מאוורר שולחן עבודה אוטומטי: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

בוצע על ידי טאן יונג זיאב.

פרויקט זה נועד לבנות מאוורר אוטומטי פשוט המתאים לשימוש במשרד או בלימוד על מנת להפחית את התלות שלנו במיזוג אוויר. זה יעזור לצמצם את טביעת הרגל הפחמנית של האדם על ידי מתן קירור ממוקד המסוגל להפעיל ולכבות את עצמו באופן אוטומטי, במקום להסתמך על מיזוג אוויר רעב במיוחד. בנוסף, הוא יעיל מספיק בחשמל בכדי להרחיק אותו מבנק חשמל, מה שאומר שהוא נייד יותר מפתרונות מאווררים שולחניים דומים תוך שהוא חכם יותר ממאווררי כף יד.

אספקה

היית צריך:

1x ארדואינו UNO

1x לוח חשבונות

כותרות ערימה זכר לנקבה

כותרות סיכה לזכר

כותרות סיכה נקבות

חוטי ליבה אחת (מספיקים ובצבעים שונים להקל על ההתייחסות)

1x מתג SPDT

1x חיישן קולי HC-SR04

1 x 3386 2 קילו אוהם פוטנציומטר

1x טרנזיסטור כוח TIP110

1x להב מאוורר (ניתנת להרכבה על המנוע המועדף עליך)

מנוע 1 x 3V

ציוד לבדיקה, הרכבה ותכנות:

1x חותך פסים

1x מולטימטר דיגיטלי (DMM)

1x קרש לחם

1x חשפן חוט

1x חותך תיל

1x צבת

1x מלחם

1 מעמד ברזל הלחמה

1x מנקה קצה הלחמה

הלחמה (מספיק)

1x משאבת הסרת הלחמה (פתיל אם תרצה)

1x כל מכונה המסוגלת להריץ את Arduino IDE

Arduino IDE, מותקן במחשב המועדף עליך

שלב 1: בדיקת חומרה

ראשית, בדוק את החומרה. קרש לחם שימושי מאוד לכך, אם כי ניתן להשתמש בכבלי מגשר גם כאשר אין לוח זמין. התמונות מציגות את תהליך הבדיקה יחד עם צילום מסך של Tinkercad של אופן החיבור של המעגל. אין הרבה מה לומר מעבר לוודא שהרכיבים שלך עובדים בעצמם ועובדים יחד במעגל בדיקות פשוט. DMM בשלב זה מועיל גם לבדוק אם הרכיבים שלך אינם תקינים.

שלב 2: בניית המעגל

לאחר מכן, הלחם את המעגל. עליך לקבל כותרות Arduino, לוח חשמל וערימה לשלב זה.

יישר את לוח החשבונות והכותרות עם הכותרות שעל הארדואינו. לאחר שתוודא שהמרווח שלך נכון, הלחם את כותרות הערימה. זכור לחתוך עקבות שבהן אינך רוצה מכנסיים קצרים. אתה יכול להשתמש ב- DMM שלך כדי לבדוק את ההמשכיות בין המגן לבין הארדואינו עצמו. לאחר שסיימת את בדיקות ההמשכיות, התחל להלחם את החלקים.

אתה יכול להתייחס לתרשים Tinkercad קודם לכן או לתמונות הסכמטיות והלוחות של EAGLE המוצגות כאן כדי לחבר את המעגל.

פריסת הרכיבים היא כזו שניתן למזער הלחמה. זה אולי לא הקומפקטי ביותר, אבל יהיה קל יותר לפרוס רכיבים במגן גדול יותר.

במקום שבו הנקבה מכוונת החיישן האולטראסוני יושב על לוח החשבונות, אני כבר יכול להשתמש בסיכות GND, D13 ו- D12 כדי לספק לחיישן האולטראסוני GND, הד וטריגר. הייתי צריך רק לחתוך את העקבות בין הכותרת הנשית שבה החיישן האולטראסוני יושב ולהצמיד את D11 כדי לספק לחיישן +5V.

באופן דומה, הפוטנציומטר יושב במקום שבו יש כבר סיכות +5V ו- GND כך שאני צריך רק לחתוך את העקבות בין המגב של הפוטנציומטר (זהו הסיכה האמצעית) לבין סיכת ה- GND השנייה שהוא צמוד אליה כדי לספק הגדרת המהירות האנלוגית שלי לסיכה A3 מבלי לשלוח את האות ל- GND, מה שיגבור על נקודת הכניסה האנלוגית.

כותרת פריצת המנוע ממוקמת כך שאוכל לנצל היכן נמצאת סיכת הפולט של TIP110 ואפשר יהיה רק להלחם את קרקע המנוע לזה הקרוב לחיישן הקולי. השתמשתי במחבר מולקס 4 פינים ככבל הפריצה שלי, אם כי כל מה שמתאים הוא גם בסדר. בחר את הרעל שלך, אני מניח.

היוצא מן הכלל היחיד הוא מתג SPDT, הממוקם רחוק יותר לקצה הלוח כדי שיהיה נגיש למשתמש לאחר החדרת החיישן האולטראסוני לתוך הכותרות הנשיות.

קו +5V משותף בין החיישן האולטראסוני, סיכת האספן של TIP110 לבין הפוטנטיומטר.

סיכת הבסיס של TIP110 מחוברת לסיכה 9 של הארדואינו דרך המגן. אל תהסס להשתמש בסיכות אחרות הזמינות לשליטה ב- PWM.

שוב, ה- DMM שלך שימושי כאן כדי להבטיח שיהיו חיבורים היכן שצריכים להיות, ושום דבר היכן שאין. זכור לבדוק אם רכיבי המגן מחוברים כראוי לארדואינו עצמו באמצעות ביצוע בדיקות המשכיות בין מפרקי ההלחמה של הארדואינו לבין הרכיבים שאתה מתכוון לבדוק.

שלב 3: תכנות (ובדיקת תכנות) המעגל

שלב זה הוא הצעד המשעשע ביותר או המתסכל ביותר מבין השלבים. מטרת התוכנית היא לבצע את הדברים הבאים:

1. בדוק מרחק

2. אם המרחק <סף שנקבע מראש, התחל לשלוח אות PWM למנוע על בסיס הכניסה האנלוגית של הפוטנטיומטר.

3. אחרת, עצור את המנוע על ידי הגדרת אות ה- PWM ל- 0

בשני שלבים 2 ו -3 יש באגים () בהם שמדפיס את המרחק הקולי והקלט האנלוגי שזוהה. אתה יכול למחוק אותו אם תרצה.

המשתנים "רענון" ו- "max_dist" בתוכנית שולטים כל אחד בקצב הסקר ובמרחק הגילוי המרבי בהתאמה. כוונן את זה לטעמך.

הקובץ מצורף כאן.

שלב 4: הרכיבו הכל

אם המעגל מתנהג כמו שצריך והגעת לשלב הזה, מזל טוב! פרויקט זה יכול כעת לתפקד בכוחות עצמו. בתמונה, אתה יכול לראות שכל המעגל מופעל על ידי מארז סוללות דרך מחבר מיקרו USB מובנה ואינו קשור עוד למחשב הנייד שלך.

בשלב זה, אתה יכול לשנות את המעגל, או אם אתה מרגיש הרפתקני יותר, בנה לעצמך תפיסה משלך.

בשעה טובה, אני כן מקווה להצליח, או לנסות, לחצות את ה- PCB לפרויקט זה באמצעות נתב CNC. אתה יכול לראות את פריסת ה- PCB שנוצרה בתמונה למעלה

שלב 5: תוכניות עתידיות והערות מסוימות

עם סיום הפרויקט הזה, חלק מהדברים המיידים יותר שאני מקווה שאוכל להשיג עם הפרויקט הזה בזמני הפנוי כוללים, אך אינם מוגבלים ל:

- דוכן ממשי למאוורר

- לכווץ את זה לגודל עוד יותר קומפקטי ועצמאי; כנראה שאצטרך Arduino Nano בשביל זה

- פתרון כוח מתאים יותר, כלומר בנק החשמל שאתה רואה בשלב הקודם הוא קצת גדול מדי לעיצוב עצמאי שהרגע התייחסתי אליו

כמה הערות (לעצמי העתידי ולכל נשמה שיוצאת דרך האינטרנט):

ייתכן שתבחין שבעוד שרשימת החלקים דורשת לוח Uno, הלוח שאתה רואה במדריך זה הוא הכל חוץ מ- Uno. זוהי למעשה גרסה של ה- Uno בשם SPEEEduino, אשר פותחה בפוליטכניק בסינגפור על ידי קבוצת סטודנטים והמרצה המפקחת שלהם. הוא פונקציונלי מאוד דומה, למעט תוספות כמו כניסת מיקרו USB לחשמל בלבד שאתה רואה שמניע את הפרויקט בשלב הקודם ואפילו יש לו כותרות לחיבור מודול Wi-Fi ESP01. אתה יכול ללמוד על SPEEEduino כאן.