Arduino veetsükli dioraama: 8 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Teeme veeringlust tutvustava dioraama, kasutades Arduino ja mõningaid mootoreid liikumise ja valgustuse lisamiseks. Sellel on koolitunnetus - sest see on tegelikult kooliprojekt!

Esitluse stsenaarium on järgmine:

Päike tõuseb hommikul [Üks servomootor liigutab päikest].

Vesi aurustub merest [Üks samm -mootor tõstab aurustumislehe üles]

Taevasse tekivad pilved [Üks samm -mootor vähendab puuvillapilvi]

Vihma sajab [Üks samm -mootor langetab "vihmalehe"]

Vahepeal muudavad tuled (APA106 LED -id) värvi, mis tähistab päikesetõusu, pilvist taevast, vihma ajal välku.

Materjalid:

1. Arduino Uno
2. 5V samm -mootorid ja draiverid (x3)
3. Servomootor (x1)
4. APA106 LED -id (x5)
5. Metallist toru
6. Kruvid ja poldid
7. Paberid, tüll, puuvill
8. Kuum liimipüstol

Niisiis, lähme!

Samm: ehitage kast

Oleme ehitanud puidust kasti, kuid võite kasutada ka karpi. Karbi mõõtmed on ees 40 cm, sügavus 25 cm, kõrgus 30 cm.

Oleme pannud käepärase hingedega kaane, et seda üles tõstes oleks lihtsam tööd teha. Samuti ei vaja me tegelikult tagaseina, nii et võite selle vahele jätta ja kasutada lihtsalt taeva jaoks sinist paberit, nagu fotol näidatud.

Samm: kinnitage mootorid

Kinnitame samm -mootorid karbi ülaosa lähedale, nii et need pöörlevad ja mähivad meie vihmatülli, aurutamistülli ja pilvi üles või alla.

Esiteks peame puurima augud.

Kasutage paberit, et luua mootori mask, nagu fotol näidatud. See võimaldab teil auke õigesti märkida [foto]. Puurige, seejärel kinnitage mootor kruvide ja poltidega.

Samm: kinnitage teljed

Telgede jaoks kasutame vasest torustikku. Mõõtke kaugus, võttes arvesse mootori sügavust, lahutage veel üks cm ja lõigake 3 tükki.

Kasutage mootori võlli vormina ja vajutage tangide abil toru ühte otsa selle ümber.

Seejärel kasutage vormina kruvi ja tehke sama toru teises otsas.

Puurige auk teise seina külge, mootori võlli vastas (mõõtke vahemaid). Kinnitage telg mootori võlli ja kruvi vahele läbi augu. Kasutage kruvi kinnitamiseks ühte või kahte polti ja metallrõngast, mis võimaldab telge sujuvamalt pöörata, nagu fotol näidatud.

Samm: kinnitage servomootor

Servomootori põrandale kinnitamiseks kasutage altpoolt mõnda sinist takti ja ülalpool kruvidega metallriba. Seda kasutatakse päikese tõstmiseks, nagu fotol näidatud.

Veenduge, et kinnitate selle õiges suunas. (Kui teete seda valesti, pole see suur probleem, saate seda lihtsalt arduino koodis muuta.)

Päikese kinnitamiseks mootori võllile kasutage kõrre ja liimi.

Samm: ühendage elektroonika, mootorid, LED -id

Arduino Unol on 14 digitaalset tihvti. Vajame iga samm -mootori juhi jaoks 4 tihvti, pluss üks tihvt servomootori jaoks ja üks tihvt LED -ide jaoks.

Põhiühendust näete skemaatiliselt. Juhiga on ühendatud 4 digitaalset tihvti. Te vajate juhi (ja mootori) jaoks eraldi toiteallikat, kuna mootorid tarbivad üsna palju energiat ja teil on probleeme, kui toidate neid Arduino abil. Võite kasutada USB -laadijat ja kaablit, lõigata see ära, kasutada mootori toiteks +5V ja GND. Samuti peate ühendama GND Arduino plaadist GND -ga välisest toiteallikast, nagu on näidatud skemaatiliselt. Ühendused:

Pin 0, 1, 2, 3: mootor 2

Pin 4, 5, 6, 7: mootor 1

Tihvt 8, *10, 11, 12: mootor 0. Pange tähele, et me salvestame servomootori jaoks PIN -koodi 9: mõnes Arduino -plaadis saavad servot juhtida ainult tihvtid 9 ja 10.

Servomootori ühendus on üsna tavaline. Kasutage juhtimiseks digitaalset tihvti 9. Servo toiteks kasutage välist toiteallikat, nagu samm -mootorite puhul (st mitte skeemil, kus vool võetakse Arduino plaadilt).

APA106 LED -disain võimaldab meil mitut LED -i eraldi juhtida ainult ühe tihvtiga. Kasutame digitaalset tihvti 13 (mis on ühendatud ka Arduino plaadi sisseehitatud LED-iga). Põhiühendust saab näha skemaatiliselt. APA106 -l on neli tihvti. Kaks keskmist tihvti on mõeldud +5V ja GND jaoks. Seejärel ühendame esimese LED -i DATA IN pistikuga 13, selle DATA OUT teise LED -i DATA IN -ga jne. Iga järgmine LED võtab oma DATA IN -signaali eelmise DATA OUT -st. Viimase valgusdioodi DATA OUT võib jätta ühendamata.

Võimalik, et soovite pärast kaunistamist korpuse LED -id kinnitada, et saaksite valgustust paremini kontrollida. Teise võimalusena võite neid mitte kinnitada, kasutades kuuma liimi, ja paigaldada kaunistused pärast seda.

6. samm: Arduino kood

Siin on kirjeldus, mida kood teeb.

Päikesetõus: servomootor läheb 10–50 kraadini, kiirus 2 kraadi sekundis, samal ajal kui valgustus muutub punaselt (koidikul) valgeks (keskpäeval).

Aurustumine: samm -mootor kerib telge, kuhu "aurude" tüll kinnitatakse, tõstes selle üles. Sõltuvalt teie mõõtmetest peate võib -olla pöörete arvu reguleerima.

Pilved: samm -mootor kerib telje lahti, et paljastada pilved. Stseeni värvid muutuvad "vihmaseks".

Vihm: samm -mootor kerib lahti "vihma" tülli telje. Meil on juhuslikud sähvatused, kus värv muutub mõneks ajaks valgeks - ja siis tagasi "vihmane".

Süsteemi lähtestamine: tuled kustuvad ja mootorid keeravad teljed tagasi, nii et süsteem on uuesti ühendamisel valmis uuesti kordama.

Pange tähele, et oleme valinud ainult ühe käivitamise ja seejärel lähtestamise, et minimeerida võimalust, et keegi peatab süsteemi tegevuse keskel. Sellisel juhul oleks meil tüllid telgedel pooleks keeratud, nii et süsteem ei töötaks õigesti.

Enne kaunistuste lisamist mängige koodiga natuke. Hiljem teete peenhäälestust.

Samm: tehke ja kinnitage kaunistused ja valgusdioodid

Oleme valinud maastiku 2.5D esituse. See koosneb 4 maastikukihist, üksteise taga. Tagaküljel on ka taevas. Taeva ja tagumise kihi vahel, see, kus on mäed, asub päike, mis on servomootori külge kinnitatud.

Vihma- ja aurustamistüllid on allapoole kokku volditud ja peidetud teiste kihtide vahele. Need on ülalpool telgede külge kinnitatud niidiga.

Pilved on väikesed puuvillapallid (mida kasutatakse meigi eemaldamiseks), mis on kinnitatud niidi abil pilveteljel iseseisvalt. Te keerate niidi teljele ja seda lahti keerates tulevad pilved alla.

Valgusdioodid on ahelas ühendatud ja kihtide vahele liimitud, esimene LED tagaküljel, nii et see ühendatakse hiljem Arduino plaadiga.

Vihma jaoks lõikasime väikesed veetilgakujulise paberi tükid ja liimisime tülli külge. Pildil on näha, et liimime natuke raskust, nt. väikesed pähklid, veepiisade taga (ja metallrõngad "aurude" taga), nii et tülli toob alla gravitatsioon, selle asemel et hõljuda keskel. Tülli ülemine ja alumine osa on ümbritsetud söögipulga pliiatsiga, seda ka kaalu järgi. See viimane "puudutus" annab dioraamale "lapseliku" noodi (see pidi välja nägema nagu lasteprojekt). Soovi korral võite tülli kaalu lisamiseks kasutada midagi muud, nähtamatumat.

Samm: ühendage Arduino ja paigaldage see lauale

Peate ühendama Arduino mootoridraiverid, servomootor, LED -id. Nööpnõelad on koodis märgitud.

Saate Arduino ja mootorijuhtplaate kupli külge kuuma liimi abil mähkida ja paberimägede taha peita. Kasutage välise allika abil mootorite toitmiseks väikest leivaplaati. Arduino ja mootorite toitekaablid lähevad tagant välja.

Tehke koodis peenhäälestust ja oletegi valmis!

Lõbutse hästi!