Интерактивдүү дарак: 10 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Докторлук диссертация жана лицензия диссертациясына байланыштуу кызыктуу салт - алар коомдук коргоого/семинарга чейин KTH башкы китепканасындагы даракка илинген. Ошондуктан, биздин физикалык өз ара аракеттенүү долбоорлоо жана ишке ашыруу курсу үчүн долбоор катары, биздин топ дарактын интерактивдүү версиясын түзүү менен бул салтты эскерүүнү чечти.

1 -кадам: Сизге эмне керек

Материалдар:

• 1x Digital Scale (4 жүк клеткалары менен)
• Кебезден жана целлюлозадан жасалган тазалоочу кездемелер (бир гүлгө бир кездеме колдонулган, бардыгы 6)
• 2x Foam Balls
• Thread
• 4х жыгач тактайлар (биздики ар бири 22x170x1600 мм болгон)
• 6x Тышкы бурчтук калыптар (27x27x750 мм 2, 27x27x600 мм 2 жана 27x27x1350 мм 2)
• 1x Wood Board (жоондугу 6-7 мм)
• 2х жыгач тактайлары (2-3 см калыңдыгы, 45х45 см)
• Зымдар
• Solder
• Ысык клей
• Жылуулукту азайтуучу түтүктөр
• Эки тараптуу скотч
• 20х универсалдуу бурамалар (5х40 мм)
• 20х универсалдуу бурамалар (3.0x12 мм)
• 10x Арматуралык бурчтар
• 1x Stripboard (прототиптөө тактасы)

Электроника:

• 1x - Arduino Uno
• 1x - Load cell amplifier
• 1x - ESP8266 Huzzah Feather микроконтроллери
• 1x - Adafruit RC522 RFID окурманы
• 2x-Мультиплексорлор (3-абалдын чыгуу регистрлери менен 8-биттик жылыштар регистрлери)
• 16x - Кызыл LED
• 16x - Резисторлор
• 6x - Servos - Hitec HS -422 (стандарт өлчөмү)

Куралдар:

• Кандооч
• Ысык желим мылтык
• Кол араа
• Coping Saw
• Power Screwdriver
• Wood Rasp
• Жигсо жыгач кесүүчү курал

2 -кадам: Санарип дене салмагынын ванна таразасын туташтырыңыз

Бул биринчи кадам үчүн биз санариптик ванна таразасынан 4 жүктөө клеткасын жана HX711 Load Cell Amplifier колдондук. Пиндер түстөр менен белгиленген: RED, BLK, WHT, GRN жана YLW, алар ар бир жүк клеткасынын түс коддоруна туура келет. Алар буудай ташы көпүрөсүнүн түзүлүшүнө илинген (сүрөттөрдү караңыз). Биз Load Cell 1 жана Load Cell 4 кызылдарына дүүлүгүүнү колдонобуз жана Load Cell 2 жана Load Cell 3 кызылдан келген сигналдарды окуйбуз (шилтемени караңыз).

3 -кадам: RFID Reader орнотуу

Сканерди чогултуу үчүн биз эки жабдыкты колдондук; ESP8266 Huzzah Feather микроконтроллери жана Adafruit RC522 RFID окурманы.

ESP8266 жана RC522 алардын ортосунда 5 байланышка ээ болгон (1 -сүрөттү караңыз).

Сканердин максаты KTH карталарын, 13.6МГцти сканерлөө жана картанын уникалдуу идентификаторун, же идеалдуу учурда окуучунун идентификаторун Google Firebase маалымат базасына жөнөтүү болгон. Мунун баары алдын ала курулган Arduino пакеттери, RC522 үчүн MFRC522, wifi үчүн ESP8266 жана Firebase байланышы үчүн Arduino Firebase аркылуу жасалган. Маалыматтар маалымат базасына жөнөтүлгөндөн кийин, виртуалдык даракта гүлдөгөн гүлдү тууроо үчүн D3.js анимациясынын жардамы менен дарагы бар веб -баракча жаңыртылды.

Орнотуунун акыркы бөлүгү карта сканерленгенин Arduino Uno микроконтроллерине жөнөтүү болчу. ESP8266 жана Arduino Uno ортосунда 1 байланыш болгон (1 -сүрөттү караңыз).

16 -пин атайын колдонулган, анткени анын демейки мааниси LOW, ал эми башка пиндерде HIGH демейки мааниси бар болчу. Карт сканерленгенде, биз Arduino Unoго бир гана жогорку импульсту жөнөттүк, ал коддун калганын аткарды.

4 -кадам: LED жолун орнотуу

Маанилүү өз ара аракеттенүү, ошондой эле кээ бир колдонуучулардын аракеттеринин көрүнүп туруучу кайтарым байланыштары үчүн, биз белгиленген бутакка карай жарык кылып турган LED диоддорунун жолун уюштурууну чечтик. Ошондуктан, колдонуучу тезисти атайын илип коюшу керек болгон жерге жетектелет.

Бул үчүн биз эки мультиплексорду колдонгонбуз: 3-абалдын чыгуу регистрлери бар 8-разряддык регистрлер жана 16 кызыл лед. Мультиплексор биздин микроконтроллерибизге болгону 3 казыкты алып жатканда, бир убакта 8 жыйынтыкты көзөмөлдөөнү камсыздайт. Байланыштар "синхрондуу сериялык байланыш" аркылуу жасалды (шилтемени караңыз).

5 -кадам: Гүлдөрдү жазыңыз

Бул кадам үчүн биз жеңил жана ийилүүчү материалды - тазалоочу кездемелерди колдондук. Бул материалдан лепестке окшогон бөлүктөр кесилген. Демек, бул лепестки көбүк топтон жасалган борбордук түзүлүшкө туташкан. Ар бир желекче жип менен бекитилет, андыктан желекчени тартканда ийилет.

6 -кадам: дарак куруу

Биздин негизги материал - жыгач. Дарак төрт чарчы формада бириктирилген төрт башка жыгач тактайдан турат (2 тактайды туташтыруу үчүн 5 бурама). Бутактары сырткы бурчтан калыптануу үчүн жыгачтан жасалган. Дарактын дүмүрүндө бутактарды салуу үчүн төрт бурчтуу тешиктер кесилген. Ар бир бутактын учунда бирден LED (астыңкы жана жогорку бутак) же эки LED (ортоңку бутак) бар. Ар бир LED клей менен бекитилген.

Светодиоддор туура орнотулгандан кийин, биз ар бир бутакка бирден гүл чаптадык. Ар бир гүлдүн гүлдөшүн көзөмөлдөгөн серво бар (сүрөттөрдү караңыз). Масштаб, светодиоддор жана серво 4 -кадамдын жүрүшүндө жасалган прототипдөө тактасы аркылуу Arduino менен туташат. Ар бир бутак арматуралык бурчтарды жана 3.0x12 мм универсалдуу бурамаларды колдонуу менен магистралга сол жана оң тарабынан бекитилет.

Калыңыраак жыгач тактайлардын бири дарактын пайдубалы катары колдонулат, экинчиси туура үч бурчтук формасында кесилет, алар алгач дарактын дүмүрүнө сайылып, андан кийин түбүндөгү жыгач тактайга бекитилет.

Негизги жыгач тактай үчүн таразанын зымдары үчүн төрт бурчтуу тешик жасаңыз, андан кийин таразаны жыгач тактайга эки тараптуу скотч менен бекиңиз.

Arduino Uno багаждын түбүнө, ошондой эле бардык тиешелүү байланыштары бар прототипдөө тактасына жайгаштырылган.

Даракты жабуудан мурун, компьютерди Arduino менен ESP8266 Huzzah Feather микроконтроллерине туташтыруу үчүн анын түбүндөгү акыркы жыгач тактайга төрт бурчтуу тешик жасаңыз.

7 -кадам: даракты кооздоо

Прототипибиздин көрүнүшүн жакшыртуу үчүн, биз лазердик кесилген бутактарга жалбырактарды, ошондой эле үкү (билимди символдоштуруу үчүн) коштук.

8 -кадам: Код

Бул жерде сиз ар бир компоненттин кантип иштээрин текшерүү үчүн колдоно турган ар кандай коддоруңуз бар (calibration_test.ino шкаласы үчүн, сканер.ino RFID Reader үчүн жана servo_test.ino сервос үчүн), анан баары толугу менен (light_test.ino катары баштапкы тест жана main.ino акыркы версиясы катары).

Шкала менен иштөө үчүн HX711 китепканасын да орнотушуңуз керек (китепканага шилтеме).

9 -кадам: Веб тиркемесин түзүңүз

Кошумча өз ара аракеттенүү катары биз веб -колдонмо аркылуу санарип пикир коштук. Колдонмо сканерленген ID алат жана илинген тезистин натыйжасында виртуалдык дарактын гүлү да гүлдөйт.

10 -кадам: Тажрыйбадан ырахат алыңыз

Акыр -аягы, биз бардык компоненттердин чогуу иштешине жетишкенибизге кубандык. Бул процесс кызыктуу жана стресстүү болду, бирок бардык кыйынчылыктарга карабастан, биз натыйжага канааттандык жана тажрыйба кызыктуу жана эң башкысы билим берүүчү болду.