ANTYDYSTRAKCJA: uchwyt do smartfona, który pomaga skupić się: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Nasze urządzenie ANTiDISTRACTION ma na celu zakończenie wszelkich form rozkojarzenia komórkowego w okresach intensywnego skupienia. Maszyna działa jak stacja ładująca, na której zamontowane jest urządzenie mobilne, aby zapewnić środowisko wolne od zakłóceń. Maszyna odwraca się od użytkownika za każdym razem, gdy sięga po telefon i odwraca się, gdy wycofuje ten ruch. Osiąga się to dzięki zastosowaniu układu Arduino Uno, zasilacza, czujnika ultradźwiękowego i silnika elektrycznego. Ten akt odwrócenia się przypomina widzowi, że jego telefon nie jest zainteresowany nimi ani ich hedonistycznymi dążeniami.

Krok 1: Filmy

Krok 2: Materiały i narzędzia

Zastosowaliśmy następujące elementy elektroniczne. Wszystko oprócz przenośnego banku mocy jest zawarte w kompletnym zestawie startowym Arduino firmy Elegoo. Numery części są dołączone tam, gdzie ma to zastosowanie, ale nie jest konieczne użycie dokładnie tych samych części.

• Silnik krokowy 5V, napięcie DC (numer części: 28BYJ-48)
• Płytka zaciskowa do podłączenia silnika krokowego do płytki Arduino (numer części: ULN2003A)
• Czujnik ultradźwiękowy (numer części: HC-SR04)
• Płytka kontrolera Arduino Uno R3
• Przewody żeńsko-męskie Dupont (x10)
• Kabel USB-A na USB-B (do podłączenia płytki Arduino do komputera podczas wgrywania kodu oraz do podłączenia płytki do power banku podczas obsługi maszyny)
• Przenośny power bank (działa każdy power bank z portem USB. Specyfikacja naszego power banku to: 7800 mAh 28,8 Wh; Wejście: 5 V = 1 A; Podwójne wyjście: 5 V = 2,1 A maks.)

Do budowy zewnętrznej wykorzystaliśmy następujące materiały:

• Sklejka brzozowa bałtycka (grubość 3 mm) na obudowę prototypową
• Biała pleksi (grubość 3 mm) na ostateczną obudowę
• Wersje do drewna i pleksi zostały wycięte na wycinarce laserowej
• Do montażu obudowy z pleksiglasu użyliśmy kleju BSI Plastic-Cure; można go znaleźć w sklepach z artykułami artystycznymi lub sklepach z narzędziami (odpowiedni będzie również dowolny inny klej zalecany do plastiku lub pleksi)
• Użyliśmy małych kawałków drewna wyciętego laserowo i ułożyliśmy je w stos taśmą montażową (zwaną również taśmą piankową lub mocowaniem plakatów), aby prawidłowo umieścić elementy wewnątrz obudowy

Użyte oprogramowanie:

• Arduino IDE (do pobrania za darmo tutaj)
• Rhino do przygotowania plików do cięcia laserowego (jeśli nie masz Rhino, możesz użyć innego programu CAD, o ile może otworzyć plik.3dm, lub możesz pobrać bezpłatną wersję próbną Rhino tutaj)

Krok 3: Budowanie obwodu

Zmontuj obwód, jak pokazano na schemacie. Należy pamiętać, że czujnik ultradźwiękowy musi być podłączony do pinu 5V na płytce Arduino, aby działał poprawnie (a zatem silnik krokowy zostanie podłączony do pinu 3.3V).

Krok 4: Produkcja i montaż maszyny

Po laserowym wycięciu pierwotnego prototypu z drewna stwierdziliśmy, że obudowa jest zbyt mała, aby prawidłowo pomieścić obwody, i dostosowaliśmy ją przed wycięciem ostatecznej wersji w pleksi.

Krok 5: Kod Arduino

Wgraj kod do maszyny za pomocą Arduino IDE. Główny plik kodu to „ANTiDISTRACTION_main_code.ino”, załączony poniżej. Musisz podłączyć urządzenie do komputera za pomocą kabla USB, a następnie kliknąć „Prześlij”. Dobrym pomysłem jest przetestowanie maszyny, gdy jest jeszcze podłączona do komputera, ponieważ możesz otworzyć Monitor szeregowy w Arduino, aby wyświetlić dane wyjściowe, takie jak odległość od czujnika. Po przesłaniu kodu możesz odłączyć maszynę od komputera i podłączyć ją do power banku, aby urządzenie było przenośne.

Wartości dla stepsPerRev i stepperMotor.setSpeed mogą wymagać dostosowania, jeśli używasz innego modelu silnika krokowego. Możesz wyszukać numer części swojego silnika online, aby znaleźć arkusz danych i sprawdzić kąt kroku.

Użyj pliku „ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino” załączonego poniżej, aby sprawdzić, czy numer kroku jest prawidłowy dla Twojego silnika; możesz również użyć tego pliku do obracania maszyny w małych krokach, aby ustawić pozycję początkową. Uruchom plik w Arduino z maszyną podłączoną do komputera i wpisz liczby całkowite na monitorze szeregowym, aby obrócić silnik za pomocą ręcznego wprowadzania. Możesz przykleić kawałek taśmy po jednej stronie silnika, aby łatwiej zobaczyć obrót, lub narysować dwie kropki odpowiednio na ruchomych i statycznych częściach silnika, aby upewnić się, że są one wyrównane po wykonaniu pełnego obrotu.

Krok 6: Wyniki i refleksja

Rozważaliśmy zastąpienie silnika krokowego silnikiem serwo, który jest mocniejszy i może obracać się szybciej, a jednocześnie jest nieco mniejszy. Jednak serwomotory mogą obracać się tylko w zakresie 180 stopni, więc zdecydowaliśmy się nadal używać silnika krokowego, poświęcając umiarkowany wzrost prędkości na rzecz możliwości wykonywania obrotów o 360 stopni.

Wycięcie na spodzie „gramofonu” musi być trochę większe niż wałek silnika krokowego, aby pasował do góry, ale powoduje to luźniejsze dopasowanie i powoduje, że podstawka telefonu obraca się mniej niż silnik. Jeśli nie planujesz demontażu maszyny lub ponownego wykorzystania steppera do przyszłego projektu, możesz poprawić dokładność obrotu, przyklejając pleksiglas do wałka steppera.

Na szczęście po zmontowaniu obwód działał zgodnie z naszymi oczekiwaniami, więc przystąpiliśmy do początkowego pomysłu i podejścia w całym projekcie.

Krok 7: Referencje i kredyty

Samouczki tutaj i tutaj miały na celu napisanie kodu Arduino dla czujnika ultradźwiękowego. Do kodu z udziałem silnika krokowego wykorzystaliśmy bibliotekę Stepper dostępną na stronie Arduino.

Ten projekt został stworzony przez Guershoma Kitsę, Yenę Lee, Johna Shena i Nicole Zsoter na potrzeby zadania Bezużyteczna Maszyna w ramach zajęć z obliczeń fizycznych na wydziale Daniels University of Toronto. Serdecznie dziękujemy Pani Profesor Marii Yabloninie za jej pomoc.