Wytwornica mgły Ultimate Dry Ice - Kontrolowana przez Bluetooth, zasilana bateryjnie i drukowana w 3D.: 22 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Niedawno potrzebowałem maszyny do suchego lodu do niektórych efektów teatralnych na lokalny pokaz. Nasz budżet nie wystarczyłby na zatrudnienie profesjonalnego, więc zamiast tego zbudowałem to. Jest w większości drukowany w 3D, sterowany zdalnie przez Bluetooth, zasilany bateryjnie, przenośny i zawiera diody LED zapewniające zabawny efekt. Możesz nawet zaprojektować własną dyszę, aby tworzyć różne wzory mgły. Zamieściłem dwa własne projekty dysz, które możesz wypróbować.

Świetnie sprawdza się jako efekt sceniczny i będzie hitem na każdej imprezie Halloween.

Jeśli podoba Ci się ten Instruktaż, rozważ zagłosowanie na niego w konkursie Halloween. Przycisk głosowania znajduje się na końcu artykułu. Dziękuję Ci.:)

Krok 1: Instrukcje wideo

Jeśli wolisz śledzić film instruktażowy, stworzyłem taki, który możesz obejrzeć. Świetnie też, jeśli chcesz zobaczyć, jaka jest ta maszyna - pokazuję oba typy dysz, które zaprojektowałem na początku filmu.

Pisemne instrukcje i zdjęcia są teraz dostępne…

Krok 2: Będziesz potrzebował…

Oczywiście będziesz potrzebować trochę zapasów, aby zrobić własne. Oto lista tych przedmiotów, a także linki do miejsc, w których można je znaleźć na Amazon:

■ Elegoo Arduino Nano (x1):

■ Sterownik silnika L298N (x1):

■ Uchwyt na 8 baterii AA (x1):

■ Baterie AA (x8):

■ Minipłytka do krojenia chleba (x1):

■ Silnik prądu stałego z przekładnią 12 V (x1):

■ Moduł Bluetooth HM10 (x1):

■ Przełączniki kontaktowe (x2):

■ Uchwyt na artykuły biurowe (x1):

■ Śruby i nakrętki -:

■ Przewód:

■ Filament PLA:

■ Plastikowy pojemnik (x1): https://geni.us/PlasticContainer Ten, którego użyłem, mierzył około 20 cm szerokości, 20 cm szerokości i 27 cm wysokości.

Oto niektóre z moich ulubionych narzędzi, których używam i które mogę polecić:

■ Pistolet do klejenia na baterie:

■ Sterownik bitów Bosch:

Będziesz także potrzebować drukarki 3D do wydrukowanych części 3D. Możesz jednak być przydatny w obróbce drewna lub metalu i być w stanie wytwarzać własne części zamiast je drukować w 3D.

Będziesz także potrzebował trochę suchego lodu po zakończeniu budowy swojego projektu. Szybkie słowo ostrzeżenia:

Suchy lód jest bardzo zimny i poparzy, jeśli dotknie nagiej skóry. Przestrzegaj wszystkich instrukcji bezpieczeństwa dostarczonych przez dostawcę suchego lodu, a będziesz się dobrze bawić bez konieczności zabierania kogokolwiek na pogotowie

Krok 3: Drukowanie plików 3D

Będziesz musiał wydrukować kilka części dla tego projektu. Można je znaleźć na mojej stronie Thingiverse:

Wydruki to:

• Dry_Ice_Arms. STL Wydrukowałem to w PLA z wypełnieniem 60%, aby dłużej wytrzymać zarówno zimne, jak i gorące temperatury. Użyłem warstwy o wysokości 0,2 mm i podpór, ponieważ ten wydruk zawiera część podobną do gimbala.
• Electronics_Holer_Top. STL Wydrukowano w PLA. Wysokość warstwy nie jest tak ważna w tej części lub procent wypełnienia.
• Electronics_Holer_Bottom. STL Wydrukowano w PLA. Wysokość warstwy lub procent wypełnienia ponownie nie ma większego znaczenia w tej części.
• Limit_Arm. STL Tak samo jak powyżej.

O drukowaniu dysz omówimy w dalszej części tego przewodnika, gdy przejdziemy do części dotyczącej ich montażu.

Po wydrukowaniu ramion do suchego lodu będziesz musiał poświęcić kilka minut na ostrożne usunięcie materiału podporowego.

Krok 4: Instalacja silnika

Do tego kroku przygotuj:

• Wiertło i wiertło 8mm
• Marker
• M3 x 6 śrub (x4)

Umieść pojemnik na artykuły piśmiennicze/długopis w ramionach, które właśnie wydrukowaliśmy. Opuść ją do wnętrza kontenera, a następnie zaznacz z boku miejsce, w którym musimy wywiercić otwór, aby ramię mogło poruszać się w górę iw dół bez kolizji z resztą kontenera. Zrób kolejny znak po przeciwnej stronie pojemnika.

Wywierć oba te ślady wiertłem 8 mm.

Umieść silnik z jednej strony kontenera, a następnie narysuj tam, gdzie potrzebujemy otworów na śruby, aby móc zamontować silnik. Ponownie wywierć te cztery ślady, ale tym razem użyj wiertła 3 mm.

Użyj czterech śrub M3 x 6, aby zamocować silnik na miejscu.

Krok 5: Montaż ramienia łyżki

Do tego kroku przygotuj:

• M3 Nakrętka
• Śruba M3 x 6

Używając małego klucza imbusowego lub podobnego, włóż nakrętkę M3 do uchwytu tuż wewnątrz ukształtowanego otworu na jednym końcu ramienia. Następnie włóż śrubę M3 x 6 przez otwór równolegle do tego. Wkręcaj śrubę, aż mocno wciągnie nakrętkę we wgłębienie, a następnie odkręć śrubę ponownie – nie do końca, tylko na tyle, aby przez ukształtowany otwór nie było już widać jej gwintowanej długości.

Gdy to zrobisz, możesz nasunąć go na wał silnika. Upewnij się, że dopasowujesz płaską część wału silnika do miejsca, w którym znajdują się nasze nakrętki i śruby. Lekko dokręć śrubę do tego płaskiego obszaru na wale, uważając, aby nie dokręcić zbyt mocno, aby uszkodzić nasz wydruk 3D.

Krok 6: Podłącz drugi koniec „ramienia” i zamontuj „dźwignię ograniczającą”

Do tego kroku przygotuj:

• Długa śruba M6 (użyłem 40mm)
• Nakrętki M6 (x2)
• Dźwignia ograniczająca wydrukowana w 3D

Weź długą śrubę M6 i wkręć ją od wewnętrznej strony ramienia łyżki, aż gwint pojawi się na zewnątrz, a następnie wprowadź jedną z nakrętek M6 do śruby, zanim kontynuuj wkręcanie jej przez wydruk 3D i tę nakrętkę, aż przejdzie tak daleko, jak to możliwe, przez wydruk i przez główny plastikowy pojemnik. (Sprawdź powyższy obrazek, jeśli nie jesteś do końca pewien, co próbuję wyjaśnić).

Możemy teraz wziąć wydrukowaną w 3D „dźwignię krańcową” i zamocować w niej pozostałą nakrętkę M6. Na razie możesz przykręcić to na końcu nakrętki M6, gdzie wystaje przez pojemnik. Zajmiemy się tym nieco później.

Krok 7: Zamontuj sterownik silnika

Do tego kroku będziesz potrzebować:

• wydrukowana w 3D obudowa elektroniki
• płyta sterownika silnika L298N
• co najmniej dwie śruby M3 x 6

Umieść płytę sterownika silnika nad czterema podniesionymi podpórkami w prawym dolnym rogu obudowy elektroniki, a następnie zabezpiecz ją co najmniej dwoma śrubami, korzystając z otworów w czterech rogach. Jeśli pasujesz do orientacji twojej i mojej, jak pokazano na zdjęciach łatwiej będzie postępować zgodnie z tym przewodnikiem. Jest to również ważne, ponieważ pokrywa jest zaprojektowana tak, aby pomieścić sterownik silnika tylko w tej orientacji.

Krok 8: Zamontuj obudowę elektroniki

Do tego kroku przygotuj:

• Wiertło 3mm
• Marker
• M3 x 6 śrub (x2)
• Podkładka M3 (x2)
• Nakrętka M3 (x2)

Umieść obudowę elektroniki (część, do której właśnie dodaliśmy sterownik silnika) z tyłu kontenera u góry. Za pomocą długopisu zaznacz miejsce, w którym musimy wywiercić dwa otwory, aby zamontować go przez wypustki u góry.

Wywierć te dwa zaznaczone punkty wiertłem 3 mm.

Użyj dwóch śrub M3 x 6, dwóch podkładek M3 i dwóch nakrętek M3, aby zabezpieczyć to miejsce za pomocą właśnie utworzonych otworów.

Krok 9: Przygotuj Arduino

Do tego kroku potrzebujesz:

• Arduino Nano
• Samoprzylepna mini płytka do krojenia chleba
• Kabel USB
• Arduino IDE na PC
• Kod projektu, który można pobrać stąd:

diymachines.co.uk/projects/bluetooth-contr…

Zamontuj Arduino na płytce stykowej. Nie można go zamontować centralnie, ale to jest w porządku, ustaw go tak, aby strona z połączeniem 5V miała trzy zapasowe otwory na płytce stykowej, a druga strona miała dwa zapasowe otwory.

Otwórz kod projektu w Arduino IDE, upewnij się, że wybrałeś typ płytki „Arduino Nano”. procesor to „ATmega328P” i sprawdź, czy masz prawidłowe połączenie szeregowe.

Teraz możesz wgrać swój kod do Arduino Nano. Gdy to zrobisz, odłącz kabel USB od Arduino.

Zdejmij samoprzylepny podkład i wepchnij go na miejsce pośrodku dolnej części obudowy elektroniki.

Krok 10: Daj mu trochę mocy

Do tego kroku przygotuj:

• Przewody
• Baterie AA (x8)
• Uchwyt baterii
• Taśma izolacyjna

Zanim będziemy mogli podłączyć uchwyt baterii, będziemy musieli przedłużyć wychodzące z niego przewody, aż dotrą do zacisku płyty sterownika silnika, jak pokazano na pierwszym zdjęciu powyżej. Będziesz musiał sprawdzić i zobaczyć, ile więcej drutu (jeśli w ogóle) potrzebujesz. Do mojego dodałem około 7 cm.

Gdy już to zrobisz, dodaj baterie AA do uchwytu i zaizoluj złącza lutowane po przedłużeniu przewodu, ponieważ nie chcemy, aby obwód sam się zwierał.

Użyj kleju topliwego lub podobnego, aby przykleić uchwyt baterii do uchwytu elektroniki. Upewnij się, że przykleiłeś go, aby nadal można było otworzyć pokrywę uchwytu baterii.

Następnie możemy poprowadzić przewody w dół boku uchwytu akumulatora, nad górną część sterownika silnika i włożyć przewód dodatni do górnej części trzech zacisków na płycie sterownika silnika (VCC), a ujemny do środka trzech (grunt).

Krok 11: Podłącz silnik

Podobnie jak w przypadku przewodów zasilających, w następnym kroku może być konieczne przedłużenie kabli wychodzących z silnika.

Białe i czerwone przewody wychodzące z silnika należy przewlec przez otwór w boku obudowy najbliżej sterownika silnika. Czerwony przewód jest podłączony do zacisku w lewym górnym rogu, a biały przewód do zacisku w prawym górnym rogu. (Ta para zacisków przyłączeniowych jest określana jako „Silnik A” w L298N).

Pozostałe cztery kolorowe przewody nie są wymagane, więc można je usunąć, jeśli chcesz.

Krok 12: Podłącz Arduino i sterownik silnika

Do tego kroku przygotuj:

Przewody i/lub przewody połączeniowe

To bardzo prosty krok. Musimy połączyć wszystkie masy razem, więc dodaj krótki odcinek przewodu między zaciskiem uziemienia na płycie sterownika silnika (taki sam, do którego podłączony jest pakiet akumulatorów), a następnie włóż drugi koniec przewodu do zacisku uziemienia na deska do krojenia chleba.

Możemy też szybko usunąć zworkę pod złączem 5V na sterowniku silnika.

Użyj przewodu, aby połączyć „Enable A” z osłony silnika do Digital 11 w Arduino. Od „Input 1” na osłonie silnika do Digital 9 w Arduino i wreszcie od „Input 2” do Digital 8 w Arduino.

Jeśli zdjęcia lub nazwy pinów nie są dla Ciebie wystarczająco jasne, załączam również mój domowy schemat połączeń.:)

Krok 13: Przełączniki kontaktowe

Do tego kroku przygotuj:

• Przełączniki kontaktowe (x2)
• Drut

Teraz musimy przylutować trochę drutu do naszych przełączników stykowych. Przewód będzie musiał być wystarczająco długi, aby przejść od końcowej lokalizacji przełączników stykowych w pobliżu „dźwigni krańcowej” przez obudowę i z powrotem do Arduino Nano.

Zrobiłem moje około 25 cm każdy, a następnie przyciąłem je do krótszej długości później, gdy wszystko inne było na swoim miejscu.

Przewody należy podłączyć do środkowego pinu na przełączniku stykowym i do pinu pod spodem, w którym ramię styku styka się z plastikową obudową - ponownie sprawdź zdjęcia powyżej dla wyjaśnienia.

Po zakończeniu lutowania przeprowadź wszystkie cztery przewody przez bok obudowy.

Podłącz jeden przewód z każdego przełącznika do uziemienia. Pozostały przewód z jednego przełącznika może przejść do Digital 3, a następnie przewód z drugiego przełącznika może przejść do Digital 4.

Krok 14: Skalibruj przełączniki kontaktowe

Ponownie podłącz Arduino do komputera przez USB i otwórz Arduino IDE. Otwórz monitor szeregowy i upewnij się, że prędkość transmisji wynosi 9600. Teraz zainstalujemy nasze wyłączniki krańcowe.

Lekko odkręć nakrętkę z ramieniem i nałóż trochę kleju na trzon śruby, a następnie przykręć śrubę z powrotem upewniając się, że ramię ustawi się w tej samej pozycji, co wydruk 3D wewnątrz pojemnika.

Włącz zasilanie pochodzące z baterii AA.

Teraz, gdy nieruchomy uchwyt znajduje się z powrotem w części drukowanej 3D, możemy wysłać duże „D” przez monitor szeregowy Arduino, aby nieznacznie opuścić ramię. Chcesz go dalej opuszczać, aż stacjonarny uchwyt będzie mógł się swobodnie obracać bez uderzania w drukowane części 3D.

Teraz nałóż trochę kleju na przełącznik stykowy, który jest podłączony do Digital 4 na Arduino. Chcesz wepchnąć to w miejsca, w których przełącznik stykowy jest włączony w swojej obecnej pozycji.

Możesz sprawdzić, czy ten przełącznik działa, wysyłając duże „D” przez monitor szeregowy w celu obniżenia kontenera, a następnie wysyłając duże „U” do góry. Pojemnik powinien przestać próbować się poruszać, gdy uderzy w przełącznik stykowy.

Teraz dla dolnego wyłącznika krańcowego, ponownie wyślij duże „D” w dół, aż pojemnik z materiałami piśmiennymi tylko dotknie dna pojemnika.

To jest pozycja, w której będziesz chciał przykleić drugi przełącznik. Pamiętaj, że przełącznik kontaktowy chce być już wciśnięty, gdy przyklejasz go do dźwigni. Przetestuj ten przełącznik ponownie, tak jak w przypadku poprzedniego.

Teraz może się okazać, że podobnie jak ja masz nadmiar drutu. możesz skrócić te przewody i pomoże to uporządkować twoją elektronikę.

Krok 15: Podłącz moduł Bluetooth

Do tego kroku przygotuj:

• Moduł bluetooth HM10
• 6cm odcinki drutu (x4)

Weź moduł bluetooth i przylutuj cztery odcinki przewodu o długości 6 cm do każdej z czterech nóg.

• Podłącz przewód z VCC na module bluetooth do 3,3 V na Arduino Nano.
• Przewód uziemiający może przejść do połączenia uziemiającego.
• Przewód wychodzący z Transmit na module bluetooth chce przejść do odbierającego w Nano.
• Przewód odbiorczy z modułu HM10 chce przejść do połączenia transmisyjnego w Arduino Nano.

Ostrożnie zegnij przewody modułu bluetooth i zainstaluj go na swoim miejscu.

Krok 16: Podłącz Arduino do zasilania bateryjnego

Teraz możemy podłączyć Arduino do zasilania bateryjnego. Zrobimy to za pośrednictwem wyjścia 5 V na płycie silnika, ponieważ nasze akumulatory dostarczają około 12 V, jeśli połączymy się bezpośrednio z nimi.

Dodaj krótki odcinek przewodu między złączem 5 V na sterowniku silnika (spód trzech zacisków razem) do styku 5 V na Arduino. To czerwony przewód, na którym trzymam palec na zdjęciu.

Jeśli zrobiłeś to poprawnie, po włączeniu akumulatora powinny zaświecić się diody LED na sterowniku silnika, module nano i bluetooth.:)

Krok 17: Przygotowanie zespołu dysz

Do tego kroku przygotuj:

• Pokrywka pojemnika
• Marker
• Nożyce
• Jedna z dwóch wydrukowanych opcji dysz

Istnieją dwie różne dysze, które pokażę, jak je zbudować.

„Dysza 1” to ta pokazana na białej pokrywie powyżej. Świetnie nadaje się do tworzenia gęstej, gęstej mgły.

„Dysza 2” jest pokazana na zielonej pokrywie. Ten działa bardziej jak wulkan i wyrzuca mgłę w górę. Posiada również zintegrowane diody LED, które pozwalają rozświetlić mgłę.

Dla obu z nich musimy przygotować pokrywkę w ten sam sposób, więc wyjaśnię, że w tym kroku, a następnie, jeśli chcesz zrobić 'dysza 1', przejdź do następnego kroku, a jeśli chcesz 'dysza 2', pomiń Następny krok.

Oczywiście zawsze możesz zrobić oba i łatwo je zamienić.

Weź jedną z wydrukowanych dysz i umieść ją na pokrywie. Zaznacz, gdzie są cztery rogi. Usuń wydrukowaną dyszę i wykonaj kolejny zestaw punktów około 1 cm wewnątrz pierwszych czterech.

Narysuj linie między tymi kropkami, a następnie wytnij powstały kwadrat.

Krok 18: Montaż „dyszy 1” - niski zamgławiacz

Jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, wydrukuj dyszę. Mój wydrukowałem na wysokości warstwy 0,2 mm, z boku z podparciem tylko na platformie roboczej. Dodałem również rondo, aby pomóc drukowi przykleić się do stołu.

Usuń podpory, a następnie dodaj trochę kleju topliwego wokół krawędzi górnej strony. Można go następnie przepuścić przez otwór w pokrywie od spodu.

To tyle dla tej dyszy. Powiedziałem, że to bardzo proste.:)

Krok 19: Montaż „dyszy 2” – wulkaniczny zamgławiacz z diodami LED

Do tego kroku potrzebujesz:

• Przewody
• Pierścień „Neopikseli”
• Dysza drukowana w 3D

Jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, wydrukuj część dla tej dyszy. Tym razem wydrukowałem go w pozycji pionowej, bez potrzeby podpierania czy ronda.

Przylutuj długi odcinek drutu (zrobiłem mój 40cm, a później przyciąłem go krócej, gdy dowiedziałem się dokładnie, ile było potrzebne, aby dotrzeć do Arduino Nano) do każdego z poniższych pinów:

• PWR (Power - może być również nazywany VCC)
• GND (uziemienie)
• IN (wejście cyfrowe - może być również określane jako DIN)

Wszystkie trzy przewody można przeciągnąć w dół przez górną część dyszy, a następnie wycofać przez małe otwory na dole wydruku. Dodaj trochę kleju topliwego lub podobnego z tyłu diod LED, a następnie mocno wciśnij je w miejsce mocowania, jak pokazano powyżej.

Gdy to zrobisz, dodaj kolejną „kropelkę” kleju w miejscu, w którym drut przechodzi z wnętrza wydruku na zewnątrz wydruku. To tylko po to, by mgła nie wydostawała się z tej dziury. Możesz również użyć kilku kawałków taśmy izolacyjnej, aby związać przewody razem, aby utrzymać wszystko w porządku.

Tak jak poprzednio, dodaj trochę kleju topliwego wokół górnej strony wydruku, przepuszczając go przez otwór w pokrywie od spodu. Upewnij się, że przewody diod LED znajdują się również w górnej części pokrywy.

Przypnij pokrywę do górnej części pojemnika i poprowadź przewody po lewej stronie uchwytu baterii. Przewód pochodzący z cyfrowego inn na twoich diodach LED chce być podłączony do pinu D6 na Arduino, VCC ma być podłączony do 5 V, a GND do pinu uziemienia.

Krok 20: Załóż pokrywkę

Do tego kroku przygotuj:

• Pokrywa z nadrukiem 3D
• M3 x 6 śrub (x3)

Wydrukowałem pokrywkę na wysokości warstwy 0,2 mm, nie są wymagane żadne podpory ani brzegi.

Teraz możemy dopasować pokrywę do obudowy elektroniki.

Użyj trzech śrub M3 x 6, aby zabezpieczyć pokrywę na miejscu.

Krok 21: Podłącz telefon przez Bluetooth

Teraz, aby połączyć się z wytwornicą suchego lodu przez Bluetooth, musisz pobrać aplikację na swój telefon. Używam urządzenia Apple i pobrałem aplikację o nazwie „HM10 Bluetooth Serial”. Jeśli nie masz jeszcze aplikacji, po prostu wyszukaj w sklepie z aplikacjami „HM10 Bluetooth” i powinieneś być w stanie znaleźć coś do wysyłania poleceń szeregowych innych bluetooth do Arduino.

Musisz tylko być w stanie wysłać jedną wielką literę dla każdego polecenia.

• Wyślij „U”, aby przenieść kontener w górę
• Wyślij „D”, aby przesunąć kontener w dół.

Następnie, aby kontrolować diody LED, które możesz wysłać

• 'R' jak czerwony
• „B” dla niebieskiego
• „G” dla zielonego
• 'W' jak biały
• 'O', aby wyłączyć diody LED.

Krok 22: Dodaj suchy lód i imprezę

Do tego kroku przygotuj:

• Gorąca woda
• Suchy lód

Dodaj dużo gorącej (ale nie wrzącej wody) na dno pojemnika. Następnie ostrożnie napełnij stacjonarny pojemnik suchym lodem.

Dodaj pokrywkę z wybraną dyszą, a następnie połącz się z nową maszyną do suchego lodu w telefonie przez Bluetooth.

Po połączeniu możesz wysłać pojedyncze wielkie litery, aby to kontrolować. Oto przypomnienie postaci:

Wyślij „U”, aby przesunąć kontener w górę. Wyślij „D”, aby przesunąć kontener w dół.

Następnie, aby sterować diodami LED, możesz wysłać „R” dla czerwonego, „B” dla niebieskiego, „G” dla zielonego, „W” dla białego lub „O”, aby wyłączyć diody LED.

Baw się dobrze i uważaj podczas obchodzenia się z suchym lodem.:)

Dziękuję za zajrzenie do mojego samouczka. Mam nadzieję, że podobał Ci się ten projekt. Jeśli tak, pomyśl o obejrzeniu innych moich projektów, nie zapomnij zasubskrybować maszyn do majsterkowania na tutaj i na YouTube i podzielić się tym projektem z każdym, kogo znasz, a kto chciałby zbudować własny.

W przeciwnym razie do następnego razu chow na razie!

Subskrybuj mój kanał na Youtube:

Wesprzyj mnie na Patreon:

FACEBOOK:

Drugie miejsce w konkursie Halloween 2019