قزحية حساسة للضوء: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

يوضح هذا البرنامج التعليمي كيفية إنشاء غشاء قزحية يتوسع ، مثل قزحية الإنسان ، في الإضاءة المنخفضة ويتقلص في بيئات الإضاءة الساطعة.

الخطوة 1: الطباعة ثلاثية الأبعاد

يمكن أن يكون لعملية التصنيع الخاصة بالمكونات المطبوعة ثلاثية الأبعاد لهذا التصميم صفحة تعليمية خاصة بها ، وفي الواقع ، هذا ما اعتدت صنعه:

www.thingiverse.com/thing:2019585

لقد قمت بتضمين الملفات هنا للراحة.

بعض الملاحظات حول هذا المثال ، تم إنتاج شفرات (أو أوراق) القزحية بالفعل باستخدام طابعة الراتنج باستخدام نفس الملفات بسبب قيود الطابعة ثلاثية الأبعاد. أيضًا ، تمت زيادة حجم الطباعة بالكامل بنسبة 10٪. استغرق الحصول على القطع للعمل معًا بعض العمل التفصيلي ، وانتهى بي الأمر بتشكيل القطع كثيرًا بورق رمل ناعم وسكين متعدد الاستخدامات وقمة حفر.

قزحية أخرى قمت بفحصها خلال هذه العملية:

souzoumaker.com/blog-1/2017/8/12/mechanica…

www.instructables.com/id/How-to-make-a-12-…

الخطوة 2: الأجزاء

تُظهر الصور الأجزاء التي ستحتاجها بالإضافة إلى بعض الأدوات والمواد التي استخدمتها لبناء النموذج الموضح في المعرض:

- غشاء قزحية بطباعة ثلاثية الأبعاد

- محرك سيرفو Futaba S3003

- متحكم Arduino UNO الصغير

- المقاوم المعتمد على الضوء: مقاومة الظلام 1M أوم / مقاومة الضوء 10 أوم - 20k أوم

- مقياس جهد تناظري 10 كيلو أوم

- 500 أوم المقاوم

- PCB (لوحة دوائر مطبوعة)

- رؤوس (خمسة)

- السلك: أسود ، أحمر ، أبيض ، وأصفر

- أسلاك موصل دوبونت (اثنان)

- لحام الحديد (ولحام)

-المقياس المتعدد

- قصاصات الأسلاك

تم صنع الهيكل الذي يضم هذا النموذج الأولي من MDF ، وخشب رقائقي 3/4 بوصة ، وغراء خشب ، ومسدس غراء ساخن ، وسلك صلب (من شماعات معطف ومقطع ورقي) ، بالإضافة إلى العديد من التدريبات والقطع ، ومنشار طاولة و رأى الفرقة ، ساندر السلطة والكثير من التجربة والخطأ. الكائن من الصور هو التكرار الثالث.

الخطوة الثالثة: بناء الدائرة / الإسكان

كان لدي لغز في نمط "الدجاجة والبيضة" أثناء تصميم هذا الجانب. نظرًا لأنني لا أمتلك خبرة في مخططات الإلكترونيات ، فإنني أفضل التفكير في الدائرة من حيث تكوينها الفعلي ، أو التخطيط الزائف. لقد وجدت أن بنية كل من مبيت MDF / الخشب الرقائقي والأسلاك كانت تقيد بعضها البعض بطرق غير متوقعة. حاولت أن أبتكر شيئًا بسيطًا من الناحية المرئية ومكتفيًا بذاته.

-كان مقياس الجهد فكرة متأخرة أثناء العصف الذهني لإضافة أداة ضبط "حساسية" ، نظرًا لأن ظروف الإضاءة المحيطة يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا ، يحل مقياس الجهد والمقاوم معًا محل المقاوم العادي في جانب مقسم الجهد في الدائرة. لا يمكنني الخوض في التفاصيل حول هذا لأنني لا أعرف حقًا كيف يعمل كل شيء.

- الجزء الرأسي من الغلاف (مصنوع من MDF) بزاوية طفيفة. من أجل التدوير في نفس مستوى القزحية ، استخدمت أداة صنفرة حزام مثبتة على الطاولة لإنشاء نفس الزاوية على حامل المؤازرة الخشبي الذي قمت بلصقه بقاعدة الخشب الرقائقي.

- وجدت أيضًا أن المؤازرة تفضل رفع لوحة MDF مباشرة من القاعدة بدلاً من توضيح القزحية ، لذلك أضفت سلكًا للاحتفاظ بالسلك يتم إدراجه في المقدمة لقفل القطعتين. أثناء تواجدي فيه ، أضفت دبابيس للوحة Arduino من نفس السلك. بالمناسبة ، السلك الذي يربط ذراع المشغل بالمؤازرة عبارة عن مشبك ورق.

- تتلاءم القزحية بإحكام مع MDF ، لكنني مع ذلك أضفت حبة من الغراء الساخن لمنع الغلاف بالكامل من الدوران في المقبس بدلاً من ذراع المشغل فقط. استلزم هذا محاذاة أكثر دقة لذراع الرافعة المؤازرة مما كنت أتوقعه. ما هو واضح على الأرجح للكثيرين الذين يستخدمون هذا البرنامج التعليمي ، على الرغم من أنه غير متوقع بالنسبة لي عندما بدأت ، هو أن دوران المؤازرة ودوران القزحية هو 1: 1. اضطررت إلى عمل امتداد ذراع بلاستيكي صغير من أجل المؤازرة لتحقيق نفس نصف قطر ذراع مشغل القزحية. استفاد الكود في الأصل بالكامل من إمكانات دوران المؤازرة ، لكن انتهى بي الأمر بقياس الدوران الفعلي للقزحية ، ثم ، من خلال التجربة والخطأ ، وجدت قيمة مخصصة لدرجات دوران المؤازرة التي حققت تأثيرًا مثيرًا للاهتمام.

- يتم إخفاء العديد من توصيلات الأسلاك المهمة أسفل ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الصور. لقد نسيت التقاط صورة لهذا الجانب من ثنائي الفينيل متعدد الكلور قبل أن ألصقها على MDF. هذا هو الأفضل ، حيث لا ينبغي لأحد أن ينسخ الفوضى التي أخفيتها أسفل تلك القطعة الصغيرة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور. كان هدفي بالنسبة لـ PCB هو الحصول على رؤوس للموصلات 5volt و Ground و servo بحيث يمكن بسهولة تفكك القطع لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها غير المتوقعة في المستقبل ، وهي ميزة أصبحت في متناول اليد. لقد أشرت إلى الاتجاه الصحيح لموصلات الرأس بقطعة من الشريط اللاصق على MDF بجانب PCB ، على الرغم من أنني أفترض أنه كان بإمكاني الكتابة مباشرة على MDF … بدا الأمر وكأنه الشيء الصحيح الذي يجب القيام به في ذلك الوقت.

الخطوة 4: الكود

# تضمين // مكتبة مؤازرة

سيرفو // إعلان اسم المؤازرة

int sensorPin = A1 ؛ // حدد دبوس الإدخال لـ LDR

حساس intValue = 0 ؛ // متغير لتخزين القيمة القادمة من المستشعر

الوقت int = 0 ؛ // متغير مؤازر

زاوية int = 90 ؛ // متغير لتخزين البقول

الإعداد باطل()

{

خدمة ملحق (9) ؛ // يقوم بإرفاق المؤازرة الموجودة على الطرف 9 بكائن المؤازرة Serial.begin (9600) ؛ // يعين المنفذ التسلسلي للاتصال

}

حلقة فارغة()

{

sensorValue = analogRead (sensorPin) ؛ // اقرأ القيمة من المستشعر

Serial.println (sensorValue) ؛ // يطبع القيم القادمة من المستشعر على الشاشة

زاوية = خريطة (sensorValue، 1023، 0، 0، 88) ؛ // يحول القيم الرقمية إلى درجات دوران المؤازرة

serv.write (زاوية) ؛ // يجعل الحركة المؤازرة

تأخير (100) ؛

}