تصورها: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

تم إنشاء هذا التوجيه استيفاءً لمتطلبات المشروع الخاصة بـ Makecourse في جامعة جنوب فلوريدا (www.makecourse.com).

الخطوة 1: المفهوم

بينما كنت أحاول طرح فكرة لهذا المشروع ، قررت أن أصنع شيئًا يمكن استخدامه ويكون مفيدًا في حياتي اليومية. لا يوجد الكثير من الأشياء من هذا القبيل يمكن أن يكون لها درجتان من متطلبات الحرية ، لذلك قررت أن أصنع ساعة بسيطة للوفاء بالمتطلبات بالإضافة إلى عرضها على مكتبي لإظهار الوقت. كانت الفكرة في الأصل هي صنع ساعة يد ، لكن الجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد سيكون صغيرًا جدًا وستظل المحركات التي تقود الساعة كبيرة جدًا بالنسبة لساعة اليد.

ومن هنا وجدت قطع غيار حول شقتي وقررت العمل على ذلك.

الخطوة 2: الأجزاء

- أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد

- 2 28BYJ-48 5V DC محرك متدرج

- 2 مجلس قيادة محرك متدرج ULN2003

- اردوينو أونو

- وحدة بلوتوث HC-05

كل هذه الأجزاء مصنوعة من قبلي باستثناء عقارب الساعة. أنا لست مبدعًا جدًا. يوجد أدناه رابط منشئها.

www.thingiverse.com/thing:1441809

الخطوة 3: تجميع الأجزاء

(1) - تحتاج إلى وضع Gear_1 و 2 على محركات السائر. سيكونون محكمين ، لذا هناك حاجة إلى القليل من القوة للبقاء في مكانهم.

(2) - ستبقى Base_0 في الجزء السفلي من التجميع.

(3) - سيتم وضع Base_1 أعلى SpurGear_1 ، وهذا هو المكون الرئيسي لعقرب الدقائق. يمكنك لصق هذين المكونين معًا ، وتأكد من أن القاعدة أعلى الترس.

(4) - سيتم وضع Base_2 أعلى SpurGears_2 ، وهذا هو المكون الرئيسي لعقرب الساعات. الأمر نفسه ينطبق على هذا الجزء كخطوة (3)

(5) - يمكن لصق عقارب الساعة فوق Base_1 و Base_2 ، أو يمكنك حفر ثقب صغير لتثبيتها في مكانها.

(6) - لكي يكون ترس عقرب الدقائق متطابقًا مع الترس المحفز ، فأنت بحاجة إلى منصة 1 سم لوضع المجموعة بأكملها في الأعلى باستخدام أحد محركات السائر.

والسبب في ذلك هو أن القاعدة الرئيسية لا يمكن أن تكون عالية لأن محرك السائر الآخر لن يكون قادرًا على الوصول إلى السرعة العالية. في كلتا الحالتين ، هناك حاجة إلى منصة لأحد محركات السائر.

الخطوة 4: مكتبة Arduino IDE

يعتمد رمز هذا المشروع على مكتبة بواسطة tyhenry تسمى CheapStepper.h

github.com/tyhenry/CheapStepper

لتثبيت هذه المكتبة لاردوينو الخاص بك. انقر فوق استنساخ أو تنزيل على الرابط أعلاه وقم بتنزيله كملف مضغوط.

في Arduino IDE. رسم تخطيطي -> تضمين مكتبة -> إضافة مكتبة بتنسيق ZIP

من بين جميع المكتبات التي تعمل ، استخدمت هذه المكتبة محرك السائر الأفضل والأكثر سهولة في الاستخدام.

الخطوة 5: إعداد اللوح

لقد استخدمت درع Arduino للذهاب مع Arduino UNO. يبدو أكثر نظافة ولكن يمكنك الحصول على لوح صغير ووضعه فوق Arduino UNO بدلاً من ذلك. اتبع اللون على التخطيطي حيث أن بعض الأسلاك فوق بعضها البعض. الدبابيس 4-7 مخصصة لخطوة واحدة والدبابيس 8-11 مخصصة للخطوة الثانية.

يجب أن تكون وحدة Bluetooth سلكية RX -> TX و TX -> RX إلى لوحة Arduino.

الأسلاك الزرقاء هي وصلات من السائقين إلى Arduino UNO

الأسلاك الخضراء هي وصلات RX و TX

الأسلاك السوداء مطحونة.

الأسلاك الحمراء 5 فولت.

الخطوة 6: الكود

يوجد أدناه رمز لهذا المشروع.

سيكون شرح الكود هنا.

السائر رخيص (8 ، 9 ، 10 ، 11) ؛ CheapStepper stepper_2 (4 ، 5 ، 6 ، 7) ؛

منطقي moveClockwise = صحيح ؛

//37.5 دقيقة = 4096 ؛

// 1 دقيقة = 106.7 ؛

// 5 دقائق = 533.3 ؛

// 15 دقيقة = 1603 ؛

// 30 دقيقة = 3206 ؛

// 60 دقيقة = 6412 ؛

int ممتلئ = 4096 ؛

نصف int = كامل / 2 ؛ // 2048

تعويم full_time = 6412 ؛ // 1 ساعة

تعويم half_time = full_time / 2 ؛ // 30 دقيقة 3026

تعويم fif_time = half_time / 2 ؛ // 15 دقيقة 1603

تعويم one_time = full_time / 60 ؛ // 1 دقيقة 106

تعويم five_time = مرة واحدة * 5 ؛ // 5 دقائق 534.3

تعويم one_sec = one_time / 60 ؛ // 1 ثانية 1.78

// يمكننا أن نفعل كل 30 دقيقة بتدوير المحرك 3206 وإعادة التعيين

هذا هو الحساب الرئيسي لهذا المشروع. قد يستغرق محرك الخطوة 4096 خطوة لتدوير 360 درجة كاملة ، ولكن نظرًا لأن التروس المحفزة أكبر من التروس الموصولة بالمحرك ، لذلك يتطلب الأمر مزيدًا من الخطوات للدوران الكامل. حيث أن الترس المهمازي هو المكون الرئيسي الذي يدور اليدين. يجب أن أقوم باختبارات مختلفة للتأكد من صحة القيم.

full_time هو المتغير الذي قمت بتعيينه للدوران الكامل لليد. هذا متسق تمامًا ولكن مع تقسيم الخطوات على 2 للحصول على حركة محددة ، تصبح قيمة الطفو أصغر ، مما يجعل من الصعب على السائق القيام بعمله.

the moveClockwise = true ؛ هو جعل محرك السائر يتحرك في اتجاه عقارب الساعة ، ولكن نظرًا لأنه يدور الترس المهمازي في عكس اتجاه عقارب الساعة ، فنحن بحاجة إلى جعل القيمة المنطقية خاطئة في الإعداد. يمكنك أيضًا إعلان أنها كاذبة في البداية ولكن هذا لشرح كيفية عملها.

إعداد باطل () {Serial.begin (9600) ؛

Serial.println ("جاهز لبدء التحرك!") ؛

نقاط البيع = مرة واحدة ؛ ديل = 900 ؛ النسبة = 60 ؛

moveClockwise = false ؛ }

هنا أعلن أن الخطوة المنطقية في اتجاه عقارب الساعة كاذبة. سيكون pos عدد الخطوات ، وسيكون del هو التأخير ، والنسبة إما للدقيقة / ثانية = 60 أو ساعة / دقيقة = 12

نتحكم في اليدين بوحدة Bluetooth. أولاً ، تحتاج إلى محطة بلوتوث تسلسلية من جهاز Android الخاص بك. اتصل بـ Hc-05 باستخدام PIN 0000 أو 1234. يمكنك استخدام بعض الأمثلة على رمز من Arduino IDE لمعرفة ما إذا كان يعمل بشكل صحيح. عند توصيله ، يجب أن يومض ببطء شديد بدلاً من أن يومض بسرعة عندما لا يكون متصلاً.

حلقة باطلة () {حالة = 0 ؛

إذا (Serial.available ()> 0) {

state = Serial.read () ؛ }

لـ (float s = 0 ؛ s <(pos) ؛ s ++) {

stepper.step (moveClockwise) ؛ }

لـ (float s = 0 ؛ s <(pos / ratio) ؛ s ++) {

stepper_2.step (moveClockwise) ؛ }

تأخير (del) ؛

Serial.available ()> 0 مهم لأنه كيفية عمل وحدة Bluetooth الخاصة بك. ستكون عبارة if هذه صحيحة عند وجود اتصالات بين Arduino وجهازك. سيحدد متغير الحالة المتغيرات الثلاثة الأخرى التي أعلنتها أعلى الإعداد () ، كما أنه سيطبع العملية التي يعمل بها الكود. الحلقتين من أجل الحلقة هي الوظيفة الرئيسية التي تحرك كيفية تحرك المحرك المتدرج.

إذا (الحالة == '1') {

نقاط البيع = مرة واحدة ؛ ديل = 0 ؛ النسبة = 12 ؛

Serial.println ("العملية 1: لا تأخير") ؛ }

هذا مثال على استخدام الإدخال من جهاز Bluetooth لتغيير كيفية عمل النظام. يمكنك تعديل هذه المتغيرات كيفما تريد التحكم في اليدين.

الخطوة 7: العرض والاستنتاج

هذا عرض توضيحي للنظام يوضح كيفية عمله. بالنسبة للحاوية ، يمكنك استخدام أي شيء يناسب جميع المكونات الداخلية. كان هذا المشروع بسيطًا وممتعًا لأنه أول مرة أطبع فيها الطباعة ثلاثية الأبعاد. كانت وحدة البلوتوث ممتعة في اكتشافها واستخدامها. هناك بعض الأخطاء التي ارتكبتها والتي فات الأوان لتغييرها ولكن المنتج النهائي جيد.