Үн менен иштетилген планетарий: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

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

Бул менин активдүү планетарий үнүм. Планетарийдин негизги функциясы - кол чабуу сыяктуу катуу үндүн катышуусу менен активдештирүү жана Ай менен Жердин Күндүн айланасындагы орбитасын кайра түзүү. Бул кызыктуу жана жөнөкөй долбоор, аны оңой эле кайра жаратса болот жана көркөм кооз жана интерактивдүү бөлүгүн түзөт.

Бул Нускамада мен тиштүү системаны, жалпы орнотууну жана башкаруу системасын талкуулоо менен бул планетарийди кантип кайра жаратууну түшүндүрөм.

1 -кадам: 1 -кадам: Бөлүктөр жана куралдар

Бөлүктөр

• 1 DC -47P DC Series Heavy Duty Electronics корпусу - $ 9.58
• Wood Doll Head ArtMinds® тарабынан, 2,5 " - $ 2,49
• Wood Doll Head ArtMinds® тарабынан, 2.25 " - $ 1.89
• 3/8 "Диаметри 6061 Алюминий тегерек таяк 24" Узундугу T6511 Экструдталган 0.375 дюйм Dia - $ 7.20

Электроника

• DC 5V Stepper Motor 28BYJ-48 ULN2003 Driver Test Module Board 4-Phase менен-$ 1.79
• Үн сенсорунун модулу - $ 1.50
• UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 Arduino + USB кабели үчүн өнүктүрүү кеңеши - $ 7.58
• Мини нан - 5,69 доллар
• 4-пин аял-аял кабели-$ 3.84
• Breadboard Jumper Wire 75pcs пакети - $ 4.99

Tools & Supplies

• 3D принтер
• Өлчөө тасмасы
• 3/8 "Ball Bearing
• 5 мүнөт эпокси
• Тиш чукугуч же бир жолку аралаштыргыч
• Бир жолку лоток
• Hammer
• Бургулоо
• 4 "тешик араа
• Band Saw
• Flat жана Curved Hand File
• Акрил боёгу жана щеткалар: кочкул көк, кочкул жашыл, ак, сары

Программалык камсыздоо

Сизге Arduino IDE же AVR-GCC менен AVRDude автономдуу версиялары керек болот

2 -кадам: 2 -кадам: Gear системасын түзүү

Бул жерде 3D принтер ойнойт. Сиз тиркелген STL файлдарын 3D басып чыгарууга жана тиштерди жана таяктарды кармап турган базаны жүктөп алышыңыз керек. Планетарийдин дизайны 4 тиштен турат: Мотор тиштүү (редуктор), Жер тиштүү (кыймылдаткыч тиштүү), кичинекей борбордук тиштүү жана Ай тиштүү. Мотор тиштүү кадам моторуна тиркелет жана Жердин тиштүү механизмин башкарат. Ай тиштүү аппараты Жердин үстүндө болот жана анын тетигинде Жер тиштери аркылуу өтүүчү таяк болот. Бул Айдын тиштүү дөңгөлөктөрүнүн Жердин тиштүү бурулушуна алып келет. Борбордук тиш Айдын тиштерин кармап туруу үчүн колдонулат жана Жердин тиштеринин борборун айланып өтөт. Айдын таягы Айдын тетиктери аркылуу өтөт, бул Айдын Жерди айланышына мүмкүнчүлүк берет, ал эми Жер менен Ай Күндү айланып жүрөт. Басып чыгаруу убактысын үнөмдөө үчүн, базага 5% толтурууну колдондум. Бул аз толтуруу да пайдубалды абдан жеңил кылып койду.

3 -кадам: 3 -кадам: даярдык иштери

Род даярдоо

Бардыгы басылып чыккандан кийин, планеталарыбызды, таякчаларыбызды жана корпусубузду орнотууга даяр кылуу үчүн бир аз даярдык көрүшүбүз керек болот. Биринчиден, биз таякты үч бөлүккө кесүү үчүн тилкелүү араны колдонушубуз керек. Бири 5 ", бири 3", акыркысы 1,5 "болушу керек.

Planet Prep

Биз Жерди, Күндү жана Айды жаратуу үчүн куурчактын башын жана шарикти колдонобуз. 1,5 "баш Күн үчүн, 1,25" Жер үчүн баш жана Ай үчүн шариктүү подшипник үчүн колдонулат. Адегенде сиз 3/8 дюймдун жардамы менен куурчак баштарынын жалпак түбүнө тешик кылгыңыз келет. Бул планеталарды таяктарга бекитүүгө мүмкүндүк берет. Эми кызыктуу бөлүгү, сүрөт тартуу! Кандай боек колдонгонуңузга жараша, Түстүү түскө ээ болуу үчүн бир нече пальто колдонуу керек болушу мүмкүн, айрыкча Күн менен Айды боёп жатканда. Эсиңизде болсун, бир эле жука пальтого караганда бир нече жука пальто колдонуу жакшы. кургатуу үчүн көп убакыт талап кылынат. Улантуудан мурун ар бир жука катмардын толук кургатылышын унутпаңыз. Жер бекер боёлгон. Ай толугу менен кургатылган соң, аны таякка бекитүү үчүн эпоксидин колдонуңуз.

Корпуска даярдык

Таякчалардын эркин жылышына мүмкүнчүлүк берүү үчүн корпустун капкагындагы тешикти кесип салышыбыз керек. Бул үчүн сиз бургулоого тиркелген 4 дюймдук араны колдонушуңуз керек. Эстен чыгарбаңыз, тешикти тепкичтүү моторго жана мотор тиштерине орун берүү үчүн борбордон жылдырыш керек. Кайсы жерде болорун аныктоо үчүн базаңызды шилтеме катары колдонуңуз. тешикти кесип, корпустун четтери менен борборлоштурулганын текшериңиз.

Эми планеталарыңыз, таякчаларыңыз жана корпустарыңыз даярдалгандан кийин, сиз кураштырууга даярсыз!

4 -кадам: 4 -кадам: Башкы Ассамблея

Баштоочу моторуңузду базанын бөлүнгөн уячасына коюу менен баштаңыз. Зымдарды түбүнөн ылдый карай ылдый чуркап өтүшү үчүн тактаңыз. Кийинкиде Жер тиштерин экструдталган түтүктүн түбүнө коюңуз. Сиз Жердин тиштүү жабдууларын базанын үстүндө калкып тургусу келет жана бурулганда аны сүртпөйт. Эми мотор тиштерин тепкичтин моторуна койгула, тиштин борбору мотордун валынан өтөт. Кыймылдаткыч менен Жердин тиштери бири -бирине жакшы батышы керек. Андан кийин, экструзияланган түтүккө Борбордук редукторду кошуңуз. Борбордук тиштүү экструзияланган түтүктө абдан бекем болот жана аны балка менен бекемдөө керек.

Көңүл буруңуз, борбордук тиштүү жабдыкты бир жерге орноткондон кийин аны алып салуу өтө кыйын, андыктан улантуудан мурун анын астына бардыгын тийиштүү түрдө жайгаштырганыңызды текшериңиз. Ошондой эле Жер тетиги менен Борбордук тиштин ортосунда кичине бөлмө калтыргыңыз келет, алар бири -бирине тоскоолдук кылбайт.

Сиз азыр таякчаңызды кошууга даярсыз. Күн таягы базанын астындагы экструдталган түтүккө кирет жана Жердин таягы Жердин тиштүү тешигинен өтөт. Дагы, параллелдүү бөлүктөрдүн ортосунда эч кандай сүрүлүү жок экенин текшериңиз. Андан кийин Ай тиштүү Жер таякчасынын тегерегине, Жер тиштүү аппараттын үстүнө коюлат. Айдын таягы Айдын тишиндеги экинчи тешикке кирет. Таякчаңызды тиешелүү планеталар менен толуктаңыз жана сиз схеманын схемасына өтүүгө даярсыз.

5 -кадам: 5 -кадам: Райондук схема

Схеманын негизги бөлүктөрү микроконтроллер, энергия менен камсыздоо, тепкич мотору жана айдоочу тактасы жана үн сенсору.

Электр камсыздоо

Электр кубаты 9В батарейка менен камсыздалат, ал микроконтроллерге туташат.

Stepper Motor & Drive Board

Степпердин мотору микроконтроллердеги 8, 9, 10 жана 11 төөнөгүчтөргө туташтырылган. Бул казыктар тепкич моторунун 1-4 катуштарын активдештирүү үчүн колдонулат. Алар эскиздеги жыйынтыктар катары аныкталат.

Үн сенсору

Үн сенсору микроконтроллердеги 4 -пинге бекитилет. Бул эскиздеги киргизүү катары аныкталат.

6 -кадам: 6 -кадам: Arduino эскизи

Мурда да айтылгандай, 8 -11 казыктары дискке (калканга) туташтырылган жана 1-4 тепкичтүү мотордун катуштарын иштетет. Үн сенсору 4 -пинге туташкан. Мен кадам моторунун ишенимдүү бурулуш ылдамдыгын берүү үчүн 8 мс кечиктирүү убактысын аныктадым. Орнотууда мен мотор казыктарын чыгуучу жана үн сенсорунун пинин кириш катары аныктадым. Үн сенсору негизги циклде statusSensor статусунун өзгөрмөсүнүн аттары менен окулат. Качан ызы -чуу аныкталганда, статус сенсору 1ге коюлат. Бул моторду 300 кадам алдыга карай бура баштайт. Убакыт цикли кадамдарды эсептөө үчүн колдонулат. Эгерде жаңы үн аныкталса, эсептөө кайра башталат жана мотордун узак убакытка бурулушуна алып келет. Эгерде үн аныкталбаса, мотор 300 кадамдан кийин бурулууну токтотот. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн тиркелген видеону көрүңүз.

Эскертүү: Сиз моторду айлантуу үчүн каалаган кадамды койсоңуз болот. Мен 300 кадамдын болжол менен 30 секунд кыймылын берерин билдим. Планетарийдин узак же кыска мөөнөткө иштешин кааласаңыз, кадамдардын санын өзгөртө аласыз.

7 -кадам: 7 -кадам: Корпустун Ассамблеясы

Азыр калган бардык компоненттерди корпуска салуу. Мен муну велкро тилкелеринин жардамы менен эң оңой жана эффективдүү аткарылганын байкадым. Биринчи корпустун түбүн илгич менен (одоно жагы). Кийинки сызык нан табактын, микроконтроллердин, үн сенсорунун, мотордун, мотор калканчынын жана укуругу бар батарейканын түбүндө (жумшак жагы). Кыймылдаткычты ордунда кармоо үчүн нан тактасынын үстүнө илмек кошуңуз. Эми ар бир калган компонентти корпуска коопсуз жайгаштырсаңыз болот. Базаны бекитүү үчүн, адегенде узундугу жана туурасы боюнча базанын узун капталдарынан бир аз чоңураак болгон эки бөлүктү кесип алыңыз. Ар бир тилкени корпустун узун капталына степпердик мотор тиштерин толугу менен жабууга жана Жер тиштери корпустун капкагынан кесилген тешикке жакшы жабышууга мүмкүндүк бергидей кылып бекиткиле. Меники корпустун чокусунан болжол менен 1 жайгаштырылган. Андан кийин базанын узун капталдарына эки дал келген илгичти бекиңиз. Эми базаңызды корпуска бекитип койсоңуз болот. Мен базаны ушундай жол менен көтөрүүнү чечтим. астындагы схема.

Сиздин планетарий азыр толугу менен чогултулган жана колдонууга даяр! Батареяңыздын микроконтроллерге туташтырылганын текшериңиз, корпуска бурамаларды сүйкөп, жакшы үндү чыгарыңыз. Сиз планетарийиңиздин кыймылдай баштаганын көрүшүңүз керек.

Эскертүү: үндү жакшыраак аныктоо үчүн, үн сенсорун капкактын кесилишине жакын корпустун дубалдарынын бирине илип коюңуз.

8 -кадам: Акыркы эскертүүлөр

Бул жөнөкөй проект болсо да, андан алган билимим баа жеткис. Мен 3D моделдөө, микроконтроллерлерди коддоо, видеону монтаждоо, долбоорду пландоо жана башка көптөгөн нерселерди үйрөндүм. Мен ошондой эле продукт дизайнерлерине көбүрөөк урмат -сыйга ээ болдум, анткени бир нерсени ойлоп табуу жана ошол долбоорлорду ишке ашыруу үчүн көп күч -аракет талап кылынат. Көптөгөн сыноолор жана каталар жана көптөгөн көйгөйлөрдү чечүү. Бул процесске өзүмдү тартуу кызыктуу болду.

Бул көрсөтмө сизге жакты деп үмүттөнөбүз!