הרמת מספריים מבוקרת Raspberry Pi: 17 שלבים (עם תמונות)

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

למה הרמת מספריים? למה לא! זה מגניב ופרויקט מהנה לבנות. הסיבה האמיתית בשבילי היא הרמת המצלמות בפרויקט Great Mojave Rover שלי. אני רוצה שהמצלמות יעלו מעל הרובר ויצלמו תמונות מהסביבה. אבל הייתי צריך להוריד את המצלמות בזמן שהרובר נוסע.

בהתחלה ניסיתי זרוע רובוטית, אבל זה התגלה כבד מדי ופשט את הסרווואים. ואז בזמן שיצא ליום אחד בערך ראיתי משהו שראיתי מאות פעמים בעבר, הרמת מספריים. באותו לילה יצאתי לעצב הרמת מספריים שתשתמש בהברגה, בורג 5/16 "x 5 1/2", להעלות ולהוריד את המצלמות. הופתעתי כמה מגניב לראות את המצלמות מתרוממות לגובה של 25 רגל עם נסיעה של קצת יותר מ -4 אינץ 'ולראות כמה משקל היא תרים. כתועלת צד היא משתמשת רק באחת סרוו.

כאשר מעלית המספריים הנהדרת והנפלאה הזו פועלת Raspberry Pi תפעיל את סרוו LX-16A להעלות ולהוריד את המעלית באמצעות קוד Python 3. מתגי הגבול יגידו ל- Pi כאשר הרמת המספריים שלך הגיעה לפסגה ולמטה ותסמן לסרוו להפסיק להסתובב.

ההרפתקה הבאה שלי למעלית היא להציב אותה בחוץ לבדיקה סולארית ממושכת. מופעל על ידי תאים סולאריים ו -18650 סוללות, המספרה תעלה, תצלם ואז תוריד פעם בשעה. אבל זה עוד הוראה מאוחר יותר ברגע שאני מקבל את זה עובד. לאחר מכן, הרכבה על הרובר.

חילקתי את המדריך הזה לשלושה חלקים עיקריים כדי לסייע בתהליך הבנייה והכוונון:

1. בסיס (שלבים 2 - 7)
2. אלקטרוניקה (שלבים 8 - 12)
3. הרכבה אחרונה של מספריים (שלבים 13 - 16)

אני מקווה שתיהנו מהשימוש הראשון שלי ומהרמת המספריים שלכם.

שלב 1: קבל את הדברים שאתה צריך

אתה תצטרך הרבה דברים לפרויקט הזה. אם אתה כמוני ונהנה מהדפסה תלת מימדית ומבניית דברים, ייתכן שכבר יש לך את רוב זה. הקפד לבדוק את McMaster-Carr עבור הברגים שיש שם הרבה יותר זול כאשר אתה קונה אותם במאה. ניתן גם להזמין סטים מאמזון.

כלים נחוצים:

• סט מפתחות קופסה 5.5 מ"מ
• נהגי משושה משני 2.5, 2.0 מ"מ כדאי שיהיה לכם קבוצה טובה כזאת.
• מקדחה עם מקדח בגודל 1/8 אינץ 'זה סט מקדחה שיש לי.
• גרפיט לוב
• מלחם
• הלחמה חשבתי שאני גרועה בהלחמה עד שקיבלתי הלחמה טובה.
• מלטשת (המלטשת הטובה ביותר בעולם)
• מדפסת תלת מימד יש לי את ה- XYZ Da Vinci Pro 1.0 והתלהבתי ממנו.

חלקים מכניים:

• ברגי שקע פלדה או ראש כפתור מסגסוגת: הקפד להזמין יותר ממה שאתה צריך, כי הספירות שלי עשויות להיות כבויות!

  (1) ראש כפתור M3 x 10 מ"מ (קבל מ- McMaster-Carr) (2) M3 x 12 מ"מ ראש כפתור (קבל מ- McMaster-Carr) (4) M3 x 10 מ"מ (קבל ממקמאסטר-קאר) (6) M3 x 12 מ"מ (קבל ממקמאסטר-קאר) (4) M3 x 16 מ"מ (קבל ממקמסטר-קאר) (34) M3 x 20 מ"מ (קבל ממקמאסטר-קאר) (2) ראש כפתור M3 x 25 מ"מ (קבל ממקמאסטר-קאר) (8) M3 x 30 מ"מ (קבל ממקמאסטר-קאר) (4) M3 x 45 מ"מ (קבל ממקמאסטר-קאר) (30) אגוזים מנעול ניילון M3 (קבל ממקמאסטר-קאר) (54) מכונות כביסה M3 (קבל ממקמאסטר-קאר)

• (48) מסבים 3x6x2mm זה יעבוד ללא מיסבים אלה, אבל זה בהחלט הופך את זה ליפה יותר.
• (1) 8x22x7mm מסבים אתה יכול גם לגנוב אחד מספינר
• חלקים מודפסים בתלת -ממד ניתן להוריד אותם מחלקים הפוכים (2) קרן 20 מ"מ על 20 מ"מ על 190 מ"מ (1) מגבילים (1) הר בורג המנוע (1) מסילות הפלטפורמה (1) פלטפורמה (1) הר הבורג האחורי (1) המחוון (1)) תחתון פנימי מספריים (4) פנימי מספריים (סט אחד) חיצוני מספריים (1) חזית הר סרוו (1) אחורי הר סרוו (סט 1) מרווחים
• (2) אגוז 5/16 אינץ '(הום דיפו)
• (1) בורג 5/16 "x 5 - 1/2" (הום דיפו) אתה יכול גם להשתמש במוט הברגה 5/16 "אם אתה מעדיף.

חשמלי:

• פטל פטל, אני משתמש ב -3 דגמי B+ כל גרסת Pi תעבוד זוהי ערכה נחמדה.
• (1) Lewansoul LX-16a Sero Bus Serial, קיבלתי את שלי בפחות מ- 20.00 $ ea. (יהיה עליך לחפש זאת באמזון או בבנגגוד, הקישור ממשיך להשתנות)
• (1) לוח באגים באוטובוסים סדרת לבנסול.
• (1) קרן סרוו מתכת
• (2) מתגי גבול
• חוטי סיליקון אלה נהדרים, אתה יכול להפשיט אותם עם הציפורניים שלך (אם אתה לא נושך את הציפורניים)
• סוללות להפעלת סרוו, אני משתמש ב- 4 סוללות NiMh AA מאיקאה.

חומרים מתכלים:

• מקלות אוזניים
• בד מיקרופייבר
• פלסטר (בתקווה שלא)

שלב 2: הבסיס

הרבה יותר קל לבנות את זה בשלבים, נתחיל מהבסיס. לאחר מכן נעבור לאלקטרוניקה ולבסוף נרכיב את המספריים. הוא מודפס בצבעים שונים מכיוון שהשתמשתי ב- PLA וב- PETG שהיה לי.

אם לא עשית זאת, הדפס את חלקיך. לקח למדפסת שלי כמה ימים לסיים להדפיס את כל החלקים.

תוכל למצוא את החלקים כאן:

עצות בטיחות חשובות (הפניה לארגוני Ghostbusters, גוגל)

• קח את הזמן ואל תשתגע עם הידוק יתר של ברגי M3, רצועות הפלסטיק קלות. אם תפשט את החור, ייתכן שיהיה עליך להדפיס את החלק מחדש או להשתמש בדבק גורילה (החומר החום) ולצפות קלות את החלק הפנימי של החור בעזרת קיסם ולתת לו להתייבש במלואו למשך הלילה לפני השימוש.
• שים את הכביסות "צד נחמד" למעלה, זה נראה טוב יותר.
• קח את הזמן, או שתצטרך להדפיס אותו שוב.
• הדפס את חלקי המספריים אחרונים, מכיוון שהוא החלק האחרון לבנייה.

מתחילים.

א. התחל להדפיס את כל החלקים (עיין ברשימת החלקים).

ב. מלטשים את החלק חלק, גוזם את הדברים החריפים.

שלב 3: מתג הגבלת הרכבה

א.כופף את המוביל המשותף (זה שכפוף כבר בצד המתג), כך שהוא יושב סומק והלחם חוט על מתג הגבול. אין מספיק אישור להרכיב את הסרוו אם תשכח את השלב הזה.

הערה: זוהי ההלחמה היחידה שתצטרך לבצע בחלק זה של המבנה.

ב. קדח דרך (4) 1/8”חורים בהר סרוו, ראה את החצים הסגולים בתמונה למעלה. הקידוח מאפשר לברגים לעבור בחופשיות ולהדק את הר סרוו למסילות מאוחר יותר.

ג. לבסוף, חבר את מתג הגבול כפי שמוצג להר סרוו בעזרת ברגים (2) M3 x 16 מ מ.

שלב 4: הר בורג המנוע התחתון

א. קדח דרך (5) חורים בגודל 1/8 אינץ 'בברג המנוע התחתון, ראה את החצים הסגולים בתמונה למעלה.

B. לאחר מכן חבר את הר בורג מוטו התחתון לקרן סרוו המתכת באמצעות (4) ברגי ראש כפתור M3 x 12 מ מ.

C. לבסוף, חבר את הר בורג המנוע התחתון לסרוו בעזרת (1) בורג M3 x 10 מ מ.

שלב 5: הר את הסרוו והבורג

א. קדח דרך (4) חורים בגודל 1/8 אינץ 'בהר סרוו האחורי כפי שמוצג בתמונה למעלה, שם מציינים החצים הסגולים.

ב. קדח דרך (2) חורים בגודל 1/8 אינץ 'בתושבת הבורג, כפי שמציינים החצים הסגולים בתמונה למעלה. הערה: ייתכן שהקצרה שלך קצת יותר קצרה בהתאם לגרסה שהדפסת.

ג התאם את הסרוו אל הר סרוו. יתכן שתצטרך לחתוך את זה קצת כדי להתאים. זה יהיה קצת רופף. לאחר מכן באמצעות (4) ברגים M3 x 45 מ מ ומכבסים, הרכיבו את הסרוו האחורי אל הר סרוו הקדמי. הסרוו יתנדנד מצד לצד אך לא הלוך ושוב.

ד הכנס את הבורג בגודל 5/16 "x 5 - 1/2" לתוך הבורג העליון; זה צריך להיות מתאים. יתכן שתצטרך לקצץ מעט את הפתח כדי שיתאים.

ה. באמצעות (2) ברגים ומדיחי M3 x 16 מ מ מתחברים לשני חצאי הרכבות הברגים.

F. ההרכבה שלך צריכה להיראות כמו התמונה האחרונה.

שלב 6: מחוון ומכלול אחורי

עכשיו הגיע הזמן לחבר את המחוון ואת הברגים האחוריים.

א. הכנס (2) ברגים 5/16 לתוך המחוונים. לברגים צריך להיות קצת משחק קדימה ואחורה. ללא ההצגה, הבורג יקשור תוך כדי תנועה.

ב. הברג את המחוון על הבורג 5/16 כמה סנטימטרים.

ג. קדח דרך (4) חורים בגודל 1/8 אינץ 'במכסה המיסב האחורי של הברגים האחוריים, כפי שמצוין עם החצים הסגולים בתמונה.

ד הכנס את מיסב 8 מ"מ על 22 מ"מ x 7 מ"מ לתוך הברגים האחוריים, והצמד את מכסה המיסב עם (4) ברגים M3 x 12 מ"מ ומכבסים.

ה חבר את (1) מתג הגבול עם (2) ברגים M3 x 16 מ מ

F. החלק את הבורג בגודל 5/16 אינץ 'לתוך המסב. הערה: תהיה כאן חבורה של משחקים. תרצה להשתמש בחתיכת סרט חשמלי או צינורות כיווץ חום כדי להפחית את כמות המשחק. מדוד את הכמות הדרושה ב הצעד הבא.

שלב 7: סיום המכלול התחתון

כעת, לאחר שסיימת את ההרכבה הממונעת, הגיע הזמן להתקין אותה למסילות. המסילות הן חלק מפרויקט ה- Mojave Rover הגדול והן עשויות להיראות כמו מוגזמות. אני מתכוון לשלב את הרמת המספריים ברובר ועיצוב המסילה מאפשר לי לעשות זאת מאוחר יותר.

א.חול צד אחד של כל מסילה חלק. אתה לא צריך לשייף צרור, רק מספיק כדי לשטח את הבלטות.

ב. הברג את תושבת הברגים האחוריים לראשונה באמצעות (4) ברגים M30 x 30 מ מ. זה צריך לשבת סומק בקצה המסילות.

ג הכנס את הבריח בגודל 5/16 אינץ 'למיסב, כאשר הר הסרווו נמצא בחור הרביעי (משאיר 3 חורים ריקים) מודד לאן שאתה רוצה שהקלטת או כיווץ החום יגיעו. חבר את הקלטת או את התכווצות החום והרכב מחדש.

ד. הברג את מכלול הסרווו למסילות בחור הרביעי (משאיר 3 ריק) באמצעות (4) ברגים M3 x 30 מ מ. שימו לב שהר סרוו שלכם עשוי להיות מעט שונה, עיצבתי מחדש עבור בורג ארוך יותר בגודל 5/16 אינץ '. אנא השאירו 3 חורים ריקים.

כעת כדאי שההרכבה הממונעת תהיה מוכנה לחיבור ברגי מתג הגבול ולגרום ל- Raspberry Pi שלך להזיז את המחוון קדימה ואחורה.

שלב 8: הגבלת מתגי מתג

שני מכווני מתג גבול יפעילו את המתגים במקום בו ברצונך שהשקופית תעצור. תרצה להשתמש בברגי ראש כפתור בשתי הנקודות בהן הבורג המרתק עובר למעלה לצורך אישור. כמו כן, שני החלקים המודפסים של מתג הגבולות תלת מימד זהים.

א. מקדח (2) 1/8 אינץ 'זרק חורים בכל אחד ממתגי הגבול.

B. הכנס את ברגי ראש הכפתור למתקנים.

ג הכנס את בורג הגבול לכל מפעיל, (1) M3 x 20mm, השני הוא (1) M3 x 40mm.

ד חבר את מחברי מתג הגבול למחוון. השתמש בבורג הארוך יותר (40 מ מ) בצד סרוו.

הערה: חיברתי אגוזים לנעילה למתקן הארוך יותר כיוון שפשטתי את החור.

שלב 9: חיבור ה- Pi

התוכנה לכך קלה היא פשוט מעלה ומוריד את הרמה. אתה יכול לערוך את הקוד כדי לעשות כל דבר שתרצה, שיהיה בכיף.

אני מניח שאתה כבר יודע כיצד להעלות את מערכת ההפעלה על ה- Raspberry Pi שלך וכיצד לכתוב תוכנית פשוטה של Python 3, דוגמה של Hello World תהיה בסדר גמור.

הנה מקום טוב להתחיל בו, אבל יש הרבה משאבים כדי להתחיל.

• הגדרת ה- Pi שלך.
• הפעלת תוכנית ה- Pyhon הראשונה שלך.

שלב 10: חיווט הרכבה התחתונה שלך

לפרויקט קטן כזה, אני מעדיף להשתמש בלוח האקר Pimoroni Pico HAT על פני לוח. אתה יכול להשתמש בכל דבר אבל אני אוהב את המכשיר הקטן הזה. הלחמתי על כותרות נקבות עם 40 פינים משני צידי ה- HAT, המאפשרות לי להשתמש משני הצדדים (ראו את התמונה השנייה).

אזהרה: פוצצתי כמה פאי פטל שעושים זאת בזמן שהפי מופעל. וודא שהאדום הוא + והשחור טחון או -, ללוח Debug Servo אין הגנה מובנית.

א. חבר את החוט השחור לחיבורים הנפוצים בכל מתג ואת הקרקע בפי. (סיכה 6)

B. חבר את החוט הירוק למתג הגבול התחתון (ראה תמונה ראשונה) ולאחר מכן ל- GPIO 23 (פין 16)

C. חבר את החוט הצהוב למתג הגבול העליון (ראה תמונה ראשונה) ולאחר מכן ל- GPIO 22 (פין 15)

ד. חבר את לוח Debug של סרוו ליציאת ה- USB בפי.

E. חבר את סרוו ללוח Debug של סרוו באמצעות הכבל המסופק עם סרוו LX-16A

F. חבר את החשמל ללוח Debug של סרוו. אל תשתמש בפי כדי להפעיל את לוח הסרווו, השתמש במקור סוללה חיצוני. השתמשתי ב -4 סוללות AA.

שלב 11: טעינה והפעלה של תוכנית Python

שוב אני מניח שאתה יודע כיצד להפעיל את הטרמינל ולדעת כיצד להפעיל תוכנית Python3.

א. הפעל את הטרמינל

B. עלינו לשכפל כמה ספריות מ- GitHub. הראשון הוא PyLX16A מאת איתן ליפסון, השני הוא קוד הרמת מספריים מ- BIMThoughts 'GitHub

שיבוט cdgit https://github.com/swimingduck/PyLX-16A.gitgit שיבוט https://github.com/BIMThoughts/ScissorLift.gitcd ScissorLiftcp../PyLX-16A/lx16a.py.

הפקודה למעלה מבצעת את הפעולות הבאות:

cd משנה את הספרייה לספריית הבית שלך

שיבוט git מוריד את קבצי הקוד מ- GitHub לתיקייה בשם המאגר.

cd ScissorLift משנה את התיקיה למקום שבו נמצא קוד ScissorLift

cp../PyLX-16A/lx16a.py. מעתיק את הספרייה הדרושה לפקודות הסרו.

C. עליך לחבר את ה- Pi שלך למכלול המנועים ולוח הבאגים מחובר ל- USB ולסרוו.

ד הקלד את הדברים הבאים כדי להפעיל את בדיקת המתג.

CD

cd ScissorLift python3 SwitchTest.py

התוכנית תתחיל להגיד "לרדת".

העבר את המתג רחוק יותר מהסרוו והתוכנית תגיב ב"עלייה ". כעת העבר את המתג הקרוב לסרוו והתוכנית תיפסק.

פתרון תקלות:

אם זה נכשל, בדוק שוב את החיווט שלך, טעיתי בהלחמה של החוט הצהוב לחיבור המתג הלא נכון בפעם הראשונה והוא יפסיק לאחר חיבור המתג הראשון.

שלב 12: מבחן מוטורי

עכשיו כשהמתגים עובדים, הגיע הזמן לבדוק את מכלול המנוע.

הורדת הקוד כבר הורדת. בואו נתחיל.

תוודא שהסרוו שלך מחובר ללוח הבאגים, כל תקע יעשה כל עוד הוא מתאים יפה.

B. מהמסוף הקלידו את הדברים הבאים:

cdcd ScissorLift python3 MotorTest.py

המחוון שלך יתחיל לנוע וכאשר לכיוון הסרוו תחילה, ואז כאשר מתג הגבול יכנס הוא ינוע בכיוון השני ויעצור כשהוא יגיע למתג הגבול השני.

אם אתה שומע את זה מתחיל להיקשר, נתק את הסרוו מלוח הבאגים ולחץ על ctrl-c כדי לעצור את התוכנית ולקבוע מדוע היא מחייבת.

פתרון תקלות:

כריכה באמצע השקופית:

א. אגוזים אינם נעים בחופשיות בתוך המחוון.

ב. הר הבורג אינו מרוכז.

ג. המסב אינו חופשי.

הכריכה בסוף השקופית נגרמת כתוצאה מהמתגים החוטים או שצריך להתאים את ברגי ההתקשרות.

ד. סרוו ממשיך לנוע לאחר לחיצה על ctrl-c, נתק את חוט הסרוו ללוח הבאגים. זה יאפס את הסרוו.

שלב 13: הרכבת מספריים

עכשיו אנחנו סוף סוף מגיעים לנקודה שבה אנו יכולים להרכיב את המספריים. ישנם מספר מרכיבים עיקריים במספריים.

1. מספריים חיצוניים (התמונה הראשונה, נראית כמו מקל ארטיק כחול)
2. מספריים פנימי (תמונה שנייה אפורה)
3. תחתון פנימי מספריים (תמונה שנייה כחולה)

ההבדל בין המספריים הפנימיים לתחתית הפנימית במספריים הוא מיקום המסבים, כפי שמודגם בצד ימין של התמונה. צפה בסרטון קל יותר להסביר אותו שם.

א הכנס את המסבים לכל אחת מחתיכות המספריים. ייתכן שיהיה עליך להשתמש בבורג, מכונת כביסה ואום כדי ללחוץ על מכונת הכביסה בחריץ. אם תשבור את החריץ, זה בסדר שאתה יכול להשתמש בדבק כדי לתקן אותו.

ב. בעזרת חומר סיכה של גרפיט ומשטח צמר גפן מצפים את הצדדים הלא נושאים של המספריים.

ג באמצעות בורג M3 x 20 מ מ, מכונת כביסה ואום נעילה. התחל בתחתית הפנימית חבר את המספריים החיצוניים לחיבורים האמצעיים. (ראו תמונה)

ד. חבר מספריים חיצוניים נוספים לקצה המספריים התחתונים שבהם הנושא נמצא בפנים. לאחר מכן חבר עוד מספר פנימי לאמצע.

ה. המשך להצמיד מספריים פנימיים וחיצוניים עד שיגמר המספריים.

שלב 14: חיבור המספריים לבסיס

שימוש (2) M3 x 20 מ מ עם (2) מכונות כביסה ומרווחים מודפסים תלת -ממדיים מחברים את מכלול המספריים לתושבת הסרוו של הבסיס.

באמצעות (2) M3 x 12 מ מ חבר את מכלול המספריים למחוון.

למעט הרציף יש לך מעלית מספריים עובדת.

שלב 15: מבחן הפעלת מספריים

חבר את הרמת המספריים שלך בחזרה ל- Raspberry Pi, אם לא עשית זאת.

א. מהמסוף ב- Raspberry Pi שלך הפעל שוב את MotorTest.py וראה את מספר המסך שלך בפעולה.

שמור ועין על:

• כל כריכה
• פינוי ברגי ההתקשרות הגבול
• אם הוא נקשר או שקורה משהו נתק תחילה את סרוו מלוח הבאגים.

שלב 16: חיבור הפלטפורמה

אני מקווה שעד עכשיו הבנת איך לשים את הרציף.

א. קבע אם אתה רוצה מה הפלטפורמה.

ב. חבר את מסילות הרציף אל החלק החיצוני של החלק העליון של המספריים. בצד שבו אתה צריך את המרווח, תזדקק לבורג M3 x 25 מ"מ ו -2 מכונות כביסה. בצד השני השתמש בברג M3 x 20 מ"מ עם מכונת כביסה אחת ואום מנעול אחד.

ג באמצעות ברגים M3 x 12 מ מ ומחברים מצמידים את החלק העליון של הרציף למסילות.

שלב 17: תודה

תודה שהגעת עד לכאן, מקווה שיש לך מעלית מספריים עובדת שאינך יודע מה לעשות איתה, או שאולי יש לך הרמת מספריים שיש לך מושג נפלא כיצד להשתמש בה.

כך או כך אני מקווה שנהניתם ולמדתם משהו.

מחזיק זוכה בפעם הראשונה