פלנטריום קול מופעל: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מדריך זה נוצר להגשמת דרישת הפרויקט של Makecourse באוניברסיטת דרום פלורידה (www.makecourse.com).

זהו הפלנטריום המופעל על ידי הקול שלי. תפקידו הבסיסי של הפלנטריום הוא להפעיל בנוכחות קול חזק, כגון מחיאת כף, ולשחזר את מסלול הירח וכדור הארץ סביב השמש. זהו פרויקט מהנה ופשוט שניתן לשחזר אותו בקלות ויהיה יצירה דקורטיבית ואינטראקטיבית נחמדה לתצוגה.

במדריך זה אסביר כיצד לשחזר פלנטריום זה על ידי דיון במערכת ההילוכים, ההתקנה הכללית ובמערכת הבקרה.

שלב 1: שלב 1: חלקים וכלים

חלקים

• מארז אלקטרוניקה כבד אחד מסדרת DC -47P DC - 9.58 $
• ראש בובות עץ מאת ArtMinds®, 2.5 אינץ ' - $ 2.49
• ראש בובות עץ מאת ArtMinds®, 2.25 אינץ ' - 1.89 $
• 3/8 "קוטר 6061 אלומיניום מוט עגול 24" אורך T6511 extruded 0.375 inch Dia - $ 7.20

מכשירי חשמל

• מנוע צעד 5V DC 28BYJ-48 עם לוח מודול בדיקת נהג ULN2003 4-פאזי-$ 1.79
• מודול חיישן קול - 1.50 $
• לוח פיתוח UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 לכבל Arduino + USB - $ 7.58
• קרש למיטה - 5.69 $
• 4 פינים כבל נקבה-נקבה-$ 3.84
• חבילת מגשר חיתוך לחם 75 יחידות - 4.99 $

כלים ואספקה

• מדפסת תלת מימד
• סרט מדידה
• מיסב כדור 3/8"
• 5 דקות אפוקסי
• קיסם או בוחש חד פעמי
• מגש חד פעמי
• פטיש
• תרגיל
• מסור חור 4"
• להקה ראתה
• קובץ יד שטוח ועקום
• צבע ומברשות אקריליק: כחול כהה, ירוק כהה, לבן, צהוב

תוֹכנָה

תזדקק גם ל- Arduino IDE או לגרסאות עצמאיות של AVR-GCC ו- AVRDude

שלב 2: שלב 2: יצירת מערכת ההילוכים

כאן נכנסת לפעולה מדפסת התלת מימד. יהיה עליך להוריד את קבצי STL המצורפים להדפסת תלת מימד ובסיס שיחזיק את ההילוכים והמוטות במקומם. עיצוב הפלנטריום מורכב מ -4 הילוכים: ציוד המנוע (הנעה), הילוך כדור הארץ (הילוך מונע), הילוך מרכזי קטן וציוד הירח. ציוד המנוע יוצמד למנוע המדרגה ויניע את גלגל כדור הארץ. ציוד הירח יהיה על ציוד כדור הארץ ובמרכזו מוט שיעבור דרך ציוד כדור הארץ. זה יגרום לגלגל הירח להסתובב כאשר הילוך כדור הארץ מסתובב. ההילוך המרכזי משמש להחזקת ציוד הירח במקומו ויסתובב במרכז ציוד כדור הארץ. המוט לירח יעבור דרך ציוד הירח שיאפשר לירח לנוע סביב כדור הארץ בזמן שכדור הארץ והירח מסתובבים סביב השמש. כדי לחסוך בזמן ההדפסה השתמשתי במילוי של 5% על הבסיס. מילוי נמוך זה גם הפך את הבסיס לקל מאוד וזה היה מועיל.

שלב 3: שלב 3: עבודת הכנה

הכנת מוט

ברגע שהכל יודפס, נצטרך לבצע עבודות הכנה כדי להכין את כוכבי הלכת, המוטות והמארז שלנו להתקנה. ראשית, נצטרך להשתמש במסור הלהקה כדי לחתוך את המוט לשלושה חלקים. אחד צריך להיות 5 ", אחד הוא 3", והאחרון הוא 1.5 ".

Planet Prep

נשתמש בראשי הבובות ובמסב הכדורים ליצירת כדור הארץ, השמש והירח שלנו. הראש בגודל 1.5 אינץ 'ישמש את השמש, את הראש 1.25 אינץ' לכדור הארץ ואת מיסב הכדור לירח. ראשית אתה רוצה לקדוח חורים לתחתית השטוחה של ראשי הבובות באמצעות מקדח 3/8 אינץ '. זה יאפשר לך לחבר את כוכבי הלכת למוטות. עכשיו מגיע החלק המהנה, הצביעה! תלוי באיזה צבע אתה משתמש, יתכן שתצטרך למרוח מספר שכבות בכדי לקבל צבע עז, במיוחד בעת צביעת השמש והירח. זכור, עדיף למרוח מספר שכבות דקות מאשר על גלוב על שכבה עבה מאוד. מעיל סמיך עלול לגרום לטפטפות וייגרם לוקח הרבה זמן להתייבש. הקפד לתת לכל שכבה דקה להתייבש במלואו לפני שתמשיך. כדור הארץ נצבע ביד חופשית. לאחר שהירח יבש לחלוטין, השתמש באפוקסי כדי להצמיד אותו למוט.

מארז הכנה

עלינו לחתוך חור במכסה המתחם כדי לאפשר למוטות לנוע בחופשיות. לשם כך תצטרך להשתמש במסור החורים בגודל 4 אינץ 'המחובר למקדח. זכור שצריך לקזז את החור מהמרכז כדי לספק מקום למנוע הצעדים ולציוד המנוע. השתמש בבסיס שלך כהפניה כדי לקבוע לאן חתכו את החור וודאו שהוא מרוכז בקצות המארז.

כעת, לאחר שכוכבי הלכת, המוטות והמארז שלך מוכנים, אתה מוכן להתחיל להתאסף!

שלב 4: שלב 4: הרכבה ראשית

התחל על ידי הצבת מנוע הצעד שלך לתוך החריץ המוקצה בבסיס. הקפד להכניס את החוטים כך שהם ירוצו למטה דרך הבסיס ויוצאים מהחלק התחתון. לאחר מכן הנח את ציוד כדור הארץ על הצינור המוחצן בבסיס. אתה רוצה למקם את ציוד כדור הארץ כך שהוא צף ממש מעל הבסיס ולא ישפשף עליו בעת סיבוב. כעת הנח את הילוך המנוע על מנוע הצעד כך שמרכז ההילוכים עובר דרך פיר המנוע. ציוד המנוע וציוד כדור הארץ צריכים להתאים היטב. לאחר מכן, הוסף את הציוד המרכזי לצינור המוכתם. ההילוך המרכזי יהיה בכושר הדוק מאוד על הצינור המוחדר ויהיה צורך לדפוק אותו במקומו.

שים לב, קשה מאוד להסיר את ההילוך המרכזי ברגע שהוא נקמע למקומו, לכן וודא שהצבת את כל תחתיו כראוי לפני שתמשיך. אתה גם רוצה להשאיר מקום קטן בין ציוד כדור הארץ לבין ההילוך המרכזי, כך שהם לא יפריעו אחד לשני.

כעת אתה מוכן להוסיף את המוטות שלך. מוט השמש ייכנס לצינור המוחזר בבסיס ומוט כדור הארץ יעבור דרך חור בהילוך כדור הארץ. שוב, ודא שאין שפשוף בין חלקים מקבילים. ציוד הירח מוצב לאחר מכן סביב מוט האדמה, על גבי גלגל השיניים של כדור הארץ. מוט הירח ייכנס לחור המשני של ציוד הירח. הוסף את מוטותיך עם כוכבי הלכת המתאימים שלך ואתה מוכן לעבור לסכימה של המעגל.

שלב 5: שלב 5: מעגל סכמטי

החלקים העיקריים בסכימה הם המיקרו -בקר, ספק הכוח, מנוע הצעד ולוח הנהג וחיישן הקול.

ספק כוח

הכוח מסופק על ידי סוללה 9V המתחברת לבקר המיקרו.

מנוע צעד ולוח הנעה

מנוע הצעד מחובר לסיכות 8, 9, 10 ו -11 על המיקרו -בקר. סיכות אלה משמשות להפעלת סלילים 1-4 של מנוע הצעד. הם מוגדרים כתפוקות במערכון.

חיישן קול

חיישן הקול מחובר לסיכה 4 שבמיקרו -בקר. הוא מוגדר כקלט במערכון.

שלב 6: שלב 6: סקיצת הארדואינו

כפי שצוין לעיל, סיכות 8 -11 מחוברות ללוח הכונן (מגן) ויפעילו סלילים 1-4 של מנוע הצעד. חיישן הקול מחובר לסיכה 4. הגדרתי זמן עיכוב של 8 אלפיות השנייה כדי להפיק קצב סיבוב אמין על ידי מנוע הצעדים. בהגדרה הגדרתי את סיכות המנוע כיציאות ואת סיכת חיישן הקול כקלט. חיישן הקול נקרא בלולאה הראשית על ידי משתנה סטטוס שמות statusSensor. כאשר מזוהה רעש, חיישן הסטטוס יוגדר על ידי 1. זה יתחיל לסובב את המנוע קדימה למשך 300 צעדים. לולאת זמן משמשת לספירת השלבים. אם יתגלה צליל חדש, הספירה תתחיל מחדש ותגרום למנוע להסתובב לפרק זמן ארוך יותר. אם לא מזוהה צליל, המנוע יפסיק להסתובב לאחר 300 צעדים. אנא עיין בסרטון המצורף למידע נוסף.

הערה: באפשרותך להגדיר כל מספר שלבים לסיבוב המנוע. גיליתי ש -300 צעדים מניבים כ -30 שניות של תנועה. אל תהסס לשנות את מספר הצעדים אם ברצונך שהפלנטריום יפעל לתקופה ארוכה או קצרה יותר.

שלב 7: שלב 7: מכלול מארז

כל שנותר כעת הוא להכניס את כל הרכיבים למארז. גיליתי שזה נעשה בצורה הכי פשוטה ויעילה באמצעות רצועות סקוטש. קו ראשון את החלק התחתון של המתחם עם הקרס (צד מחוספס). בשורה הבאה החלק התחתון של לוח הלחם, המיקרו -בקר, חיישן הקול, המנוע, מגן המנוע והסוללה עם הלולאה (צד רך). הוסף לולאה לראש לוח הלוח כדי להחזיק את המנוע במקומו. כעת תוכל למקם בבטחה כל רכיב שנותר במארז. לחיבור הבסיס, ראשית חתכו שתי חתיכות מהלולאה שאורכן ורוחבן מעט גדולות יותר מהצדדים הארוכים של הבסיס. חבר כל רצועה לצד הארוך של המתחם הממוקם באופן שיאפשר סגירה מלאה של הילוך מנוע הצעד וציוד כדור הארץ שיתאים יפה בתוך החור שנחתך ממכסה המתחם. שלי הוצבו בערך 1 מהחלק העליון של המארז. לאחר מכן צרף שני ווים תואמים לצדדים הארוכים של הבסיס. כעת תוכל לחבר את הבסיס שלך למארז. בחרתי להרים את הבסיס בצורה זו כדי לספק מקום לבסיס. מעגלים מתחתיהם.

הפלנטריום שלך מורכב כעת ומוכן לשימוש! וודא שהסוללה שלך מחוברת למיקרו -בקר, הברג את הברגים על המארז ותן לרעש חזק חזק. אתה צריך לראות את הפלנטריום שלך מתחיל לזוז.

הערה: לזיהוי קול טוב יותר, חבר את חיישן הקול שלך לאחד מקירות המתחם ליד החיתוך במכסה.

שלב 8: הערות אחרונות

למרות שזה היה פרויקט פשוט, הידע שצברתי ממנו הוא בעל ערך רב. למדתי הכל על דוגמנות תלת מימד, קידוד מיקרו -בקרים, עריכת וידאו, תכנון פרויקטים ועוד ועוד. זכיתי להרבה יותר כבוד למעצבי מוצרים מכיוון שיש הרבה מחשבה ומאמץ שיש לעצב משהו ולהחיות את העיצובים האלה. הרבה ניסוי וטעייה והרבה פתרון בעיות. היה כיף לערב את עצמי בתהליך.

מקווה שנהנתם מהמדריך הזה!