ScaryBox: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Strach na Halloween dla dzieci

Jeśli jakieś dziecko jest w stanie zejść poniżej 30 cm od tego przerażającego pokazu… Natychmiast przestraszy się upiornego i włochatego pająka.

Układ oparty jest na płytce Arduino. Mechanizm ten działa dzięki silnikowi krokowemu, który pozwala podnieść pająka po upadku, a z drugiej strony serwomotorowi, który pomaga kontrolować właz, przez który pająk spadnie, a następnie wspiąć się z powrotem. Aby mieć pewność, że cały system działa poprawnie, konieczne jest zaprogramowanie go, aby dokładnie określić, co i kiedy każdy komponent musi wykonać swoje działania i jak.

Dzięki tym i innym komponentom osiągamy: Buh!!!!!!!! ogromny strach dla najmłodszych z naszych domów (i dla tych nie tak młodych:)

Krok 1: Komponenty

To jest lista części i narzędzi potrzebnych do realizacji tego projektu.

Części elektroniczne:

Arduino

Czujnik odległości

Siłownik

Silnik krokowy)

Przewody

Power bank

Części konstrukcyjne:

Drewniane pudło

Drewniana półka

Płyta z pianki

Wnęka nylonowa

Czarny Pająk

Farba w sprayu

pajęcza sieć

biały klej

Pióro

Igły

Narzędzia:

Puzzle

Sander

Wiertarka

Klej silikonowy

Nożyce

Taśma

Krok 2: Schemat przepływu

Diagram przepływu to narzędzie, które pomogło nam uporządkować kroki, które musi wykonać nasz system, a tym samym nasz kod. Wyraźnie pokazuje, jak działa nasze pudełko. Pierwszym czynnikiem, z którym się spotykamy, jest czujnik odległości. Jeśli odpowiedź brzmi TAK (jest osoba), klapa otwiera się i pająk spada, natomiast jeśli odpowiedź brzmi NIE (nie ma osoby), nic się nie dzieje. W przypadku pierwszego wariantu pająka trzeba zebrać, właz zamknięty, lina zwolniona i program wróci do początku.

Krok 3: Kod

Kod, którego używamy do programowania naszego systemu halloweenowego, jest bardzo prosty i łatwy do zrozumienia. Przede wszystkim musimy pobrać biblioteki, które będą sterować naszymi komponentami: czujnikiem obecności, serwo i stepperem i dodać je do programu za pomocą komendy #include. Następnie, przed ustawieniem konfiguracji, zadeklarujemy i zainicjujemy niektóre zmienne i funkcje, aby różne komponenty działały we właściwy sposób. Wyodrębnimy je z podanych przykładów. Wchodząc w fazę konfiguracji ustawiamy prędkość krokową, port serwo i tester czujnika odległości.

Wewnątrz pętli zadeklarujemy funkcję, która pozwoli czujnikowi mierzyć odległości przed nim. Na koniec napiszemy „jeśli” podając przedział odległości, na których wejdzie program, w naszym przypadku od 0 do 30cm. Gdy obiekt zewnętrzny znajdzie się w tym przedziale, program rozpocznie sekwencyjny łańcuch działań, który rozpocznie się od otwarcia kreskowania i w konsekwencji upadku pająka. Po tej operacji nastąpi opóźnienie 5 sekund, zwinięcie linki, zamknięcie włazu poprzez uruchomienie serwa w drugą stronę i na koniec, aby pająk mógł ponownie opaść w następnym cyklu, aktywuj stepper w w odwrotny sposób.

Krok 4: Okablowanie + Arduino; Tinkercad

Ponieważ znamy wszystkie komponenty potrzebne do realizacji projektu, musimy znaleźć właściwy sposób na połączenie wszystkich tych komponentów elektrycznych w Arduino. W tym celu wykorzystaliśmy aplikację do symulacji systemu o nazwie Tinkercad, bardzo przydatne narzędzie do wizualizacji połączeń między komponentami a płytką Arduino.

Na załączonym obrazku bardzo wyraźnie widać jakie są połączenia w naszym Arduino. Według części:

1. Czujnik HC-SR04 ma 4 złącza. Jeden z nich jest podłączony do 5V, do dodatniego wejścia płyty prototypowej, a drugi do masy, do ujemnego wejścia płyty prototypowej. Pozostałe 2 połączenia są podłączone do wejść i wyjść cyfrowych.

2. Serwomotor posiada 3 połączenia, przewód ciemnobrązowy jest podłączony do ujemnego (masy), czerwony do dodatniego (5V), a pomarańczowy do numeru 7, aby sterować serwomechanizmem.

3. Stepper jest komponentem z większą liczbą połączeń i składa się z dwóch części; z jednej strony sam silnik, a z drugiej płytkę połączeniową, która pozwala nam połączyć go z Arduino. Ten panel ma wyjście 5V, kolejne połączenie do masy i 4 kable, które trafią do sterowania krokowego.

Krok 5: Konstrukcja fizyczna: mechanizm krokowy

Jak być może wiesz, stepper ma małą oś, na której możesz dostosowywać obiekty z jego formą, aby go obracać. Zadaniem naszego steppera jest podnoszenie pająka za pomocą przymocowanego do niego nylonowego kabla.

Potrzebujemy mechanizmu, który może pełnić tę funkcję i pomyśleliśmy o podparciu głowy, systemie powszechnie używanym w samochodach z napędem 4x4, aby pomóc im w poruszaniu się w trudnych sytuacjach. Aby to osiągnąć, wyciąć kilka drewnianych paneli w okrągły kształt, aby pomóc zwinąć drut i skleić je wszystkie razem, aby stworzyć kształt podobny do koła pasowego. Następnie zrobimy otwór w jednej z powierzchni, aby przymocować do niej stepper.

Ten mechanizm pozwala serwo spełnić cel podniesienia pająka do góry, aby Scarybox działał idealnie.

Krok 6: Konstrukcja fizyczna: mechanizm serwo

W tym projekcie serwo będzie pełnić funkcję otwierania i zamykania włazu, przez który wpadnie pająk. Do mocowania do serwomechanizmu zamiast drewnianego panelu użyjemy płyty piankowej ze względu na jej podwyższoną wagę. Połączymy metalowy drut z plastikowego wspornika serwomechanizmu do płyty piankowej. Wtedy sam serwosilnik wykona pracę!

Krok 7: Konstrukcja fizyczna: Budowanie pudeł

Pudełko będzie podstawą i wsparciem naszego projektu. To miejsce, w którym umieścimy wszystkie nasze komponenty. Pomoże nam mieć miejsce do trzymania pająka, a gdy ktoś się do niego zbliży, spadnie i go przestraszy. Dodatkowo na górze możemy umieścić całe okablowanie i montaż.

Krok 8: Produkt końcowy

Oto zdjęcia ukończonego Scarybox!

Krok 9: Wniosek

Realizacja tego projektu była zabawna i satysfakcjonująca, ponieważ nauczyliśmy się bardzo przydatnego i potężnego narzędzia dla naszej przyszłości jako inżynierów wzornictwa przemysłowego. Program Arduino pozwala nam prototypować i tworzyć dużą liczbę projektów, w których łączy się mechanika i elektronika poprawić i ułatwić ludziom życie. Mamy nadzieję, że spodoba Ci się ten projekt tak samo jak my i że będzie on przydatny w Twojej teraźniejszości i przyszłości. Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości, nie wahaj się z nami skontaktować, z przyjemnością odpowiemy na Twoje pytania.

Bardzo dziękujemy z całego serca!

Tierramisu:)