KIWANGO CHA KUPIMA MITIHANI YA DIGITAL MULTI-FUNCTION: 21 Hatua (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Miradi ya Fusion 360 »

Halo kila mtu. Siku zote nilikuwa nikitaka kifaa ambacho kitanisaidia kusawazisha kitanda changu cha kuchapisha cha 3D na kifaa kingine ambacho kitanisaidia kupata urefu wa takriban uso uliopindika ili niweze kukata urefu wa stika sahihi kutumia kwenye uso huo na na hivyo kuzuia upotevu. Kwa hivyo nikafikiria kwanini usichanganye maoni yote mawili na tengeneze gadget moja ambayo inaweza kufanya yote mawili. Mwishowe, niliishia kujenga kifaa ambacho hakiwezi kupima tu mistari iliyoinama na usawa wa uso lakini pia inaweza kupima umbali wa laini na pembe ya mstari. Kwa hivyo kimsingi gadget hii inafanya kazi kama yote katika kiwango kimoja cha dijiti + mtawala + protractor + roll-kipimo. Kifaa hicho ni kidogo vya kutosha kutoshea ndani ya mfukoni na betri zake zinaweza kuchajiwa kwa urahisi kwa kutumia chaja ya simu.

Kifaa hiki kinatumia kasi ya kasi na sensa ya gyroscope kupima usahihi usawa wa uso na pembe, sensorer kali ya IR kupima urefu wa mstari kwa njia isiyo ya kuwasiliana na encoder na gurudumu ambayo inaweza kuzungushwa juu ya uso uliopindika au laini iliyopinda. pata urefu wake.

Urambazaji kupitia njia za kifaa na huduma hufanywa kwa kutumia vifungo 3 vya kugusa vilivyowekwa alama M (mode), U (kitengo) na 0 (sifuri)

M - Kuchagua kati ya aina tofauti za vipimo

U - Kuchagua kati ya vitengo mm, cm, inchi, na mita

0 - Kuweka upya maadili yaliyopimwa kuwa 0 baada ya kupima umbali au pembe.

Sababu ya kutumia vifungo vya kugusa ni kupita kwa upole kupitia njia na vitengo bila kuvuruga msimamo wa kifaa wakati unapima.

Kifaa kina sumaku ya neodymium iliyoingia ndani ya msingi wake ili isiteleze au kuteleza kwenye uso wa chuma unaopimwa.

Kitengo kimeundwa kufanya kifaa kiwe sawa na iweze kuchapishwa kwa 3D kwa urahisi.

Hatua ya 1: VIFAA NA MIFUMO INAHitajika

Vipengele vilichaguliwa kuzingatia kwamba kifaa hiki kimejengwa kutoshea ndani ya mfukoni. Kwa hivyo ndogo ya onyesho, betri, na sensorer ambazo ningeweza kupata zilitumika.

1. 3d iliyochapishwa kesi

2. Sharp GP2Y0A41SK0F IR umbali wa sensor X 1 (Aliexpress)

3. MPU6050 accelerometer / gyroscope moduli X 1 (Aliexpress)

4. Kuongeza + moduli ya kuchaji X 1 (Aliexpress)

5. Msimbo wa Panya wa Grove X 1 (Aliexpress)

6. 128 X 32 OLED kuonyesha X 1 (Aliexpress)

7. Arduino pro mini ATMEGA328 5V / 16MHz X 1 (Aliexpress)

8 mm buzzer X 1 (Aliexpress)

9. 3.7v, 1000mah lipo betri X 1 (Aliexpress)

10. Moduli ya kifungo cha kugusa cha TTP223 X 3 (Aliexpress)

11. 20x10x2mm sumaku ya neodymium X 1 (Aliexpress)

12. CP2102 USB kwa moduli ya UART TTL X 1 (Aliexpress)

13. Waya ya shaba ya enamelled (Aliexpress)

14. 10K vipinga X 2

15. 19 (urefu) X2 (dia) mm chuma axle X 1

16. 3mm imesababisha X 1

17. Gombo yoyote ya stika ya vinyl (Aliexpress)

Cable ndogo ya USB

MPU6050

MPU6050 ni kifaa cha mems ambacho kina kasi ya mhimili 3 na gyroscope 3 ya mhimili ndani yake. Hii inatusaidia kupima kasi, kasi, mwelekeo, na kuhamishwa. Hiki ni kifaa cha msingi cha I2C ambacho kinaendesha 3.3 hadi 5v. Katika mradi huu, MPU6050 hutumiwa kupima ikiwa uso uko sawa au la na pia kupima pembe ya mstari.

GROVE PODA ENODER

Hii ni encoder ya kuzunguka ya mitambo inayoongeza data ya maoni ya mwelekeo wa rotary na kasi ya kuzunguka. Nilitumia encoder hii kwa sababu encoder yake ndogo zaidi ningeweza kupata na sehemu ya programu yake pia ilikuwa rahisi. Encoder hii ina hatua 24 kwa kila mzunguko. Kutumia hii tunaweza kuhesabu umbali uliohamishwa na gurudumu kwenye encoder ikiwa kipenyo cha gurudumu kinajulikana. Mahesabu ya jinsi ya kufanya hivyo yanajadiliwa katika hatua za baadaye za hii inayoweza kufundishwa. Mradi huu hutumia kisimbuzi kupima umbali wa mistari iliyopinda.

SHARP GP2Y0A41SK0F IR umbali wa MODULE

Hii ni sensor ya analog ambayo inatoa voltage inayobadilika kama pato kulingana na umbali wa kitu kutoka kwa sensa. Tofauti na moduli zingine za IR, rangi ya kitu kinachogunduliwa haitaathiri pato la sensa. Kuna aina nyingi za sensorer kali lakini ile tunayotumia ina urefu wa 4 - 30 cm. Sensor hufanya voltage kati ya volts 4.5 hadi 5.5 na huchota tu mA 12 ya sasa. Waya nyekundu (+) na nyeusi (-) ni nyaya za umeme na waya wa 3 (iwe nyeupe au manjano) ni waya wa pato la analog. Sensor hutumiwa katika mradi huu kupima umbali wa laini bila mawasiliano.

Hatua ya 2: VITUO VINATAKIWA

1. Mikasi

2. Wakataji wa sanduku au nyingine yoyote mkali mkali

3. kibano

4. Bunduki ya moto ya gundi

5. Gundi ya papo hapo (kama gundi kubwa)

6. Wambiso wa mpira (kama dhamana ya fevi)

7. Kuchuma chuma na risasi

8. mkataji wa laser

9. Printa ya 3D

10. Chombo cha rotary na disc ya kukata kidogo

11. Wakata waya

12. Sandpaper

Hatua ya 3: Faili za STL kwa Uchapishaji wa 3D

Kesi ya kifaa hiki iliundwa katika programu ya Autodesk Fusion 360. Kuna vipande 3. Faili za STL za vipande hivi zimepewa hapa chini.

Faili za "Kifuniko" na "gurudumu" zinaweza kuchapishwa bila msaada wakati faili ya "BODY" inahitaji msaada. Nilichapisha hizi kwa urefu wa safu ya 0.2 mm kwa ujazo wa 100% ukitumia PLA ya kijani kibichi. Printa iliyotumiwa ni tarantula ya TEVO.

Hatua ya 4: KUFUNIKA KESI NA VINYL

1. Tumia sandpaper nzuri kulainisha nyuso zote za nje za vipande vilivyochapishwa vya 3D ili stika ya vinyl ishike kwa urahisi.

2. Tumia kitambaa cha mvua kuondoa chembechembe zote nzuri ambazo zinaweza kubaki kwenye nyuso baada ya mchanga.

3. Baada ya uso kukauka, weka stika ya vinyl juu ya uso. Hakikisha kuwa hakuna mapovu ya hewa yaliyonaswa.

4. Tumia mkasi kukata stika ya ziada kuzunguka kingo.

5. Sasa weka stika kuzunguka pande za kabati na punguza ziada.

6. Tumia mkataji wa sanduku au wembe nyingine yoyote kukata mashimo ya onyesho la OLED, bandari ya kuchaji, gurudumu la usimbuaji, na sensorer kali ya IR.

ONYO: KUWA MAKINI SANA NA NYEUPE NA VITUO

Hatua ya 5: MICHEZO YA MZUNGUKO

KUPANGA PRINI MINI

Tofauti na Arduino nano, pro mini haiwezi kusanikishwa moja kwa moja kwa kuziba kebo ya USB kwani haina USB iliyojengwa kwa kibadilishaji cha serial TTL. Kwa hivyo kwanza tunapaswa kuunganisha USB ya nje na kibadilishaji cha serial kwa mini mini ili kuipanga. Picha ya kwanza inaonyesha jinsi viunganisho hivi vinapaswa kufanywa.

Vcc - 5V

GND - GND

RXI - TXD

TXD - RXI

DTR - DTR

Mchoro kamili wa mzunguko

Picha ya 2 inaonyesha mchoro kamili wa mzunguko wa mradi huu.

D2 - INT MPU6050

D3 - I / O (MODE)

D5 - I / O (KITENGO)

D6 - I / O (ZERO)

D7 - + (1) ENCODER

D8 - + (2) ENCODER

A0 - I / O SHARP IR

A1 - + Buzzer

A4 - SDA (OLED NA MPU6050)

A5 - SCL (OLED NA MPU6050)

GND - GND YA MODULI ZOTE NA SENSORS NA KUKUZA MODULI

VCC - + YA KUKUZA MODULE PORT USB

B + - BATARI +

B- - BATARI -

Picha ya 3 ilipigwa wakati nilikuwa naunda nambari. Hii ni usanidi wa muda ambao ulifanywa kwa kujaribu nambari, moduli, na mzunguko. Ni hiari kwako kujaribu

Hatua ya 6: KUINGIZA MAGNET

1. Tumia gundi ya papo hapo kwenye patupu kwa sumaku iliyotolewa chini ya shimo la bandari ya kuchaji.

2. Weka sumaku kwenye patupu na uishike hadi gundi itakapokauka kwa kutumia kitu kisichokuwa cha sumaku.

Sumaku husaidia kuzuia kifaa kuteleza au kusonga wakati kinatumiwa kwenye uso wa chuma.

Hatua ya 7: KUUNDA WENYE SISI

Ili kukifanya kifaa kiwe kidogo kadiri iwezekanavyo, mabano yanayopanda ya sensorer kali ya IR na kisimbuzi vilikatwa kwa kutumia zana ya kuzunguka na kiambatisho cha kukata diski.

Hatua ya 8: KUWEKA MAONI YA OLED

1. Weka alama kwenye majina ya pini upande wa nyuma wa onyesho la OLED ili viunganisho viweze kufanywa kwa usahihi baadaye.

2. Weka onyesho la OLED katika nafasi sahihi kama inavyoonyeshwa kwenye picha ya pili. Ufunguzi wa onyesho umeundwa kwa njia ambayo onyesho litaingia kidogo kwenye kuta. Hii inahakikisha kuwa onyesho liko katika hali sahihi na mwelekeo na halisongeki kwa urahisi.

3. Gundi moto hutumiwa kwa uangalifu karibu na onyesho. Gundi moto hupendekezwa kwa sababu ni aina ya kitendo kama kiambishi mshtuko kwa onyesho na haitaweka mkazo kwenye onyesho wakati inatumika.

Hatua ya 9: KUFUNGA Vifungo VYA GUSI NA MPU6050

1. wambiso msingi wa mpira hutumiwa.

2. wambiso hutumiwa kwa nyuso zote mbili.

3. Kuhakikisha vidokezo vyote vya kuuza vinakabiliwa na upande ulio wazi wa kesi hiyo, weka moduli katika maeneo yao waliyopewa kama inavyoonyeshwa kwenye picha.

4. Weka moduli na casing imeshinikizwa kwa upole kwa angalau dakika 2 baada ya kushikamana pamoja.

Hatua ya 10: KUKUZA + MODULI YA KUSHAJI

Hii ni moduli ambayo nilichukua kutoka kwa benki moja ya bei rahisi ya seli. Moduli hii ina mzunguko wa ulinzi wa betri na vile vile 5v, 1 amp amplifier converter. Pia ina kitufe cha kushinikiza cha ON / OFF ambacho kinaweza kutumika kama swichi ya umeme kwa mradi mzima. Bandari ya kike ya USB kwenye moduli iliondolewa kwa kutumia chuma cha kuuzia na waya mbili ziliuzwa kwa vituo vya + 5v na chini kama inavyoonekana kwenye picha ya 4.

Pembe 2 za kichwa cha kichwa kwa B + na B- kama inavyoonyeshwa kwenye picha mbili za kwanza na angalia ikiwa moduli inafanya kazi na betri.

Tumia gundi ya papo hapo kwenye jukwaa lililotolewa kwa moduli na uweke moduli kwa upole kuhakikisha kuwa bandari ya kuchaji na ufunguzi unapeana iko sawa.

Hatua ya 11: KUWEKA BATTERY NA SHARP IR SENSOR

1. Mipako ya waya wa shaba ya Enamelled huondolewa kwa kupasha ncha ya waya kwa kutumia chuma cha kutengeneza au taa nyepesi hadi insulation itayeyuka. Waya zinauzwa kwa uangalifu kwa onyesho la OLED. Hii imefanywa sasa kwa sababu inaweza kuwa ngumu kufanya vivyo hivyo baada ya betri kuwekwa.

2. Betri imeteremshwa chini ya jukwaa la moduli ya kuongeza nguvu kwa njia ambayo viunganishi vya waya vinakabiliwa na mwelekeo wa onyesho la OLED kama inavyoonekana kwenye picha ya 3.

3. Sensor kali ya IR imeingizwa kwenye slot inayotolewa kwa hiyo.

Hatua ya 12: KUAMBATISHA ARDUINO NA BUZZER

1. USB kwa kibadilishaji cha serial inauzwa kwa Arduino kulingana na mchoro wa mzunguko uliyopewa.

2. Gundi moto hutumiwa kubandika Arduino katikati ya casing juu ya betri.

3. Waya huuzwa kwa vituo vya buzzer na kisha buzzer inasukuma ndani ya cavity ya mviringo kwenye casing iliyotolewa kama inavyoonekana kwenye picha ya 7.

Hatua ya 13: ENCODER

1. Vituo vya encoder vinasafishwa kwa kutumia blade.

2. Vipinga vinauzwa kwa encoder.

3. Waya za shaba zinauzwa kulingana na mchoro wa mzunguko.

4. Mhimili wa chuma umeingizwa kwenye gurudumu iliyochapishwa ya 3D. Ikiwa gurudumu liko huru sana, lilinde kwa kutumia gundi ya papo hapo.

5. Ingiza usanidi wa gurudumu la axle kwenye encoder. Tena ikiwa ni huru tumia gundi ya papo hapo. Lakini wakati huu, kuwa mwangalifu sana usiruhusu gundi yoyote iingie kwenye mifumo ya kusimba.

6. Weka kificho ndani ya bati ili magurudumu yatoke nje kupitia ufunguzi uliotolewa na pia uhakikishe kuwa inageuka kwa uhuru.

7. Tumia gundi ya moto kupata encoder mahali pake.

Hatua ya 14: Wiring na Soldering

1. Wiring ya mzunguko hufanyika kulingana na mchoro wa mzunguko uliyopewa katika hatua ya "CIRCUIT DIAGRAM" hapo awali.

2. waya na -ve za sensorer zote na moduli zimeunganishwa sawa na chanzo cha nguvu.

3. Hakikisha hakuna waya yoyote anayezuia mwonekano wa moduli ya IR au inayoshikana na gurudumu la kusimba.

Hatua ya 15: CODING

1. Pakua nambari na maktaba zilizotolewa hapa chini.

2. Toa folda za maktaba. Nakili folda hizi kwenye folda ya "maktaba" kwenye folda ya "Arduino" ambayo inapatikana ndani ya "Nyaraka Zangu" za kompyuta yako (ikiwa wewe ni mtumiaji wa windows).

3. Fungua nambari iliyotolewa ("filal_code") katika Arduino IDE na uipakie kwenye Arduino.

Hatua ya 16: UADILISHAJI WA MPU6050

Kwa kuwa moduli ya accelerometer / gyroscope ya MPU6050 ilikuwa imefungwa tu kwenye casing, inaweza kuwa sio kiwango kamili. Kwa hivyo hatua zifuatazo zinafuatwa kurekebisha kosa hili la sifuri.

HATUA YA 1: Chomeka kifaa kwenye kompyuta yako na uweke juu ya uso ambao tayari unajua uko sawa kabisa (mfano: sakafu ya tile)

HATUA YA 2: Nenda kwenye hali ya "LEVEL" kwenye kifaa kwa kugusa kitufe cha "M" na uangalie maadili ya X na Y.

HATUA YA 3: Wape maadili haya kwa vigeuzi "calibx" na "caliby" katika nambari.

HATUA YA 4: Pakia programu tena.

Hatua ya 17: HESABU YA MBALI ILIYOHAMISHWA KWA HATUA YA WAFANYAKAZI

Idadi ya hatua kwa kuzunguka kwa shimoni la encoder, N = hatua 24

Kipenyo cha gurudumu, D = 12.7mm

Mzunguko wa gurudumu, C = 2 * pi * (D / 2) = 2 * 3.14 * 6.35 = 39.898 mm

Kwa hivyo, umbali ulihamishwa kwa kila hatua = C / N = 39.898 / 24 = 1.6625 mm

Ikiwa nyinyi mnatumia gurudumu tofauti au encoder tofauti na hesabu tofauti ya hatua, tafuta umbali uliohamishwa kwa mm kwa kubadilisha maadili yako katika fomula iliyo hapo juu na mara tu utakapopata azimio, ingiza dhamana hii katika fomula ndani ya nambari kama inavyoonyeshwa katika picha.

Kusanya na kupakia nambari hiyo kwa Arduino tena.

Mara tu usanidi wa kisimbuzi ufanyike na programu iliyobadilishwa kupakiwa, unaweza kufuta na kuondoa USB kwa moduli ya kubadilisha TTL ya serial kutoka Arduino Pro Mini.

Hatua ya 18: KUJARIBU KILA KITU KABLA YA KUFUNGA KESI

Vitu vya kujaribu:

1. Ikiwa chaja inaweza kuingizwa kwa urahisi kwenye bandari na ikiwa betri zinachaji vizuri.

2. Kitufe cha ILIYO ONA / ZIMA inafanya kazi au la.

3. OLED huonyesha kila kitu katika mwelekeo sahihi na msimamo na nafasi sahihi.

4. Vifungo vya kugusa vyote vinafanya kazi vizuri na vina lebo sahihi.

5. Ikiwa kisimbuzi kinatoa viwango vya umbali vikigeuzwa.

6. Moduli za MPU6050 na SHARP IR zinafanya kazi na kutoa usomaji sahihi.

7. Buzzer inasikika.

8. Hakikisha hakuna kitu ndani kinachopokanzwa kinapowashwa. Ikiwa inapokanzwa hutokea, inamaanisha wiring ni sawa mahali pengine.

9. Hakikisha kila kitu kimewekwa sawa na hakizunguki kwenye sanduku.

Hatua ya 19: KUWEKA BONYEZI YA KUSHINDA BUTTON NA KUFUNGA KESI

KUTUMIA MWONGOZO KUONGEZA SHINJO LA KUSHINDA BUSHA

Shaft ya kitufe cha kushinikiza kwenye moduli ya kuchaji ni fupi sana kuweza kutoka kupitia ufunguzi kwenye kabati. Kwa hivyo kichwa cha 3mm cha LED hutumiwa kama extender.

1. Miguu ya LED hukatwa kwa kutumia mkata waya.

2. Upande wa gorofa wa LED umetengenezwa laini na usawa kwa kutumia sandpaper. Ikiwa LED ni ndogo sana kushughulikia kwa mkono, tumia kibano.

3. Weka kichwa cha LED kwenye shimo lililotolewa kwa kifuniko cha kesi kama inavyoonyeshwa kwenye picha. Hakikisha inayoongozwa sio ngumu kwani inastahili kuteleza na kutoka wakati kitufe cha kushinikiza kinabanwa

KUFUNGA KESI

1. Tumia adhesives yoyote ya mpira (nilitumia Fevi Bond) kwa uangalifu kando ya mdomo kwenye mwili na kofia.

2. Subiri kwa dakika 5 hadi 10 ili gundi ikauke kidogo kisha bonyeza vyombo vyote kwa pamoja. Hakikisha mwisho wa bure wa ekseli ya chuma ya gurudumu la kusimba huenda kwenye shimo lililotolewa kwa kofia.

3. Tumia mzigo mzito (nilitumia betri ya UPS) kuweka vipande vyote vimebanwa wakati gundi ikikauka.

Kuambatana na Mpira ilipendekezwa hapa kwa sababu ikiwa kesi inapaswa kufunguliwa baadaye kwa uingizwaji wa betri au kupanga upya, Inaweza kufanywa kwa urahisi kwa kutumia blade kali au kisu kando ya pamoja.

Hatua ya 20: KUWEKA LEBO Vifungo vya kugusa

Uwekaji alama unafanywa ili kutambua kwa urahisi nafasi na kazi za kitufe cha kugusa.

Alfabeti zilikatwa kutoka kwa karatasi nyeupe ya stika kwa kutumia kipasuli changu cha laser.

Vipande vilivyokatwa viliondolewa kutoka kwa karatasi kuu kwa kutumia kibano na kisha kutumika kwenye kifaa katika nafasi na mwelekeo sahihi.

Urefu wa Alfabeti ya juu: 8mm

Upeo wa herufi kubwa: 10MM

TAHADHARI: Vaa miwani ya usalama ya kufunga laser wakati unafanya kazi na mchoraji au mkataji wa laser.

Hatua ya 21: MATOKEO

Kifaa kimekamilika. Ikiwa nyinyi mna mashaka yoyote au maoni kuhusu mradi tafadhali nijulishe kupitia maoni.

ASANTE

Zawadi ya Kwanza kwenye Mashindano ya Ukubwa wa Mfukoni