Колго жасалган Зоэтроп скульптурасы: 12 кадам (Сүрөттөр менен)

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

Joshua.brooks тарабынан Автордун көбүрөөк маалыматын караңыз:

Бул көрсөтмө Джон Эдмарктын кооз морфинг гүл скульптураларынын миниатюрленген, алаканга окшош версиясы. Скульптура анимацияны камсыз кылуу үчүн жогорку жарык строб менен ички жарыктандырылган. Айлануучу бөлүк Ember 3D принтеринде басылып, строб тактасы азыр иштебей калган Autodesk Circuits программасынын жардамы менен түзүлгөн.

Бөлүктөрдүн тизмеси:

• 1 х 3D басылган скульптура

• 1 х LED строб платасы (OSHPARK)

  • 6 х жогорку жарыктыктын диоддору (CREE XP-E Digikeyден ак, жашыл же кызыл)
  • 1 x Микроконтроллер (Digikeyден ATtiny-85)
  • 3 x MOSFETs (Digikeyден IRF7103PbF Dual MOSFET)
  • 1 х фототранзистор (Digikeyден LTR-301)
  • 1 x Photodiode (Digikeyден LTE-302)
  • 1 х ар 330Ω 1206 каршылыгы (Digikeyден ERJ-8GEYJ331V)
  • 1 x 1kΩ 1206 каршылыгы (Digikeyден ERJ-8GEYJ102V)
  • 1 x 10kΩ 1206 каршылыгы (Digikeyден ERJ-8GEYJ103V)
  • 6 x 100nF 1206 конденсаторлору (CL31A106KACLNNC Digikeyден)
  • 1 x 6-pin аял башы (PPTC061LFBN-RC Digikeyден)
  • 1 x 3-pin эркек баш (Digecey тартып PREC003SAAN-RC)
• 1 х Үзгүлтүксүз айлануу servo мотору (Parallax #900-00008 Digikey тартып)
• 1 x 1/16 дюймдук диаметри, 12 дюймдук бургу (Amazon Bosch BL2731)
• 2 x 2 AAA батарея кармагычтар (Keystone Electronics 2468 Digikeyден)

• 1 х слайд-которуштуруучу (Jamecoдон SS-12E17, же эквиваленти)

1 -кадам: Райондук тактага заказ берүү

Заказ берүү үчүн керектүү нерселердин бардыгын камтыган ZIP файлын төмөндө табууга болот. PCB жасалма болушу үчүн бул файлды колдонуңуз. Ал жерде көптөгөн басылма платалар өндүрүлөт. Мен OSHPark.com сунуштайм, дүйнөнүн каалаган жерине жеткирүү үчүн арзан, жогорку сапаттагы, орто ылдамдыкта. Мен ал жерде заказды жеңилдетүү үчүн долбоор түздүм.

2 -кадам: Райондук тактаны чогултуңуз - Түзмөктүн беттерине орнотуңуз

Менин тактайларым кичинекей өтмөктөр тиркелген 4 кишиден турган топко келишти (мен 12 тактага заказ кылдым). Менде экөөнү бир убакта чогултуучу бөлүктөр бар болчу. Мен өтмөктөрдү сындырдым, ошондуктан мен экөө менен эле иштеп жаттым.

Мен жылытуучу тапанчаны ушул эле максатта колдонсоңуз да, үстүңкү бөлүктөрдү ширетүү үчүн рефлоу мешин колдондум (деталдар төмөндө). Мен тетиктеримди ширетүү үчүн кайра иштетүүчү мешти жана көрсөтмөлөрдү колдондум.

1. Тактайдын үстүндөгү шприцти колдонуп, үстүңкү беткейлерге ширетүүчү паста сүйкөп коюңуз. Төшөктөрдүн баарына паста алууну унутпаңыз, андыктан көп эмес. Эгерде өтө көп колдонулбаса, ал подкладка менен кайра келишим түзөт. Жогорудагы сүрөттө, паста ачык -айкын бир нече подкладкаларды камтыйт, бирок бул бышырылганда көпүрө пайда кылуу үчүн өтө эле көп эмес болчу.

2. Ар бир компонентти кылдаттык менен тактага коюңуз.

   • Светодиоддор үчүн эки кичинекей бурчтук чарчы тактайдын ортоңку тешигине карайт.
   • Үч кош MOSFET чиптеринин бардыгы бирдей багытталган. MOSFETтердин жана ATTiny85тин 1 -пиндин жайгашуусу үчүн сүрөттү караңыз.
   • Резисторлордун орду жогорудагы сүрөттөрдүн биринде көрсөтүлгөн. R1 - 10kΩ, R2 - 330 Ω, R3 - 1kΩ. Багыттоонун мааниси жок.
   • Бардык конденсаторлор бирдей жана багыттын мааниси жок.
3. Тактаны жылытуу жана ширетүүнү аягына чыгаруу үчүн көрсөтмөлөр боюнча рефлоу мешин колдонуңуз.

3 -кадам: Альтернатива: Жылытуучу пистолеттин жардамы менен кайра агылтуу

Эгер кайра агытуучу мешке мүмкүнчүлүгүңүз жок болсо, анда аба агымы аз жылуулук пистолети менен ширетүүнү бүтүрсөңүз болот. Электр тактасын жылуулукту тарата турган бетке койгула (мен Chipotle табагынын капкагын колдондум) жана жылытуучу пистолеттин жардамы менен тактайды жылытуучу пистолеттин баары жалтырак күмүшкө айланып кеткенче жылыткыла. Эгерде үйлөткүч өтө күчтүү болсо, анда кайра агып чыгуу процессинде тетиктер тетиктерден чыгып кетиши мүмкүн.

Эскертүү: жогорудагы сүрөт схеманын биринчи версиясынан (түшүнүктүн далили). Бул бир аз башкача көрүнөт, анткени анын кошумча тешиги бар болчу жана бортко ATtiny85 микроконтроллери кошулган эмес

4 -кадам: Райондук тактаны чогултуу - тешик бөлүктөрү

Эки башты (6 казык ургаачы жана 3 төөнөгүч эркек), тактайдын ылдый жагынан ылдый каратып тургула. Аларды ордуна коюңуз (борттун үстү жагында колдонулат).

Кичирээк тешиктин эки жагына оптикалык коддоочу бөлүктөрдү тиркеңиз. Алар тактанын үстү жагынан чыгып, линзанын жагы (бүдүрчөсү менен) бири -бирине карама -каршы турушу керек. Кызыл чекиттүү (фототранзистор, LTR-301) тактайдагы эки чоң тешиктин ортосунда жайгашкан. Сары чекити бар (фотодиод, LTE-302) кичинекей тешиктин башка жагында жайгашкан. Бул үчүн ширетүүчү тактайдын ылдый жагына колдонулат.

Коддогучтун бөлүктөрү ширетилгенден кийин, мүмкүн болушунча тактайдын түбү менен бирдей болушу үчүн, төөнөгүчтөрдү жана ширеткичтерди кыркыңыз. Бул коллегиянын сервонун үстүнө мүмкүн болушунча төмөн отуруусуна мүмкүнчүлүк берүү.

5 -кадам: Микроконтроллерди программалоо

Мен ушул Нускаманы аткаруу менен контроллер үчүн программалоочу түзүлүш катары иштөө үчүн Arduino UNO тактасын колдондум. Анда ал Arduino пиндеринен ATtiny пиндерине программалоо үчүн төмөнкү картаны көрсөтөт:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8 (Vcc)
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4 (GND)
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1 (PB5)
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5 (PB0)
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6 (PB1)
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7 (PB2)

Байланыш чекиттери жогорудагы сүрөттө белгиленген. Тиешелүү байланыштарды түзүү үчүн туташуу зымын колдонуңуз.

Программист катары орнотулган Arduino UNOдон (же эквивалентинен) баштап (жогорудагы Нускаманы караңыз), Arduino IDEде bloom.ino долбоорун ачыңыз. программалоодон мурун Arduino IDEде төмөнкүлөрдү аткарышыңыз керек болот:

• Куралдар → Программист → Arduino ISP катары
• Куралдар → Такта → ATtiny85 (ички 8 МГц сааты)
• Куралдар → Bootloader күйгүзүү

Андан кийин кадимкидей программа.

6 -кадам: Моторду өзгөртүү

Моторду, негизинен, керексиз бөлүктөрдү, анын ичинде үстүңкү кабыкты жана тиштүү бөлүктөрдү алып салуу менен өзгөртүү керек.

1. Мотордун бир тарабынан, астынан жана экинчи бурчунан астынкы бурамаларды жаппастан лента кошуп баштаңыз. Бул бурамалар алынып салынганда түбү жабык болот. Көрүнүктүү болушу үчүн сүрөттөрдө көк түстөгү маска лентасын колдондум. Акыры кара тасма колдондум, бирок ал сүрөттөрдө көрүнгөн жок.
2. Кыймылдаткычтын үстүндөгү пластикалык X тиркемесин кармап турган бураманы алып салыңыз жана пластик Xти алып салыңыз.
3. Төмөндөгү 4 бураманы алып салыңыз. Бурамаларды сактаңыз. Сиз аларды кийинчерээк долбоордо колдоно аласыз.
4. Редукторлорду ачуу үчүн мотордун үстүңкү капкагын алыңыз.
5. Төмөнкү борбордук тиштен башкасынын баарын алып салыңыз. Сиз бул тетиктерди жок кыла аласыз. Сиз аларга муктаж болбойсуз.

Андан кийин, мотор корпусунан пластиктин бир бөлүгүн алып саласыз, тактайга жайгаштырылат.

1. Калган редукторду чечип, четке коюңуз. Сизге кийинчерээк керек болот.
2. Араа / файлды колдонуп чоңураак пластикалык шишикти (жакынкы сүрөттө сол жакта) кырып салыңыз. Бул райондук платанын бул аймакка батышына шарт түзөт.
3. Көтөрүлгөн бөлүктүн капталдарын башка тарапка тартыңыз (оң жакта жакынкы сүрөттө).

Электрондук платаны сервонун үстүнө орнотуп, анын туура жана мүмкүн болушунча таза болушун текшериңиз. Эгерде ал туура келбесе, ылайыкташуу үчүн керектүү түзөтүүлөрдү киргизиңиз. Кийинки кадам үчүн платону серводон алып салыңыз.

7 -кадам: Окту алмаштырыңыз

Окту узунураак менен алмаштырыңыз. Бул зоетроптун айланып баратканда термелишине жардам берет.

1. Кычкылтектин жардамы менен калган тишти кармап турган кичинекей металл огун алып салыңыз да, тишти четке коюңуз.
2. Бургулоонун учунун (кесилбеген тарабы) 41 мм (1 5/8 дюйм) темир же жакшы кескичтер менен кесип алыңыз.
3. Файлды же зымырак менен тегиздөө үчүн аягын (-тарын) бериңиз.
4. Редукторду ордуна коюңуз жана жаңы огуңузду ордуна коюңуз. Окту тешикке отургуча басыңыз.

Октун коопсуздугу сезилиши мүмкүн, бирок тажрыйба көрсөткөндөй, убакыттын өтүшү менен ал боштукка айланып, кол менен басуу кыйын. Муну чечүүнүн жолу - балканы алып, жаңы огун тешикке акырын түртүп салуу.

8 -кадам: Батарея пакеттери

Бул кадам башында бул түзмөктү түзүүдө мен тараптан кээ бир сыноолорду жана каталарды көрсөтөт. Менин биринчи планым, тактанын дайыма иштеши жана башка нерселерди баштоо үчүн баскычты көзөмөлдөөчү микроконтроллерге таянуу болчу. Серво кыймылдабай турганда да, ал батареялардан кичине токту тартып аларын, ошону менен алар түзмөк колдонулбай турганда да агып кетээрин билдим. Кийинчерээк мен батарейкаларды колдонулбай калганда толугу менен ажыратуу үчүн аппаратты күйгүзүү үчүн слайд-которгучту коштум.

Катуу зымдар бири -бирине карама -каршы келип, бири -бирине карама -каршы келгендей кылып, эки батарейка кармагычын (батарейкасыз) серво моторунун эки жагына коюудан баштаңыз. Батарея пакеттерин кармап туруу үчүн алынуучу скотчту колдонуңуз. Башында мен үстүңкү эки зымды кошо ширетип койгом, бирок кийинчерээк слайд которгучун кошуу үчүн кесип салгам. Мен муну дагы деле кылууну сунуштайм, анткени бул эки зымды биригүү процесстин калган бөлүгүнө жардам берген катуулукту кошот. Кийинчерээк слайдды алмаштыруу үчүн бул зымдарды кесүү оңой. Ошентип, мындай деп айтуу менен, эки жогорку зымды чогуу ширеткиле.

Электр схемасын колдонмо катары колдонуп, төмөнкү зымдарды өйдө каратып ийиңиз жана схеманын 6-шиштүү аял башындагы сырткы тешиктери менен тизиле. Зымдарды зым кескичтер менен кыркыңыз, алар дагы эле серво моторунун үстү жагында турганда, аялдын башына бекем туташууга жетиштүү. Райондук платанын үстү батарейка кармагычтарынын чокулары менен бирдей болушу керек.

Батарея пакеттерин кармаган лентаны алып салгыла, жана сервонун эки жагына эки тараптуу скотчту салыңыз. Сервону батарейка кармагычтарынын ортосуна кайра ордуна коюп, кайра тактанын үстү батарейка кармагычтарынын үстү менен сыйпалашып тургандай кылып кайра бир жерге басыңыз.

9 -кадам: нерселерди бириктирүү

PB0 жана PB1 коннекторлорунун ортосуна катуу зым секирүүчү кошулсун. Бул жерде мен түзмөктү иштетүү үчүн баскычты туташтыргым келген. Секиргичти кошуу, ал күч колдонулганда иштей баштайт.

Райондук платаны сервонун үстүнө коюңуз.

Серводон келген зымдарды базанын айланасына ороп, схемада 3-пин эркек башына туташтырыңыз. Башты карасак, жер жагы (кара же күрөң зым) оң жакта болот. Муну ашыкча боштуксуз жакшылап ороп алуу үчүн кээ бир нерселер талап кылынышы мүмкүн. Андан кийин зымдарды өз ордуна скотч менен байлаңыз. Мен өзүм үчүн кара гаффер лента (кездеме лента) колдондум.

Андан кийин, кубатты көзөмөлдөө үчүн слайд алмаштыргычты кошосуз. Слайд которгучта үч казык бар. Сиз булардын экөөнү гана колдоносуз: борбордук бир жана каптал казыктардын бири (кайсынысы маанилүү эмес). Кескичтерди колдонуп, колдонулбаган каптал төөнөгүчтү кыркып салыңыз.

Слайд которгучту батарейка кармагычтарынын ширетилген зым карматуусунан кармап туруңуз. Кийинчерээк слайддын туташтыргычы кайсы жерде болорун зымдарга белгилеп коюңуз (мен кара курч калем колдондум).

Слайд которгучтагы эки казыктын ортосундагы аралыкка дал келген кичинекей боштукка ээ болуу үчүн, мурда чогуу эритип койгон зым мамыларды кесип алыңыз. Зымдардагы боштукту жоюу үчүн слайд алмаштыргычты ширеткиле.

10 -кадам: Zoetrope базасы (милдеттүү эмес)

Мен түзмөк үчүн жакшы 3D басылган базага ээ болгум келди. Бул жерде TinkerCADдагы дизайн. Түзмөктүн иштеши үчүн бул базаны түзүүнүн кажети жок, бирок ал жагымдуу көрүнөт. Басып чыгаруу файлы төмөндө камтылган.

11 -кадам: Zoetrope модели

TinkerCADдын айлануучу бөлүгү үчүн 3D модели бул жерден тапса болот.

Бул моделдин STL, ошондой эле басып чыгаруу үчүн кесилген катмарларды камтыган TAR файлын төмөндө табууга болот. Мен Autodesk Ember принтеринде басып чыгаруу боюнча көрсөтмөлөрдү кошкон жокмун, анткени ушул принтерди колдонуу үчүн бир нече көрсөтмөлөр бар.

12 -кадам: Тийиштерди бүтүрүү

3D басып чыгаруунун үч өтмөгү тунук болбошу керек, антпесе схеманын оптикалык коддоочу бөлүктөрү алардын өтүп баратканын анык аныктай албайт. Мен кара лак колдондум, бул абдан жакшы иштеди. Башында мен жөн гана кара Sharpie калемин сынап көрдүм, бирок ал оптикалык үзгүлтүккө учуратуучу катары ишеничтүү эмес болчу.

Өтмөктөр тунук болбогондон кийин, сиз барышыңыз керек. Зоэтропту валга коюп, кубатты күйгүзүңүз!