Arduino juhitav mudelilift: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selles juhendis näitan teile, kuidas ma ehitasin kahetasandilise mänguasja lifti, millel on töötavad lükanduksed ja auto, mis liigub nõudmisel üles ja alla.

Lifti süda on Arduino Uno (või antud juhul Adafruit Metro), mille peale on paigaldatud Adafruit Motor Shield. Kilbi abil on palju lihtsam juhtida kahte uste avamiseks ja sulgemiseks vajalikku servot ning samm -mootorit, mis auto üles ja alla viib.

Tegelik struktuur on tõesti lihtne osa ja seda saab teha nii, nagu soovite. Keeruline osa on kõik sisse mahutada ja veenduda, et asjad on õigesti joondatud.

Niisiis, ütleme, asume asja juurde!

Tarvikud

• Arduino Uno (või samaväärne)
• Adafruit mootorikilp
• Perf pardal
• Arduino ja kilbi päised
• Pideva pöörlemise servod (2)
• NEMA 17 samm -mootor
• Samm -mootori kinnitus
• Keskmise tihedusega puitkiudplaat (MDF) 1/2 "ja 1/4" tükki
• Alumiiniumist lehed
• Alumiiniumist varras
• Alumiiniumist vardad
• Alumiiniumist U-kanal
• Terasvarras
• PVC toru (1/8 "ja 1/4")
• 10 mm hammasrihm
• 10 mm rihmarattad
• kuum liimipüstol
• kruvid
• pleksiklaasist lehed
• Põrandaproovid
• Kleeplint
• Juhtmed
• Üles/alla nupud
• Mikrolülitid
• Suur lineaarne ajam - plaanid on siin

Samm: uksed

Esimene probleem, mille otsustasin lahendada, olid uksed. Uksed pidid liikuma edasi -tagasi ning olema kinnitatud alt ja ülevalt, et need ümber ei klapiks.

Lõppesin alumiiniumist u-kanalitega, mida tavaliselt kasutatakse laudade servadena, mööda põhja, et uksed õigel teel hoida. Ülaosa oli natuke keerulisem. Leidsin Internetist lineaarse ajami 3D -trükitud plaanid ja arvasin, et need sobivad suurepäraselt ukse sulgemiseks ja selle avamiseks. Tegin uksed väikestest MDF -paneelidest ja keerasin paneeli ümber mõne alumiiniumpleki, et anda sellele metallist välimus. (vaata fotosid)

Panin terasest varda üle ukse ülaosa ja liimisin kuumalt uksepaneeli ülaosale PVC -toru. Varda sobis toru sisse ja võimaldas uksel vabalt edasi-tagasi liikuda, samal ajal kui ukse alumine kaheksas tolli oli u-kanali sees, et seda sirgena hoida.

Asetasin lineaarse ajami terasvarda kohale ja kasutasin rohkem pvc -toru ja rohkem kuuma liimi, et ajam saaks ukse liigutada. Lineaarne täiturmehhanism on loodud hobimõõtu servomootori ümber, nii et lisasin need sisse.

2. samm: struktuur

Kõigepealt tegin ligikaudse visandi sellest, milline ma soovin, et lift välja näeks. Sellel pidi olema 2 korrust, auto, mis läheb üles ja alla ning uksed, mis avanevad igal korrusel. Lõpptoode kaldus esialgsest visandist kõrvale, kuid see on OK!

Järgmisena ehitasin struktuuri keskmise tihedusega puitkiudplaadist (MDF), mõõtsin välja põrandad ja ukseavad ning lõikasin kujundid välja tikksae ja augusaega. Alus ja ülaosa on hoonest pisut suuremad, et anda sellele teatud stabiilsus ja visuaalne atraktiivsus. Konstruktsioonil on ainult 3 külge, kuna otsustasin tagakülje lahti jätta, et saaksite sisse vaadata.

Külgmised osad on 24 tolli kõrgused ja 12 tolli laiad ning üla- ja alaosa on 15 tolli ruudukujulised, kõik valmistatud 1/2 MDF -paneelidest. Uksed on 6 tolli kõrgused ja umbes 4 tolli laiad. Veenduge, et jätate piisavalt ruumi et uks oleks avatud ajal küljele peidetud.

Lisasin ka väikese maandumisääre väljaspool 2. korrust.

Samuti tegin iga ukse kohale 2 -tollise augu kas akna või põranda indikaatori jaoks, avad iga ukse kõrval olevatele helistamisnuppudele ja väikese augu LED -i jaoks iga ukseava kohal (mida ma ei kasutanud)

Värvisin kogu asja metallsiniseks.

3. samm: auto

Liftikabiin oli valmistatud MDF -ist ja tükk pleksiklaasi tagaküljele, nii et näete lifti pandud Matchboxi autosid või Lego -poisse. Auto ise on lihtne kast, ei midagi liiga uhket. Värvisin selle ära ja panin postkaartidesse sisse mõned postkaardid. See osutus raskeks, nii et ma polnud kindel, kuidas mootor selle minu esialgse plaani abil üles tõstab. Me tuleme selle juurde tagasi.

Auto raske osa oli see, kuidas seda üles tõsta ja hoida, et see ringi ei kiikuks. Kasutades tõestatud kuuma liimi ja pvc meetodit (tulen ka selle juurde tagasi, ärge laske mul unustada), panin sisse neli alumiiniumvarda, mis lähevad konstruktsiooni ülaosast allapoole, ja vooderdasin need auto ja toru, mille ma iga nurga peal liimisin. See hoidis lifti paigal üles ja alla liikudes.

3D -prinditud osad jäid konstruktsiooni siseseinast üsna palju välja, nii et pidin liftikabiini ukseavast paar tolli tagasi hoidma. Ma ei tahtnud, et Lego minifiguuridel oleks liftišahti all hunnik surnukehasid, kes ei pannud tähele „suurt tühimikku”, nii et lisasin ukse sisse lühikese platvormi, mis oli üsna lähedal avatud küljele liftikabiinist, mis lahendas probleemi.

Samm: mootor ja vastukaal

Järgmine probleem oli, kuidas panna auto üles ja alla sõitma. Ostsin Adafruitilt samm-mootori NEMA-17 (see on suurus, mitte võimsus) ja proovisin lifti vagunit sellega tõsta, kasutades nööri ja nööri lõpetamiseks astmelise võlli külge kinnitatud 3D trükitud pooli.

See ei töötanud, nii et hakkasin mõtlema, kuidas tõeline vastukaaluga lift töötab. Nii ei pea mootor tõstma auto täismassi, vaid peab alustama esialgset liikumist, mis nõuab palju vähem pöördemomenti. Selle projekti käigus õppisin palju pöördemomendist.

Igatahes oli minu vastukaalu idee kindel ja lõpetasin 10 mm laiuse rihma- ja rihmarataste süsteemi abil, mis on sarnane 3D -printeri ehitamiseks kasutatavaga. Auto kaalus umbes ühe kilogrammi (2 naela) ja samm -mootor oli hinnanguliselt võimeline tõstma 2 kilogrammi ühe sentimeetri kaugusel võlli keskkohast. (Veel pöördemomendi probleeme) Nii et see oli hea minna.

Rihma üks ots kinnitati liftikabiini ülaossa (keeratava metallplaadi abil), seejärel läks rihm otse üles ja astmelise mootori hammasratta külge, mis oli paigaldatud konstruktsiooni lakke. Seejärel läks rihm 90 kraadi üle konstruktsiooni ülaosa teise hammasratta külge, see kinnitati teise terasvarda külge, mis oli kinnitatud sulgudele. (vt pilte) Sealt vöö võttis veel 90 -kraadise pöörde otse alla ja see kinnitati vastukaalu külge. (Ilmselgelt peate neid kõiki mõõtma ja täpselt asetama, et vältida turvavööle lisapinget)

Vastukaal oli valmistatud neljast Home Depot'i puitpõrandatükist, mille kruvisin kokku ja kleepisin teibiga kokku. Vöö kinnitati tükkide keskele ja üleliigne saba keerati ka väljastpoolt alla. Asetasin 2 terasvarda, et vastukaal saaks üles ja alla liikuda, kasutades selle kinnitamiseks PVC -torusid, mis on liimitud mõlemale poole vastukaalu.

Kui kõik konstruktsiooniosad olid paigas, oli aeg elektroonikaga tegeleda.

Samm: lülitid ja elektroonika

Selle projekti ajudeks on Arduino Uno, mille peal on Adafruit Motor Shield. Kilp muudab kahe servomootori ja samm -mootori juhtimise palju lihtsamaks, võimaldades siiski juurdepääsu enamikule Arduino tihvtidele. Sammumootor nõuab ka rohkem kui Arduino 5 V väljund ja kilp võimaldab teil mootori pinget tõsta ja Arduino jaoks maha jätta. Mootor võtab kuni 12 V, kuid lõpuks läksin 9 V sisendiga, kuna praadisin ühe Arduino peal pingeregulaatorit, kui üks uksest kinni jäi.

Võtsin 3D -printerite ehitamisest teise lehe ja kasutasin väikseid kontaktlüliteid kõikides punktides, kus soovite, et asjad ei liiguks. Niisiis, mul oli hetkel 6 kontaktlülitit. Nad avastasid, kus auto asub ja milline oli iga ukse olek. Kui auto oli konstruktsiooni allosas, vajutas see auto all olevat lülitit. Kui see oli üleval, aktiveeriti vastukaalu allosas olev lüliti. Uksed tabasid ka mõlemal küljel asuvat lülitit, kui see oli avatud või suletud.

Lifti helistamiseks panin konstruktsiooni esiküljele valgustatud nupud. Need on lahedad kolmnurksed nupud, mille sees on LED -id, nii et need süttivad vajutamisel (kui ühendate need nii).

Selle projekti tegelik kood ei ole liiga keeruline. Arduino visandi põhisilmus kontrollib üles või alla vajutamise nuppe. Sõltuvalt auto asendist reageerib programm kas auto liigutamisega, seejärel mõne sekundi jooksul ukse avamisega ja ukse sulgemisega. Või kui auto asub põrandal, kus nuppu vajutati, avab see lihtsalt ukse ja sulgeb selle 5 sekundi pärast.

Tõrkeotsinguid oli palju ja palju, kuid lõpuks sain kõik usaldusväärselt tööle. Viimane samm oli suur tükk pleksiklaasi tagaküljel, mille külge puuriti auk pistikupesasse pääsemiseks.

See oli tõeliselt lõbus projekt ja õppisin palju. Kui ma seda ehitasin, otsisin kõikjal selliseid plaane, kuid ei leidnud palju. Nii et loodetavasti aitab see juhendamine kedagi, kes soovib sarnast projekti üles ehitada.

6. samm: mõtete sulgemine

Üks asi, mida ma teisele ehitusele lisaksin, oleks viis tunnetada, kas miski blokeerib ust, nagu tõeline lift. Ma arvan, et mingi valgusandur võiks töötada, aga keegi minust targem saab selle välja mõelda.

Samuti oli see kliendi jaoks projekt ja ma edastasin selle neile UPS -i abil. Siiski lasin UPSil selle kokku pakkida, mis osutus tohutuks veaks. Lift jõudis kohale, mõned tükid olid katki ja rihm oli lahti ühendatud ning üks uksest ei töötanud. Töötasin koos kliendiga selle käivitamiseks, kuid osa mu kuumliimitud PVC -torust tuli ära ja tulevikus prooviksin ilmselt leida elegantsema lahenduse kui kuumliim. Lisaks pakin selle järgmine kord ise! Loodan, et teile meeldis see Instructable. Vaadake rohkem projekte saidilt cascobaystudios.com

Täname lugemise eest ja näeme järgmine kord!

Samm: kood

Arduino kood on lisatud failis. See on verine jama, aga töötab!

Arduino võistluse 2020 teine koht