Micro:Bit Otwieracz do drzwi dla psa: 8 kroków (ze zdjęciami)

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

Czy twoje zwierzęta są uwięzione w pokojach? Czy chciałbyś, aby twój dom był bardziej dostępny dla twoich futrzanych* przyjaciół? Teraz możesz, hura!!

Ten projekt wykorzystuje mikrokontroler micro:bit do otwierania drzwi po naciśnięciu przełącznika (przyjaznego dla zwierząt). Będziemy potrzebować micro:bit (prawdopodobnie pomocny), silnik o wysokim momencie obrotowym oraz kilka części i elementów mechanicznych do zamontowania silnika i połączenia silnika z drzwiami.

Czas czytania: ~15 min

Czas budowy: ~30-45 min

Koszt: ~60 zł

*Ten projekt może być wykorzystany jako niskoemisyjny sposób na poprawę dostępu do domu, miejsca pracy lub innej fizycznej przestrzeni dla ludzi! Ojej!!

Kieszonkowe dzieci

Materiały

• mikro:bit
• kabel microUSB (3 stopy lub więcej)

• Binary Bots Planet Totem Spider Kit

  • Jeśli to twój pierwszy projekt robotyki, gorąco polecam skorzystać z tego zestawu i postępować zgodnie z samouczkiem bez zmian. Jeśli wykonałeś już kilka projektów, możesz wprowadzać poprawki i modyfikacje. Oto dwie rzeczy, o których należy pamiętać:

    • Ten projekt wymaga silnika o wysokim momencie obrotowym, aby otworzyć nasze drzwi. System sterowania silnikiem i minisilnik prądu stałego o wysokim momencie obrotowym z tego zestawu były bardzo pomocne w budowie tego projektu.
    • Różne deski, nakrętki i śruby również były przydatne, ale można je było zastąpić podobnymi częściami mechanicznymi z innego zestawu do robotyki lub bezpośrednio od producenta.
• 3 baterie AAA
• 2 odcinki skręconego drutu o średnicy 24, 3–4 stopy (1–1,3 m)
• Żyłka, 4' (1,3m)
• Aluminium, prostokąt 2"x3" (5 - 7cm)
• 8 małych paznokci
• 6 szpilek
• Szpachlówka ścienna

Narzędzia

• Zestaw sterowników

  Uwaga: zestaw Binary Bots jest dostarczany ze sterownikiem M3 (i jest magnetyczny, woooo!!!) i malutkim śrubokrętem

• Młotek
• Narzędzia do ściągania izolacji
• Dozownik gorącego kleju (nie pokazano)
• Nożyce
• Miarka
• Ołówek

Krok 1: Przygotowana i aluminiowa osłona zatrzasku

1. Zmierz i zanotuj szerokość drzwi (część wewnętrzna)

2. Pod kątem 45 stopni zmierz odległość od zatrzasku drzwi do ściany prostopadle do zawiasów drzwi

Uwaga: Twoja konkretna konfiguracja pokoju jest prawdopodobnie inna niż moja. Kluczową rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że moment obrotowy jest najniższy, gdy jest przyłożony prostopadle. Innymi słowy, spróbuj podłączyć silnik jak najbliżej prostopadłego. Kąt 45 stopni jest prawdopodobnie najmniejszym kątem, jaki chcesz, większe kąty będą łatwiejsze dla silnika, aby otworzyć drzwi.

3. Wytnij kawałek aluminium o wymiarach 2"x3" (np. z puszki z recyklingu)

Krok 2: Zbuduj to: mechanizm łączenia drzwi

Aby zbudować tę część, będziesz potrzebować następujących elementów z zestawu binarnych botów:

• 3 deski 100x30cm
• 2 2-otworowe wsporniki 90 stopni
• 4 śruby M3 6mm
• 4 nakrętki zabezpieczające
• 2 śruby M3 8mm
• 2 nakrętki M3

1. Chwyć jedną z desek. Od lewej krawędzi zmierz i zaznacz szerokość drzwi

2. Weź drugą planszę. Połącz drugą deskę z pierwszą prostopadle do siebie, tak aby druga deska znajdowała się na prawo od linii szerokości drzwi. (Zdjęcie 2)

W tym celu użyj obu wsporników, 4 śrub M3 6 mm i 4 nakrętek zabezpieczających. (Zdjęcia 3 i 4)

3. Chwyć trzecią deskę i połącz ją z drugą w linii prostej za pomocą dłuższych (8mm) śrub M3 i prostokątnych nakrętek M3. (Zdjęcia 5 i 6)

Krok 3: Zbuduj: Przełącznik przyjazny dla zwierząt

Aby zbudować tę część, będziesz potrzebować następujących elementów z zestawu binarnych botów:

• 2 deski 100x30cm
• 4 śruby M3 6mm
• 4 nakrętki M3
• 2 nylonowe dystanse 8mm

Będziesz także potrzebował:

• 2 3-4 stopy (1-1,3 m) skręconego drutu o średnicy 24 mm

  Usuń około 2,5 cm izolacji z obu końców

• 3 wciskane szpilki

1. Chwyć jedną z desek i przymocuj nylonowe wsporniki z lewej strony za pomocą dwóch (2) nakrętek M3. (Zdjęcia 1 i 2)

2. Chwyć drugą deskę i użyj dwóch (2) śrub M3, aby przymocować drugą deskę do pierwszej za pomocą nylonowych wsporników. (Zdjęcie 3)

3. Chwyć jedną ze śrub M3 i przełóż ją przez otwór na skrajnym prawym końcu górnej płyty. Owiń jeden koniec drutu wokół podstawy śruby. (Zdjęcie 4)

4. Użyj nakrętki M3, aby zamocować śrubę na miejscu. (Zdjęcie 5)

5. Powtórz kroki 3 i 4 dla płyty dolnej, upewniając się, że druga śruba znajduje się bezpośrednio pod pierwszą.

Kiedy zamkniesz przełącznik (czyli dociśnij deski razem), górne i dolne śruby powinny się docisnąć i zapewnić pełny kontakt.

Krok 4: Zbuduj: Zamontuj silnik

Aby zbudować tę część, będziesz potrzebować następujących elementów z zestawu binarnych botów:

• 1 deska 100x100 cm
• 1 mały silnik z 2 małymi śrubkami (tak ładny, a jednocześnie tak potężny!)
• 1 uchwyt na silnik („wyrzutnia internetowa”)
• 1 zestaw szpul ("rolka internetowa")
• 6 śrub M3 6 mm
• 6 nakrętek M3

Będziesz także potrzebował:

• 6 małych paznokci
• 1 pinezka
• 4 stopy (1,3 m) żyłki (lub równie mocnej żyłki)

1. Włóż i zamocuj silnik w uchwycie silnika za pomocą dwóch małych śrub (wysoce zalecane jest użycie większego śrubokręta, jeśli taki posiadasz..)

2. Chwyć płytę o wymiarach 100x100 cm i użyj 6 śrub i nakrętek M3, aby przymocować silnik po lewej stronie (w przybliżeniu) pośrodku

3. Chwyć kołowrotek i żyłkę. Przeciągnij jeden koniec żyłki przez środek kołowrotka, a następnie owiń wokół zębów. Zabezpiecz odrobiną gorącego kleju

4. Wciśnij dwie części szpuli razem (zaciskając nić między dwiema częściami) i włóż do wałka napędowego silnika tak, aby część środnika była skierowana na zewnątrz. Zabezpieczyć odrobiną gorącego kleju na zewnątrz

Krok 5: Podłącz elektronikę

Będziesz potrzebować następujących części:

• mikro:bit
• kabel microUSB
• Płytka sterownika silnika binarnego botów
• 3 baterie AAA

1. Chwyć właśnie złożoną konfigurację mocowania silnika i podłącz silnik do płyty sterownika silnika. (Zdjęcie 2)

Podłącz czerwony przewód silnika do lewego styku nagłówka oznaczonego „Motor1”. Podłącz czarny przewód silnika do prawego styku nagłówka oznaczonego „Motor1”.

2. Podłącz przyjazny dla zwierząt przełącznik! Podłącz jeden z przewodów przełącznika do pinu micro:bit P0, a drugi do pinu micro:bit GND (nie ma znaczenia, który przewód przełącznika idzie gdzie). (Zdjęcie 3)

3. Włóż micro:bit do płytki sterownika silnika tak, aby przyciski były skierowane na zewnątrz (z dala od sterownika silnika).

4. Włóż baterie do płyty sterownika silnika. Znajdź wyłącznik zasilania i przejdź do pozycji „off”

Krok 6: Zakoduj to: Sterowanie silnikiem

Wejdź na stronę Make Code: www. MakeCode.org i wybierz opcję micro:bit, a następnie "New Project". Zaleca się zmianę nazwy projektu, aby pomóc Ci określić, co robi, na przykład „Otwieracz drzwi”.

Trochę informacji w tle:

Gdy Pin P0 zostanie wyzwolony (poprzez zamknięcie przełącznika), chcemy obrócić silnik tak, aby otworzył drzwi przez nawijanie (czyli zwijanie) żyłki. Chcemy też rozwinąć żyłkę i ponownie zamknąć drzwi. Pomocne jest również ręczne zwijanie i rozwijanie silnika, a także odcięcie zasilania silnika… na wszelki wypadek!

Ponieważ mamy do czynienia z silnikiem prądu stałego, kiedy podamy zasilanie do jednego z przewodów silnika i uziemimy drugi, silnik będzie się obracał w jednym kierunku. Gdy przełączymy zasilanie na przewody silnika, silnik będzie się obracał w przeciwnym kierunku. Moc odcięcia do obu przewodów silnika wyłącza silnik.

Zacznijmy!

Funkcja pierwszego kodu: silnik wyzwalany przez przełącznik Doggo

Ta funkcja jest pokazana na Zdjęciu 1.

1. Wyciągnij „gdy pin jest wciśnięty” (bloki wejściowe) i upewnij się, że jest ustawiony na pin P0

2. Wewnątrz bloku pin P0 użyj cyfrowych bloków zapisu, aby włączyć micro:bit pin P13 (ustawiony na 1) i wyłączyć micro:bit pin P14. To włącza silnik w jednym kierunku

Bloki zapisu cyfrowego znajdują się pod Advanced Pins. Wybierz odpowiednie szpilki, klikając strzałkę w dół.

3. Dodaj pauzę na około 7s (7000 ms), a następnie wyłącz silnik, ustawiając P13 i P14 na 0.

Uwaga: 7 sekund działało dobrze dla mojej konfiguracji i potrzeb mojego psa, ale zdecydowanie sprawdź, czy to wystarczająco dużo (nie za dużo) czasu, aby odpowiednio otworzyć drzwi zgodnie z twoimi potrzebami.

4. Rozwiń silnik (inaczej obróć go w odwrotnym kierunku) za pomocą cyfrowego bloku zapisu, aby włączyć P14 i wyłączyć P13. Upewnij się, że rozwijasz tę samą ilość czasu, co przewijasz.

5. Opcjonalnie: użyj diod LED, aby włączyć zegar odliczający/odliczający, aby poinformować, kiedy silnik zostanie włączony. Zaleca się również dodanie przerwy pomiędzy naciśnięciem przełącznika, a momentem przed rozwinięciem się silnika.

Funkcja drugiego kodu: ręczne otwieranie

Ta funkcja jest pokazana na Zdjęciu 2.

1. Aby dokonać ręcznego przełączenia, przeciągnij „On Button A wciśnięty” (bloki wprowadzania).

2. Wewnątrz tego bloku użyj cyfrowych bloków zapisu, aby włączyć micro:bit pin P13 (ustawiony na 1) i wyłączyć micro:bit pin P14 (ustawiony na 0)

3. Dodaj blok pauzy na ~3s (3000 ms)

4. Wyłącz silnik! (ustawiając bloki zapisu cyfrowego na 0)

5. Opcjonalnie: Pokaż ikonę przed włączeniem silnika, aby wiedzieć, w którą stronę będzie się obracał silnik.

Dla mnie wybrałem zarys prostokąta, więc wskaż „otwarte drzwi”, wybierz coś, co ma sens dla Ciebie i Twojego mózgu.

Trzecia funkcja kodu: ręczne zamknięcie

Ta funkcja jest pokazana na Zdjęciu 3.1. Aby dokonać ręcznego przełączenia, przeciągnij „Naciśnięty przycisk B” (bloki wprowadzania).

2. Wewnątrz tego bloku użyj cyfrowych bloków zapisu, aby włączyć micro:bit pin P13 (ustawiony na 0) i wyłączyć micro:bit pin P14 (ustawiony na 1)

3. Dodaj blok pauzy na ~3s (3000 ms)

4. Wyłącz silnik! (ustawiając oba bloki zapisu cyfrowego na 0)

5. Opcjonalnie: Pokaż ikonę przed włączeniem silnika, aby wiedzieć, w którą stronę będzie się obracał silnik.

Czwarta funkcja kodu: wyłącz silnik

Ta funkcja jest pokazana na dole zdjęcia 3.

1. Wyciągnij blok „Naciśnięty przycisk A+B”

2. Użyj dwóch cyfrowych bloków zapisu, aby ustawić zarówno P13, jak i P14 na 0

Krok 7: Zainstaluj

1. Użyj trochę kleju do ścian, aby owinąć aluminium wokół zatrzasku drzwi

Zagnij aluminium wokół zatrzasku tak, aby drzwi mogły się całkowicie zamknąć, ale zapobiegają ich przywieraniu.

2. Za pomocą dozownika gorącego kleju przyklej krótszy koniec elementu mechanizmu drzwi do szerokości drzwi, tuż pod zatrzaskiem. Przyklej dłuższy element do drzwi, aby zapewnić dodatkową stabilność

3. Przymocuj uchwyt silnika i płytę sterownika silnika do ściany. Tymczasowo użyj szpilek, aby przytrzymać elementy na miejscu, a następnie użyj 6 gwoździ, aby zabezpieczyć sterownik silnika i 2, aby zabezpieczyć płytę sterownika silnika.

4. Użyj lepkiej szpachli do ściany, aby przymocować przełącznik w miejscu dogodnym dla każdego, kto będzie otwierał drzwi. Ponieważ mój pies jest dość duży, zainstalowałem go około 1,5 stopy (0,5 m) nad podłogą, aby pies mógł nacisnąć przełącznik nosem.

Wolałam lepką szpachlę, żebym mogła regulować przełącznik i usuwać rzeczy w razie potrzeby, ale jeśli chcesz zrobić to permanentne, możesz użyć gwoździ lub gorącego kleju.

5. Użyj pinezek, aby przymocować przewody przełącznika do ściany i zapobiec ich rozłączeniu

6. Przymocuj żyłkę między rolką silnika a mechanizmem drzwi. Zamknij całkowicie drzwi, a następnie owinąć kilka razy żyłkę wokół mechanizmu drzwi, aby go nauczyć, a następnie zabezpieczyć gorącym klejem

Krok 8: Przetestuj i wdróż! i uczyń swój dom bardziej dostępnym, Hurra

Huza! Gotowy do fazy testów! Włącz micro:bit (za pomocą kabla microUSB) i włącz płytkę sterownika silnika.

Uruchom przełącznik i sprawdź, czy silnik otwiera drzwi na tyle, aby Twój futrzany przyjaciel mógł uciec! A także, że silnik rozwija się, dzięki czemu można ponownie zamknąć drzwi.

Bardzo prawdopodobne, że coś będzie wymagało regulacji/naprawy, więc sprawdź wszystkie przyciski, upewnij się, że system jest przymocowany do ściany i niczego nie blokuje.

Po przetestowaniu urządzenia do otwierania drzwi Doggo pokaż go swojemu zwierzakowi! … I może ich wyszkolić, ha. Zrobiłem to, używając smakołyków na przełączniku, tak że mój pies przypadkowo uruchomił przełącznik, a potem zobaczył, że drzwi się otwierają. Zajęło to kilka prób (skończyło się na tym, że wydałem mu polecenie „weź przełącznik”), ale w końcu się zorientował! A teraz mogę zostawić mojego uroczego, ale jakże niespokojnego psa w domu, nie martwiąc się, że sam się w pułapkę (celowo? nie mam pojęcia).

Brawo za korzystanie z technologii, aby uczynić nasze życie i życie innych łatwiejszymi i lepszymi!

Daj mi znać, jeśli masz jakieś pytania, napotkasz jakieś problemy lub masz inne pomysły na ten projekt, z przyjemnością zobaczę, co robisz, więc podziel się swoimi dziełami!

Miłego robienia, przyjaciele!