קופסה חסרת תועלת: 3 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

פרויקט: קופסא חסרת תועלת

תאריך: מרץ 2020 - אפריל 2020

החלטתי לעשות את הפרויקט הזה משתי סיבות, האחת להפסיק פרויקט הרבה יותר מורכב שאני עובד עליו כרגע, ושנית כמשהו לעשות במהלך הנעילה המלאה שיש לנו כאן בניו זילנד. למזלי היו לי מספיק רכיבים להשלמת הפרויקט הזה מכיוון שרכישת רכיבים נוספים אינה אפשרית בשלב זה בשל המגבלות שהטילה הממשלה על רכישת פריטים "שאינם חיוניים".

מהי "קופסה חסרת תועלת", במילים פשוטות היא קופסה עם מתג כבוי בדרך כלל, אולם אם תפעיל אותה על המערכת בפנים תכבה אותה שוב. זה חוזר על עצמו בכל פעם שאתה מפעיל את המתג כאשר במקרה של תיבה זו שמונה פורמטים שונים של פתיחת וסגירת המכסה, האצבע הנמשכת והולכת, ולבסוף תנועת העיניים ובאיזה צבע העיניים מראות.

ניתן לפתח גרסה של מערכת זו שהיא הרבה יותר פשוטה מזו שלמעלה. ניתן להסיר את העיניים ואת סרוו התנועה שלהם, ואת סרוו הרמת המכסה. המכסה פשוט מתרומם בשל סרוו האצבעות המאריך את האצבע אשר בתורו מרים את המכסה.

אספקה

1. Arduino Uno R3

2. נגד 10K

3. נגד של 330 אוהם

4. מתג שני קוטבים

5. LED צהוב

6. 3 x מנועי סרוו

7. 2 x נוריות RGB Neopixel

8. מחזיק סוללות 18650

9. 2 x 18650 4200mAh, 3.7V

10. מודול כוח DC-DC LM2596 הורדה

11. מתג הפעלה/כיבוי, מוט אחד

12. כבלי Depont שונים, קיבועים ולוח PCB

13. עץ מתאים לארגז

שלב 1: בנייתו

הקופסה עשויה מכל עץ מתאים, עם בסיס לוח קשיח פשוט וארבע רגלי גומי. מידות הקופסה שוב יכולות להיות כמעט בכל גודל, בתנאי שהאצבע יכולה להגיע למתג. מידות הקופסה של הפרויקט הן רוחב 120 מ"מ, עומק 245 מ"מ וגובה 90 מ"מ. הוספתי מתג הפעלה, נורית הפעלה/כיבוי וחור קטן בצד אחד. החור מספק גישה ליציאת ה- USB של Arduino Uno לטעינת תוכנות, זה מצאתי שנועד להגדיר ולתקן את הפרמטרים של תנועת הסרוו הרבה יותר קל מכיוון שהוא ידרוש הסרת המארז החיצוני אחרת.

צירפתי תרשים Fritzing של המעגל המשמש. השתמשתי ב- Arduino Uno פשוט כי היה לי אחד זמין, ניתן להשתמש ב- WEMOS D1 Mini או ב- Arduino Nano מכיוון שהמערכת הצריכה רק 6 כניסות. החלטתי גם להפוך את מערכת הסוללה 18650 המבוססת על מערכת זו במקום להשתמש במתאם מתח 12V מכיוון שהיא הופכת את הקופסה לניידת ובטוחה יותר לשימוש. סוללות 18650 מוחזקות באריזה של שתי סוללות ובעלות מתח של 3.7V כל אחת וקיבולת של 4200mAh. כדי להגיע לסוללות כדי לטעון אותן מחדש, יהיה צורך להסיר את לוח הבסיס ולנתק את זרוע הרמת המכסה.

שלושת הסרבים השתמשו במקומות שבהם פשוט היו אלה שהיו לי זמינים; ניתן להשתמש בכל סרוו סטנדרטי. רוב הסרוואות מגיעים מחוברים עם שלושה מחברי דפונט וצבועים, חום עבור GND, אדום עבור הספק, כל דבר בין 4V ל -7.8V, ולבסוף צהוב עבור קו האות. השתמשתי בשני סרוו TowerPro MG995 למכסה ולאצבע וב- CFsunbird SG90 לעיניים. SG90 שימש רק מכיוון שהייתי מוגבל בכמות המקום, היה לי פנוי והייתי משתמש במקצת ב- MG995 שלישי.

מתג הכיבוי/ההפעלה של התיבה מחובר מעגל ניתוק פשוט הכולל נגד 10K המחובר ל- GND ומחובר לאותה נקודה במתג הוא חוט יחיד המחובר לסיכה 12 של ה- Arduinio Uno. הצד השני של המתג מחובר לסיכה 5V המשולבת של Arduino. החלטתי להשתמש במודול הכוח Step-Down מכיוון שהמתח שאני מקבל משתי הסוללות של 18650 היה בערך 8.5V שהיה גבוה מדי עבור הסרווס, 7.8V היה המתח המרבי המומלץ על ידי גליון הנתונים של TowerPro. מודול הכוח Step-Down מוריד את המתח ל -6 וולט המשמש את סרוווס ומשמש גם להנעת ה- Arduinio Uno לפי סיכות ה- GND וה- VIN שלו. נגד פשוט של 330Ohm בסדרה עם נורית צהובה משמש להראות אם התיבה פעילה ומחוברת למעקה החשמל GND ו- 6V. מתג קוטב יחיד משמש בצד החיצוני של התיבה להפעלה/כיבוי של שתי הסוללות של 18650.

העיניים משתמשות בשני נוריות RGB מסוג Neopixel RGB של 8 מ מ, כל אחת מחוברת לספק כוח Arduino המשולב 5V וסיכות GND ב- Arduino Uno. הם מחוברים בסדרות וחוט אות יחיד מחובר לסיכה 11 על ה- Arduino Uno. נוריות ה- RBG בעלות צד שטוח הקובע את רצף המחברים, ראה תמונה מצורפת לסיכות. נוריות אלה ניתנות לחיבור בנפרד כך שה- Arduino Uno יוכל לשלוט בכל עין באמצעות חוט אות נפרד. כמו כל הפרויקטים המעגל הונח על לוח לחם ונבדק לפני התקנתו על לוח הבסיס. מומלץ שכל מחברי depont ידבקו קלות לסיכותיהם על הארדואינו מכיוון שיש להם נטייה לעבוד רופף לאורך זמן.

שלב 2: התוכנה

אני חייב להודות בשלב זה ל- "labomat" ולקוד ארדואינו לדוגמה Useless-Box המוחזק באתר GitHub על בסיס התוכנה הפועלת במערכת זו. כחלק מפיתוח הפרויקט התאמתי והוספתי לקוד בפרט את תנועת הסרווו, וצבע העיניים. בנוסף, היה צורך לבצע התאמות לכל הפרמטרים של תנועת הסרו כדי לאפשר את ההבדלים בתנועתם ובמיקום ההתחלתי.

תזדקק לגרסה העדכנית ביותר של Arduino IDE 1.8.12 וקבצי ספרייה: Adafruit NeoPixel.h ו- Servo.h. צירפתי את תוכנית הבדיקה לעיניים, ואת התוכנית הראשית לפעולת התיבה.

שלב 3: לסיכום

מצאתי שהפרויקט הזה הוא הסחת דעת נעימה מהפרויקט המרכזי עליו אני עובד. הגירסה שבניתי והצגתי כאן היא בסיסית אך ראיתי והתפעלתי מגרסאות רבות ושונות של אותה תיבה באינטרנט ו- You Tube, שכולן משתמשות בווריאציות מעניינות של הנושא הבסיסי של מתג ומכשיר להחלפה. זה כבוי.