Tangi la mawimbi la DIY / flume Kutumia Arduino na V-yanayopangwa: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Tangi la mawimbi ni usanidi wa maabara ya kuchunguza tabia ya mawimbi ya uso. Tangi la wimbi la kawaida ni sanduku lililojaa kioevu, kawaida maji, na kuacha nafasi wazi au iliyojaa hewa juu. Katika mwisho mmoja wa tank mtendaji hutoa mawimbi; mwisho mwingine kawaida huwa na uso wa kunyonya mawimbi.

Kawaida mizinga hii hugharimu pesa nyingi kwa hivyo nilijaribu kutengeneza suluhisho la bei rahisi sana kwa wanafunzi ambao wanataka kutumia tangi kupima miradi yao.

Hatua ya 1: Jinsi kipimo kinafanya kazi

Kwa hivyo mradi huo unajumuisha watendaji wawili waliotengenezwa kwa kutumia v-slot alumini extrusions.

Pikipiki ya stepper imeunganishwa kwa kila actuator na motors zote zinadhibitiwa na hiyo hiyo stepper motor drive kwa hivyo hakuna bakia.

Arduino hutumiwa kudhibiti dereva wa gari. Programu inayoendeshwa na menyu hutumiwa kutoa mchango kwa mwako uliounganishwa kupitia pc. Sahani za Actuator zimewekwa kwenye gantry ya v-yanayopanda ambayo itarudi na kurudi mara tu motors zitakapoanza na harakati hizi za kurudi na nyuma za sahani hutengeneza mawimbi ndani ya tangi. Urefu wa wimbi na urefu wa wimbi unaweza kubadilishwa kwa kubadilisha kasi ya motor kupitia arduino.

Hatua ya 2: Tafadhali Kumbuka Kabla ya Kuanza

Sijashughulikia mengi ya vitu vidogo jinsi ya kutumia arduino au jinsi ya kulehemu ili kuweka mafunzo haya kidogo na rahisi kueleweka. Vitu vingi vinavyokosekana vitafutwa kwenye picha na video. Tafadhali nitumie ujumbe ikiwa kuna shida yoyote au maswali kuhusu mradi huo.

Hatua ya 3: Kusanya nyenzo zote

1. Mdhibiti mdogo wa Arduino
2. Pikipiki ya 2 * Stepper (2.8 kgcm torque kwa kila motor)
3. 1 * Stepper motor Dereva
4. 2 * V yanayopangwa gantry mfumo
5. Sahani za chuma au chuma kwa mwili wa tanki
6. L-stiffeners kusaidia mwili
7. Fibre au karatasi ya plastiki kutengeneza sahani ya actuator
8. Waya 48 volt DC umeme

Sijajumuisha vifaa vya v-slot gantry kwa sababu orodha itakuwa kubwa sana basi tu google v-slot utapata video nyingi kuhusu jinsi ya kukusanyika nilitumia 2040 alumini extrusion. Uwezo wa magari na uwezo wa usambazaji wa umeme utabadilika ikiwa unataka kubeba mzigo zaidi.

Vipimo vya tanki

Urefu 5.50 m

Upana 1.07 m

Kina 0.50 m

Hatua ya 4: Vipimo vya Variuos

Ili kufanya mambo kuwa rahisi na mafunzo mafupi nimechukua picha za vifaa anuwai na kiwango ili uweze kuona saizi za hizi.

Hatua ya 5: Kutengeneza Mwili

Mwili hutengenezwa na karatasi ya chuma yenye unene wa 3 mm.

Upana wa tank ni mita 1.10, urefu wa mita 5 na urefu wa mita 0.5.

Mwili wa tanki umeundwa na chuma laini na stiffeners karibu nayo kila inapobidi. Sahani nyepesi za chuma zilipigwa na kukatwa katika sehemu anuwai kulingana na vipimo vya tanki. Sehemu hizi zilijengwa kwa kulehemu pamoja. Stiffeners pia ziliunganishwa pamoja ili kufanya muundo uwe na nguvu zaidi.

Sahani ya kwanza ilikuwa imeinama kwa saizi inayotakikana katika sehemu anuwai na kisha sehemu hizi zikaunganishwa pamoja kuusimamisha mwili. Stiffeners ziliongezwa kama vipimo vya stiffeners za msaada zinaonyeshwa kwenye picha

Hatua ya 6: Mkutano wa Actuator na Utengenezaji wa Sahani

watendaji ni kufanywa kwa kutumia v-yanayopangwa mifumo. Hizi ni kweli nafuu na ni rahisi kujenga unaweza google ni online jinsi ya kukusanya moja ya haya. Sijajumuisha mafunzo ya kusanyiko kwa sababu yatabadilika kulingana na mzigo unayotaka kubeba. Kwangu mzigo kwa kasi kubwa ulikuwa karibu 14Kg.

Sahani ya Actuator imejengwa kwa kutumia karatasi ya frp, akriliki pia inaweza kutumika. Sura ya chuma cha pua ilijengwa kuunga mkono karatasi ya frp.

Sura ya paddle

Sura ya paddle imeundwa na chuma cha pua. Chuma cha pua ni uthibitisho wa maji na kwa hivyo itapinga kutu. Sehemu ya mraba ya 2 x 2 cm ilitumika kwa sura ya paddle. Sura imara ilikuwa ya lazima kwani mzigo mwingi wa baiskeli itakuwa hatua kwenye paddle wakati wa kizazi cha mawimbi. Sura ya chuma haitainama na kwa hivyo itazalisha wimbi la kawaida la sinusoidal.

Kitambaa cha kawaida cha L kilifanywa kuunganisha sahani ya actuator na sahani ya gantry kwenye mfumo wa vslot.

Hatua ya 7: Utaftaji wa Tabia za Wimbi

Tangi inaweza kutoa urefu tofauti wa mawimbi kulingana na mahitaji. Ili kuzalisha urefu tofauti wa wimbi la RPM la magari hubadilishwa. Kupata urefu mkubwa wa wimbi RPM ya motor imeongezeka hii aslo inapunguza urefu wa wimbi la wimbi. Similary kuongeza urefu wa urefu wa RPM ya motor imepungua. RPM inaweza kubadilishwa kwa kuchagua chaguo la RPM ya kawaida kutoka kwenye menyu.

Upeo wa RPM = 250

Kima cha chini cha RPM = 50

Chini ni mfano wa urefu tofauti wa wimbi kama ilivyorekodiwa na accelerometer. Picha ya kwanza ni data iliyorekodiwa kwenye RPM ya juu kama matokeo tunapata urefu wa wimbi kubwa. Picha ya pili inaonyesha kupungua kwa urefu wa wimbi na kuongezeka kwa urefu wa grafu ambayo ni data iliyorekodiwa na acceleromerter na inawakilisha sifa halisi za wimbi la wimbi lililozalishwa.

Hatua ya 8: Uunganisho na Programu ya Elektroniki

Wakati uunganishaji wa umeme uwe na uunganisho wa uangalifu polarity unganisha terminal nzuri kwa chanya na hasi kwa hasi. Fanya unganisho kwa motor na dereva kama inavyoonyeshwa kwenye picha. Mara tu unganisho wote ni sahihi unganisha pini za microcontroller (8, 9, 10, na 11) kwa dereva wa gari. Unganisha microcontroller kwenye PC na USB. Anza Arduino IDE> Mfuatiliaji wa serial.

Programu hiyo imejumuishwa katika mafunzo na inajielezea yenyewe hutumia kesi ya kubadili na ikiwa taarifa zingine zitafanya kazi. Ili rahisi sana mwanafunzi wa shule ya upili pia anaweza kuielewa.

Hapa kuna kiunga cha gari cha google kwenye programu

Mpango wa kudhibiti Arduino

Hatua ya 9: Kudhibiti Watendaji kwa Programu inayoendeshwa na Menyu

Mara tu mdhibiti mdogo akiunganishwa vizuri kwenye PC utafanya menyu sawa. Ili kuchagua chaguo andika nambari karibu na chaguo na bonyeza Enter

Mfano: -

Ili kuchagua "Actuate at frequency maximum" aina 1 na bonyeza Enter.

Kusimamisha aina ya hatua 0 na bonyeza kuingia.

Kuacha dharura

Kusimamisha kitendaji bonyeza "0" na uingie.

Kusimamisha dharura ama bonyeza tena kwenye microcontroller au ukate umeme.

Hatua ya 10: Jinsi ya Kuendesha Tank ya Wimbi

Tangi hili lilitengenezwa kama sehemu ya mradi wangu mkubwa. Tangi imejaribiwa kwa kizazi cha mawimbi tofauti ya kawaida katika hali ya bahari kuu kwa mfano wa baji iliyopunguzwa. Upimaji wa wimbi la wimbi ulifanikiwa. Gharama ya jumla kwa maendeleo ya mradi huu ilikuwa Rupia. 81, 000 (Elfu themanini na moja tu) katika kipindi cha miezi miwili.

Kwa maswali yoyote tafadhali toa maoni.

Tuzo ya Kwanza katika Mashindano ya Maji