Cutie inutilă: 3 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Proiect: Cutie inutilă

Data: martie 2020 - aprilie 2020

Am decis să fac acest proiect din două motive, unul pentru a opri un proiect mult mai complex la care lucrez în prezent și, în al doilea rând, ca ceva de făcut în timpul blocării complete pe care o avem aici în Noua Zeelandă. A fost norocos că am avut suficiente componente pentru a finaliza acest proiect, deoarece achiziționarea de componente suplimentare nu este posibilă în acest moment din cauza restricțiilor pe care guvernul le-a impus achiziționării de articole „neesențiale”.

Ce este o „cutie inutilă”, bine spus, este o cutie cu un comutator care este în mod normal oprit, cu toate acestea, dacă îl porniți, sistemul din interior îl va opri din nou. Acest lucru se repetă de fiecare dată când porniți comutatorul cu, în cazul acestei casete, opt formate diferite de deschidere și închidere a capacului, degetul extinzându-se și retrăgându-se și, în cele din urmă, mișcarea ochilor și ce culoare arată ochii.

O versiune a acestui sistem poate fi dezvoltată, care este mult mai simplă decât cea de mai sus. Ochii și servo-ul de mișcare, precum și servo-ul de ridicare a capacului pot fi îndepărtate. Apoi, capacul se ridică pur și simplu datorită servo-ului degetului care extinde degetul, care la rândul său ridică capacul.

Provizii

1. Arduino Uno R3

2. Rezistor de 10K

3. Rezistor de 330 Ohm

4. Comutator cu doi poli

5. LED galben

6. 3 x Servomotoare

7. 2 LED-uri RGB Neopixel

8. Suport baterie 18650

9. 2 x 18650 4200mAh, 3,7V

10. LM2596 Modul de alimentare DC-DC redus

11. Comutator de pornire / oprire, unipolar

12. Diverse cabluri Depont, fixări și placă PCB

13. Lemn potrivit pentru cutie

Pasul 1: Construirea acestuia

Cutia este realizată din orice lemn potrivit, cu o bază simplă de tablă tare și patru picioare de cauciuc. Dimensiunile cutiei pot fi din nou de aproape orice dimensiune, cu condiția ca degetul să ajungă la comutator. Dimensiunile cutiei acestui proiect sunt 120 mm lățime, 245 mm adâncime și 90 mm înălțime. Am adăugat un comutator de alimentare, LED de pornire / oprire și o gaură mică pe o parte. Hole oferă acces la portul USB Arduino Uno pentru încărcarea software-ului, acest lucru l-am găsit făcut pentru setarea și corectarea parametrilor mișcării servo mult mai ușor, deoarece altfel ar necesita îndepărtarea carcasei exterioare.

Am inclus o diagramă Fritzing a circuitului folosit. Am folosit un Arduino Uno pur și simplu pentru că aveam unul disponibil, un WEMOS D1 Mini sau Arduino Nano ar putea fi, de asemenea, utilizat, deoarece sistemul a necesitat doar 6 intrări. De asemenea, am decis să fac acest sistem bazat pe baterie 18650, mai degrabă decât să folosesc un adaptor de alimentare de 12V, deoarece face cutia mai portabilă și mai sigură de utilizat. Bateriile 18650 sunt ținute într-un pachet cu două baterii și au o tensiune de 3,7 V fiecare și o capacitate de 4200 mAh. Pentru a ajunge la baterii pentru a le reîncărca, ar fi necesară scoaterea plăcii de bază și deconectarea brațului de ridicare a capacului.

Cele trei servos utilizate erau pur și simplu cele pe care le aveam disponibile; se poate folosi orice servo standard. Cele mai multe servome sunt conectate cu trei conectori depont și sunt colorate, maro pentru GND, roșu pentru alimentare, orice între 4V și 7,8V și, în cele din urmă, galben pentru linia de semnal. Am folosit două servouri TowerPro MG995 pentru capac și deget și un CFsunbird SG90 pentru ochi. SG90 a fost folosit doar deoarece am fost limitat în cantitatea de spațiu, aveam disponibil și altfel aș fi folosit un al treilea MG995.

Comutatorul oprit / pornit al cutiei are atașat un circuit simplu de retragere care include un rezistor de 10K atașat la GND și atașat la același punct de pe comutator este un singur fir atașat la pinul 12 al Arduinio Uno. Cealaltă parte a comutatorului este atașată pinului Arduino de 5V la bord. Am decis să folosesc modulul de alimentare Step-Down, deoarece tensiunea pe care o primeam de la cele două baterii 18650 era de aproximativ 8,5V, ceea ce era prea mare pentru servomotoare, 7,8V era tensiunea maximă recomandată de foaia de date TowerPro. Modulul de alimentare Step-Down reduce tensiunea la 6V, care este utilizat de servouri și este, de asemenea, utilizat pentru a alimenta Arduinio Uno prin pinii GND și VIN. Un rezistor simplu de 330Ohm în serie cu LED galben este folosit pentru a arăta dacă cutia este activă și este atașată la șina de alimentare GND și 6V. Un comutator monopolar este utilizat în exteriorul cutiei pentru a porni / opri cele două baterii 18650.

Ochii folosesc două LED-uri RGB Neopixel de 8 mm, fiecare conectat la o sursă de alimentare Arduino de 5V și pinii GND de pe Arduino Uno. Acestea sunt cablate în serie și un singur fir de semnal este atașat la pinul 11 de pe Arduino Uno. LED-urile RBG au o latură plană care determină secvența conectorilor, a se vedea fotografia atașată pentru pinouts. Aceste LED-uri ar putea fi cablate separat, astfel încât Arduino Uno să poată controla fiecare ochi printr-un fir de semnal separat. Ca și în cazul tuturor proiectelor, circuitul a fost așezat pe o placă de testare și testat înainte de a fi instalat pe placa de bază. Se recomandă ca toți conectorii depont să fie ușor lipiți de pinii lor de pe Arduino, deoarece au tendința de a funcționa în timp.

Pasul 2: Software-ul

În acest moment, trebuie să mulțumesc „labomat” și exemplului de cod Arduino Useless-Box deținut pe site-ul GitHub pentru baza software-ului care rulează pe acest sistem. Ca parte a dezvoltării proiectului, am ajustat și adăugat la cod, în special mișcarea servo și culoarea ochilor. În plus, a fost necesar să se facă ajustări la toți parametrii de mișcare servo pentru a permite diferențele de mișcare și poziția inițială.

Veți avea nevoie de cea mai recentă versiune a Arduino IDE 1.8.12 și de fișiere de bibliotecă: Adafruit NeoPixel.h și Servo.h. Am atașat programul de testare pentru ochi și programul principal pentru funcționarea cutiei.

Pasul 3: În concluzie

Am găsit acest proiect o distragere plăcută de la proiectul principal la care lucrez. Deși versiunea pe care am construit-o și am arătat-o aici este de bază, am văzut și admirat multe versiuni diferite ale aceleiași casete pe internet și pe You Tube, toate folosind variații interesante ale temei de bază a unui comutator și a unui dispozitiv pentru a comuta se oprește.