Демонстрация авто үлгүсү: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул көрсөтмө Түштүк Флорида университетинин Макекурстун долбоорунун талабын аткаруу үчүн түзүлгөн (www.makecourse.com)

Үлгү алуу - бул дээрлик бардык нейтлабдын маанилүү аспектиси, анткени аларды изилдөө, өнөр жай жана башкалар үчүн маанилүү маалыматтарды берүү үчүн анализдөөгө болот. Авто үлгү алуучу мындай суроо -талапты жоюп, үлгүлөрдү алуу графигин жана персоналды аны аткаруунун графигин түзүүнүн жана сактоонун зарылдыгын жок кылат. Бул Нускамада демонстрация авто үлгүсү оңой түзүлө турган жана иштетиле турган жөнөкөй система катары курулган. Сураныч, бул долбоордун өнүгүшүнө сереп салуу үчүн шилтемеленген видеону көрүңүз.

Төмөндө бул долбоорду куруу үчүн колдонулган материалдардын тизмеси келтирилген, бул компоненттердин бардыгы дүкөндөрдө же интернетте тез издөө менен табылышы керек:

• 1 x 3-D принтери
• 1 х ысык желим курал
• 3 x Бурамалар
• 1 х бурагыч
• 1 x Arduino Uno
• 1 х нан тактасы
• 1 x USB Arduino кабелине
• 1 х 12V, 1А баррель Plug тышкы электр менен камсыздоо
• 1 x 12V Перисталтикалык насос, Iduino айдоочусу
• 1 x Nema 17 Stepper мотору/EasyDriver
• 1 x Магниттик камыш которгуч
• 2 x баскычтар
• 1 х 25 мл үлгүдөгү шише
• 1 x 1.5 "x 1.5" полистирол блогу, көңдөйү
• Ардуино менен нан тактасын туташтыруу үчүн зымдарды бекитүү
• CAD программасы (б.а. Fusion 360/AutoCAD)

1 -кадам: Сызыктуу Rack жана Pinion системасын жасоо

Үлгүнү алуу үчүн флаконду көтөрүү жана түшүрүү үчүн мен Thingiverseден (https://www.thingiverse.com/thing:3037464) алынган сызыктуу стеллаж жана pinion системасын колдондум: MechEngineerMike. Бирок, кандайдыр бир ылайыктуу өлчөмдөгү стеллаж жана пинион системасы иштеши керек. Бул өзгөчө стеллаж жана пинион системасы бурамалар менен бирге орнотулган. Сүрөттөрдө серво көрсөтүлгөндө, керектүү моментти камсыз кылуу үчүн тепкичтүү мотор колдонулган.

Сунушталган Басып чыгаруу Орнотуулары (бардык бөлүктөрдү басып чыгаруу үчүн):

• Салдар: Жок
• Колдойт: Жок
• Чечим:.2мм
• Толтуруу: 10%
• 3-D принтериңиздин сапатына жараша, басылып чыккан кемчиликтерди монтаждоо жумшак болот

2 -кадам: стендди жасоо

Сенсордук блокту (кийинчерээк талкууланат) жана перисталтикалык насостун түтүкчөсүн флаконго үлгү менен толтуруу үчүн стендди даярдоо керек. Бул демонстрациялык модель болгондуктан, жолдо өзгөртүүлөрдү киргизүү керек, модулдук ыкма колдонулду. Ар бир блок оңой өзгөртүүгө, чогултууга жана ажыратууга мүмкүндүк берүү үчүн тийиштүү учунда үч казык/тешик бар эркек -аял конфигурациясы катары иштелип чыккан. Бурчтук курулуш материалы стенддин негизи жана үстү катары иштесе, экинчи блок стенддин бийиктигин узартууга кызмат кылган. Системанын масштабы алынышы керек болгон үлгүнүн өлчөмүнө жараша болот. Бул конкреттүү система үчүн 25 мл флакондор колдонулган жана блоктор төмөнкү өлчөмдөр менен иштелип чыккан:

• Блок H x W X D: 1.5 "x 1.5" x 0.5"
• Эркек/Ургаачы пин радиусу x Length: 0.125 "x 0.25"

3 -кадам: сенсордук блокторду жасоо

Буйрук боюнча үлгү менен бир шишени толтуруу үчүн, сенсорго негизделген мамиле колдонулган. Магниттик камыш которгуч эки магнитти бириктиргенде перисталтикалык насосту иштетүү үчүн колдонулат. Бул үчүн флакон үлгүнү алуу үчүн көтөрүлгөндө, стендди жасоо үчүн колдонулган блоктордун окшош өлчөмдөрү жана окшош дизайны иштелип чыккан, бирок ар бир бурчунда казыктар үчүн төрт тешик бар (эркек/ургаачыдай эле радиуста) блоктордун казыктары жана узундугу 2 дюйм, бирок блоктун жылып кетпеши үчүн башы бир аз калыңыраак), флаконду толтура турган түтүк үчүн башка 0.3 "диаметри бар. Эки сенсордук блок ар бир блоктун бурчтук тешиктеринен өтүүчү казыктар менен чогулган. Пиндердин учу блокторду турукташтыруу үчүн үстүңкү сенсор блогунун бурчтук тешиктерине цементтелген, ысык клей колдонулган, бирок башка клейлердин көбү иштеши керек. Коммутатордун ар бир жарымы ар бир блоктун капталына жабыштырылганда, флакон үлгүнү алуу үчүн жандандырылган линиялык стеллаж жана пинион системасы тарабынан көтөрүлгөндө, ал астыңкы блокту төөнөгүчтөрдүн узундугуна чейин көтөрүп, жогорку сенсорго жооп берет. бөгөт коюу жана перисталтикалык насосту иштетүү, магниттик өчүргүчтөрдү туташтыруу. Төмөнкү блоктун төөнөгүчтөрдүн узундугун өйдө жана ылдый жылдырууга мүмкүндүк бергидей кылып, төөнөгүчтөрдү жана бурчтук тешиктерди долбоорлоо маанилүү экенин эске алыңыз (кеминде 1/8 ").

4 -кадам: Control: Arduino Code жана Connections түзүңүз

А бөлүгү: Коддун сүрөттөлүшү

Система ойдогудай иштеши үчүн, бул керектүү функцияларды аткаруу үчүн Arduino Uno тактасы колдонулат. Башкарууну талап кылган төрт негизги компонент: бул учурда өйдө жана ылдый баскычтары болгон процессти баштоо, флаконду кармап турган сызыктуу стойка жана пинион системасын көтөрүү жана түшүрүү үчүн степпердик мотор, сенсордук блоктор көтөрүлгөндө иштетүү үчүн магниттик камыш которгуч. магниттик камыш которгуч иштетилгенде флаконду күйгүзүү жана толтуруу үчүн перисталтикалык насос. Arduino системага керектүү аракеттерди жасашы үчүн, көрсөтүлгөн функциялардын ар бирине тиешелүү кодду Arduinoго жүктөө керек. Бул системада колдонулган код (ээрчүүнү оңой кылуу үчүн комментарийленген) эки негизги бөлүктөн турган: негизги код жана башкы (.h) жана C ++ (.cpp) степпердик мотор классы жана тиешелүү аталыштары бар pdf файлдар катары тиркелет. Теориялык жактан бул кодду көчүрүп, чаптап койсо болот, бирок өткөрүп берүү катасы болбогонун карап чыгуу керек. Негизги код бул долбоор үчүн эң керектүү функциялардын көбүн аткарат жана төмөндөгү негизги элементтерде сүрөттөлгөн жана комментарийленген коддо оңой эле аткарылышы керек:

• Step моторун иштетүү үчүн классты кошуңуз
• Ардуинодогу бардык өзгөрмөлөрдү жана алардын бекитилген пин жерлерин аныктаңыз
• Бардык интерфейс компоненттерин Arduinoго киргизүү же чыгаруу катары аныктаңыз, тепкич моторун иштетиңиз
• Эгерде камыш которгуч иштетилсе, перисталтикалык насосту күйгүзүүчү билдирүү (бул эгерде насостун күйгүзүлүшү керектигин такай текшерип туруубуз үчүн, эгерде жана башка учурда болсо)
• Жогору же ылдый басылганда, тепкичтин моторун тиешелүү багытта белгилүү бир убакытка (бир аз убакыт айлануусун колдонуу менен) буруш үчүн жазылган билдирүүлөр.

Степпер мотор классы - бул программисттерге окшош аппаратты бир эле код менен башкарууга ыңгайлуу шарт түзгөн схема; теориялык жактан сиз муну көчүрүп, кодду ар дайым кайра жазуунун ордуна, ар кандай тепкичтүү моторлор үчүн колдоно аласыз! Баш файл же.h файлы бул класс үчүн атайын аныкталган жана колдонулган бардык аныктамаларды камтыйт (негизги коддогу өзгөрмөнү аныктоо сыяктуу). C ++ коду же.cpp файлы - бул класстын иш бөлүмү жана атайын steppr мотору.

Б бөлүгү: Аппараттык орнотуу

Arduino 5V менен камсыз кылгандыктан, тепкич мотору жана перисталтикалык насос 12В талап кылат, тышкы кубат булагы талап кылынат жана ар бирине тиешелүү драйверлер менен бириктирилет. Нан тактасы, Arduino жана иштөөчү компоненттердин ортосундагы байланыштарды орнотуу татаал жана түйшүктүү болушу мүмкүн, оңой репликациялоо үчүн тутумдун аппараттык орнотууларын оңой көрсөтүү үчүн өткөргүч схемасы схемасы тиркелген.

5 -кадам: чогултуу

Бөлүктөр басылып чыккандан кийин, аппаратура зым менен коштолуп, кодду орнотуу менен бардыгын чогултуу убактысы келди.

1. Степ жана мотор системасын серво мотору үчүн тиштүү тешикке салынган тепкич моторунун колу менен чогултуңуз (1 -кадамдагы сүрөттөрдү караңыз).
2. Стирофоб блокун стеллаждын үстүнө бекиткиле (мен ысык клей колдондум).
3. Флаконду оюкчалуу полистирол блокуна салыңыз (стирофам сиздин үлгүңүздөгү деградация менен күрөшүү үчүн изоляцияны камсыз кылат, сиз аны ала албайсыз).
4. Модулдук стендди базанын жана үстүнкү бурчтук блоктору менен чогултуп, башка блоктордун көбүн кошуп, стеллаждын жана пинион системасынын көтөрүп жана түшүргөн бийиктигине туура келген бийиктикти алыңыз. Акыркы конфигурация орнотулгандан кийин, блоктордун ургаачы учтарына клей салып, эркек учтарын арчоо сунушталат. Бул күчтүү бонду камсыз кылат жана системанын бүтүндүгүн жакшыртат.
5. Магниттик камыштын тиешелүү жарымын ар бир сенсордук блокко тиркеңиз.
6. Сенсордун астындагы сенсор блогу казыктардын узундугу боюнча эркин кыймылда болушун камсыз кылыңыз (б.а. тешиктерде жетишерлик боштук бар).
7. Arduino жана тийиштүү зымдуу туташууларды чогулткула, мунун баары сүрөттөгү кара кутуда, тепкич мотору менен бирге жайгашкан.
8. USB кабелин Arduino, анан 5V булагына туташтырыңыз.
9. Тышкы электр булагын розеткага туташтырыңыз (Arduino'ну өчүрүп албоо үчүн, муну ушул тартипте жасоо жана Arduino эч кандай металлга тийбешин же ага тышкы маалыматтар туташып турганын текшерүү абдан маанилүү. электр камсыздоо).
10. Бардыгын эки жолу текшерүү
11. Үлгү!

6 -кадам: Үлгү

Куттуктайм! Сиз өзүңүздүн демонстрация авто үлгүсүн түздүңүз! Бул авто үлгү алгыч лабораторияда колдонууга ыңгайлуу болбосо да, бир нече өзгөртүүлөр ушундай кылат! Чыныгы лабораторияда колдонуу үчүн демонстрациялык авто үлгүсүн өркүндөтө турган келечекке көз салып туруңуз! Убакыттын өтүшү менен өзүңүздүн сыймыктуу ишиңизди көргөзүп, өзүңүз каалагандай колдонуңуз (балким, кооз ичимдик таратуучу!)