduino UNO хавтанг ашигласан. Үүнд програмчлалын зориулалтаар Arduino тээглүүрээс ATtiny тээглүүр хүртэлх дараах зураглалыг харуулав.

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8 (Vcc)
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4 (GND)
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1 (PB5)
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5 (PB0)
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6 (PB1)
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7 (PB2)

Холболтын цэгүүдийг дээрх зураг дээр тэмдэглэсэн болно. Холбогдох холболтыг хийхийн тулд холбох утсыг ашиглана уу.

Программистаар тохируулсан Arduino UNO (эсвэл түүнтэй адилтгах) програмаас эхлэн (Дээрх зааврыг үзнэ үү) доорхи bloom.ino төслийг Arduino IDE дээр нээнэ үү. Програмчлахаас өмнө та Arduino IDE дээр дараахь зүйлийг хийх шаардлагатай болно.

• Хэрэгслүүд → Программист → Arduino -ийг ISP болгон ашиглана уу
• Хэрэгсэл → Самбар → ATtiny85 (дотоод 8 МГц цаг)
• Хэрэгслүүд → Ачаалагчийг шарна уу

Дараа нь програмыг ердийн байдлаар хий.

Алхам 6: Моторыг өөрчлөх

Моторыг ихэвчлэн дээд бүрхүүл, арааны ихэнх хэсгийг багтаасан шаардлагагүй эд ангиудыг зайлуулах замаар өөрчлөх шаардлагатай байдаг.

1. Хөдөлгүүрийн нэг талаас, доод талаас нөгөө тал руу боолтыг таглахгүйгээр тууз нэмж эхэл. Энэ нь боолтыг салгахад ёроолыг нь хаах болно. Би үүнийг харуулахын тулд зурган дээрх цэнхэр маск соронзон хальсыг ашигласан. Эцэст нь би хар соронзон хальс ашигласан боловч зураг дээр харагдсангүй.
2. Хөдөлгүүрийн дээд хэсэгт байрлах хуванцар X хавсралтыг бэхэлсэн боолтыг салгаж, хуванцар X -ийг салга.
3. Доод талаас 4 боолтыг салга. Боолтыг хадгал. Та тэдгээрийг төслийн дараа ашиглах боломжтой.
4. Араагаа ил гаргахын тулд моторын дээд тагийг ав.
5. Доод талын доод араагаас бусад бүх зүйлийг зайлуул. Та эдгээр араагаа хаяж болно. Та тэдэнд хэрэггүй болно.

Дараа нь та хэлхээний самбарыг байрлуулахын тулд моторын орон сууцнаас зарим хуванцарыг гаргаж авах болно.

1. Үлдсэн араа авч хая. Та дараа нь хэрэгтэй болно.
2. Илүү том хуванцар овойлтыг (ойрхон зургийн зүүн талд) хөрөө / файл ашиглан хус. Энэ нь хэлхээний самбарыг энэ хэсэгт багтаах боломжийг олгоно.
3. Өргөгдсөн хэсгийн хажуу талыг нөгөө талд нь байрлуул (ойрхон зурган дээр баруун талд).

Цахилгаан самбарыг servo -ийн дээд талд байрлуулж, аль болох сайн угааж байгаа эсэхийг шалгаарай. Хэрэв энэ нь сайн тохирохгүй байвал тохирохын тулд тохируулга хийх хэрэгтэй. Дараагийн алхамд хэлхээний самбарыг servo -аас салга.

Алхам 7: Тэнхлэгийг солих

Тэнхлэгийг илүү урт дугуйгаар солино. Энэ нь зоетропыг ээрэх үед ганхахгүй байхад тусална.

1. Бахө ашиглан үлдсэн араагаа бэхэлсэн жижиг төмөр тэнхлэгээ аваад араагаа хажуу тийш нь тавь.
2. Өрөмдлөгийн үзүүрийг (огтлохгүй тал) 41 мм (1 5/8 инч) хайчлах эсвэл сайн зүсэгч ашиглан хайчилж ав.
3. Төгсгөл (үүд) -ийг файл эсвэл зүлгүүрээр жигд болгоно.
4. Араагаа буцааж тавиад шинэ тэнхлэгээ байрлуул. Тэнхлэгийг нүхэнд суулгах хүртэл доош нь дарна уу.

Тэнхлэг нь аюулгүй мэт санагдаж болох ч туршлагаас харахад цаг хугацаа өнгөрөх тусам гар даралтаар сулрах, байр сууриа хадгалахад хэцүү болдог. Үүнийг шийдэх арга бол алх авч, шинэ тэнхлэгээ нүх рүү зөөлөн цохих явдал юм.

Алхам 8: Батерейны багц

Энэ алхам нь энэ төхөөрөмжийг анх үүсгэхдээ миний хийсэн зарим туршилт, алдааг харуулж байна. Миний анхны төлөвлөгөө бол самбарыг үргэлж асааж, бусад бүх зүйлийг эхлүүлэхийн тулд товчлуурыг хянах микроконтроллерт найдах явдал байв. Серво хөдлөхгүй байсан ч батерейнаас бага хэмжээний гүйдэл авч, төхөөрөмж ашиглагдаагүй байсан ч ус нь шавхагдаж дуусдаг болохыг би олж мэдсэн. Хожим нь би батерейг ашиглаагүй үед бүрэн салгахын тулд төхөөрөмжийг асаахын тулд слайд шилжүүлэгчийг нэмсэн.

Батерейны хоёр эзэмшигчийг (батерейгүй) servo моторын хоёр талд байрлуулж, хатуу утаснууд хоорондоо тулгарч, давхцаж эхэлнэ. Зөөврийн туузыг байрлуулахын тулд зөөврийн соронзон хальс ашиглана уу. Эхэндээ би дээд хоёр утсыг гагнасан боловч сүүлдээ слайд шилжүүлэгчийг нэмэхийн тулд таслав. Би үүнийг үргэлжлүүлэн хийхийг зөвлөж байна, учир нь эдгээр хоёр утсыг гагнах нь бусад үйл явцад тусалдаг хатуу байдлыг нэмэгдүүлдэг. Слайдын унтраалга нэмэхийн тулд эдгээр утсыг дараа нь таслахад хялбар байдаг. Тиймээс үүнийг хэлээд хоёр дээд утсыг хамтдаа гагнана.

Хэлхээний самбарыг гарын авлага болгон ашиглаж, доод утсыг дээшээ харуулан нугалж, хэлхээний самбарын 6 зүү эмэгтэй толгой дээрх хамгийн гадна талын нүхийг эгнүүл. Цахилгаан хөдөлгүүрийн дээд хэсэгт хэлхээний самбар байрлуулсан үед утаснуудыг эмэгтэй толгойд холбоход хангалттай урт байхын тулд утсыг таслагчаар хайчилж ав. Хэлхээний самбарын дээд хэсэг нь батерейны тавиуруудын дээд талд байрлах ёстой.

Батерейны батерейг servo-д байрлуулсан соронзон хальсыг авч, servo-ийн хоёр талд хоёр талт соронзон хальс тавь. Сервийг зай эзэмшигчдийн хооронд буцааж байрлуулж, хэлхээний самбарын дээд хэсэг нь батерейны дээд хэсэгтэй давхцаж байхаар дахин байрлуулж, хамтдаа чанга дарна уу.

Алхам 9: Аливаа зүйлийг нэгтгэх

Хэлхээний самбар дахь эмэгтэй толгойн PB0 ба PB1 холбогчдын хооронд хатуу утсан холбогчийг нэмнэ. Энд би төхөөрөмжийг эхлүүлэхийн тулд товчлуурыг холбохыг хүссэн юм. Холбогчийг нэмж оруулснаар цахилгаан асах үед асах болно.

Цахилгаан самбарыг servo орой дээр байрлуул.

Сервээс авсан утсыг суурийн эргэн тойронд боож, хэлхээний самбар дээрх 3 зүү эрэгтэй толгой дээр холбоно уу. Толгойг харвал газрын тал (хар эсвэл хүрэн утас) баруун талд байх болно. Үүнийг хэт суллахгүйгээр сайхан боож авахын тулд зарим зүйлийг хийх шаардлагатай байж магадгүй юм. Дараа нь утсыг байрлуул. Би өөртөө зориулж хар гавар соронзон хальс (даавуун тууз) ашигласан.

Дараа нь та хүчийг хянахын тулд слайд шилжүүлэгчийг нэмэх болно. Слайд шилжүүлэгч нь гурван голтой. Та эдгээрийн зөвхөн хоёрыг нь ашиглах болно: төв нэг ба хажуу тээглүүр (аль нь хамаагүй). Таслагч ашиглан ашиглагдаагүй хажуугийн зүүг хайчилж ав.

Слайд шилжүүлэгчийг батерейны бэхэлгээний гагнуурын утсан утсан дээр байрлуул. Слайд шилжүүлэгчийн зүүг дараа нь гагнах хоорондох утсан дээрх цэгийг тэмдэглээрэй (би хар үзүүр ашигласан).

Өмнө нь гагнаж байсан утаснуудаа хайчилж, слайд дээрх хоёр зүү хоорондын зайтай яг таарч байх ёстой. Утасны цоорхойг арилгахын тулд слайд шилжүүлэгчийг гагнана уу.

Алхам 10: Zoetrope Base (заавал биш)

Төхөөрөмжийн 3D хэвлэсэн сайхан баазтай болохыг хүсч байсан. TinkerCAD дээрх загварыг энд оруулав. Төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд энэ суурийг бий болгох шаардлагагүй, гэхдээ сайхан харагдаж байна. Хэвлэх файлыг доор оруулав.

Алхам 11: Zoetrope загвар

TinkerCAD -ийн ээрэх хэсгийн 3D загварыг эндээс олж болно.

Энэ загварын STL болон хэвлэх зориулалттай хэрчсэн давхаргыг агуулсан TAR файлыг доороос олж болно. Би Autodesk Ember принтер дээр хэвлэх зааврыг оруулаагүй болно, учир нь энэ принтерийг ашиглах хэд хэдэн заавар байдаг.

Алхам 12: Хүрч дуусгах

3D хэвлэлийн гурван табыг тунгалаг болгох шаардлагатай, эс тэгвээс хэлхээний самбарын оптик кодлогч хэсгүүд нь өнгөрч буйг найдвартай тодорхойлох боломжгүй болно. Би хар өнгийн хумсны будаг хэрэглэдэг байсан бөгөөд энэ нь маш сайн ажилласан. Эхэндээ би зүгээр л хар Sharpie үзэг туршиж үзсэн боловч оптик таслагчийн хувьд тийм ч найдвартай биш байсан.

Табуудыг тунгалаг болгосны дараа та явахад тохиромжтой байх ёстой. Зоэтропыг босоо аманд байрлуулаад асаагаарай!