Dizalo modela kontrolirano Arduinom: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

U ovom Instructable-u pokazat ću vam kako sam izgradio dizalo za igračke na dvije razine, s radnim kliznim vratima i automobilom koji se po potrebi pomiče gore-dolje.

Srce lifta je Arduino Uno (ili u ovom slučaju Adafruit Metro), na čijem je vrhu instaliran motorni štit Adafruit. Štitnik znatno olakšava vožnju s dva servo motora potrebna za otvaranje i zatvaranje vrata, te koračnim motorom koji vozi automobil gore -dolje.

Stvarna je struktura doista jednostavan dio i može se izraditi kako god želite. Lukav je dio kako sve staviti unutra i osigurati da su stvari ispravno usklađene.

Dakle, rečeno, prijeđimo na to!

Pribor

• Arduino Uno (ili ekvivalent)
• Adafruit motorni štit
• Perf ploča
• Zaglavlja za Arduino i štit
• Servo pogoni s kontinuiranim okretanjem (2)
• Koračni motor NEMA 17
• Nosač koračnog motora
• Vlaknaste ploče srednje gustoće (MDF) 1/2 "i 1/4" komada
• Aluminijski limovi
• Aluminijska šipka
• Aluminijske šipke
• Aluminijski U-kanal
• Čelična šipka
• PVC cijev (1/8 "i 1/4")
• Razvodni remen 10 mm
• Remenice 10 mm
• pištolj za vruće ljepilo
• vijci
• listovi od pleksiglasa
• Uzorci podova
• Ljepljiva traka
• Žice
• Gumbi gore/dolje
• Mikro prekidači
• Veliki linearni aktuator - planovi su ovdje

Korak 1: Vrata

Prvi problem s kojim sam se odlučio uhvatiti bila su vrata. Vrata su se morala pomicati naprijed -natrag i biti pričvršćena pri dnu i na vrhu kako se ne bi prevrnula.

Završio sam pomoću aluminijskih u-kanala, koji se obično koriste kao ivice za daske, po dnu kako bi vrata ostala na svom mjestu. Vrh je bio malo lukaviji. Na internetu sam pronašao 3D tiskane planove za linearne aktuatore i zaključio da bi to bilo izvrsno za zatvaranje vrata i njihovo otvaranje. Napravio sam vrata od malih MDF ploča i omotao nekoliko aluminijskih ploča oko ploče kako bih joj dao metalni izgled. (vidi fotografije)

Stavio sam čeličnu šipku preko vrha vrata i vruće zalijepio komad PVC cijevi na vrh ploče vrata. Šipka je stala unutar cijevi i omogućila je vratima da se slobodno kreću naprijed-natrag, dok je donjih 8-ak centimetara vrata bilo unutar u-kanala kako bi bilo ravno.

Postavio sam linearni pogon iznad čelične šipke i upotrijebio više pvc cijevi i više vrućeg ljepila kako bih omogućio pokretaču da pomakne vrata. Linearni pogon dizajniran je oko servo motora veličine hobija, pa sam ih dodao.

Korak 2: Struktura

Prvo sam napravio grubu skicu kako bih htio da izgleda dizalo. Morao je imati 2 kata, s automobilom koji se penje gore -dolje i vratima koja se otvaraju na svakom katu. Konačni proizvod odstupio je od početne skice, ali to je u redu!

Zatim sam izgradio konstrukciju od vlaknaste ploče srednje gustoće (MDF), izmjerio podove i otvore na vratima te izrezao oblike ubodnom pilom i pilom za rupe. Baza i vrh su malo veći od zgrade kako bi joj dali određenu stabilnost i vizualnu privlačnost. Struktura ima samo 3 strane, jer sam odlučio ostaviti leđa otvorena kako biste mogli pogledati unutra.

Bočni dijelovi visoki su 24 inča i široki 12 inča, a gornji i donji dio su 15 inča kvadratni, svi izrađeni od 1/2 MDF ploča. Vrata su visoka 6 inča i široka oko 4 inča. Pobrinite se da ostavite dovoljno mjesta kako bi se vrata sakrila sa strane kada su otvorena.

Dodao sam i malu platformu za slijetanje za van 2. kata.

Napravio sam i rupu od 2 inča iznad svih vrata za prozorski ili podni pokazivač, rupice za tipke za pozivanje uz sva vrata i malu rupu za LED iznad svakog otvora na vratima (što nisam završio)

Cijelu sam stvar ofarbao u metalik plavu boju.

Korak 3: Automobil

Lift je napravljen od MDF -a i stražnjeg dijela pleksiglasa, tako da možete vidjeti automobile iz Kutije šibica ili Lego momke koje stavljate u dizalo. Sam automobil je jednostavna kutija, ništa previše otmjeno. Naslikao sam ga i unutra stavio neke razglednice kao postere. Ispalo je nekako teško pa nisam bio siguran kako će ga motor podići koristeći moj prvotni plan. Vratit ćemo se na to.

Težak dio auta bio je kako ga podići i spriječiti da se njiše. Korištenjem isprobane i istinske metode vrućeg ljepila i pvc -a (vratit ću se i na to, ne dopustite mi da zaboravim), stavio sam četiri aluminijske šipke koje idu od vrha do dna konstrukcije i poravnao ih s auto i cijev koje sam zalijepio na svakom uglu. To je dizalo zadržalo na mjestu dok se dizalo i silazilo.

3D ispisani dijelovi prilično su stršali s unutarnje stijenke konstrukcije, pa sam morao držati automobil dizala nekoliko centimetara od otvora vrata. Nisam želio imati hrpu tijela na dnu okna dizala od Lego minifig kojima nije "smetala velika praznina", pa sam dodao kratku platformu unutar vrata koja se prilično približila otvorenoj strani lifta, što je riješilo problem.

Korak 4: Motor i protuteža

Sljedeći problem bio je kako natjerati auto da ide gore -dolje. Kupio sam koračni motor NEMA-17 (to je veličina, a ne snaga) od Adafruit-a i pokušao sam s njim podići lift u kabini pomoću neke žice i 3D tiskane špule pričvršćene na osovinu stepera kako bih namotao niz.

To nije uspjelo, pa sam počeo razmišljati o tome kako funkcionira pravi lift, s protutežom. Na taj način motor ne mora podići punu težinu automobila, samo mora pokrenuti početno kretanje, koje zahtijeva mnogo manji okretni moment. Na ovom sam projektu naučio mnogo o zakretnom momentu.

U svakom slučaju, moja ideja protivteže bila je čvrsta i završio sam koristeći sustav remena i remenica širine 10 mm, slično onome što se koristi za izradu 3D pisača. Automobil je težio oko jedan kilogram (2 funte), a koračni motor ocijenjen je kao sposoban podići 2 kilograma na jedan centimetar od središta osovine. (Više problema s zakretnim momentom) Dakle, bilo je dobro.

Jedan kraj pojasa bio je pričvršćen na vrh vagona dizala (pomoću metalne ploče s navojem), a zatim je pojas išao ravno prema gore i na zupčasti zupčanik na koračnom motoru, koji je bio montiran na strop konstrukcije. Pojas je zatim išao 90 stupnjeva preko vrha konstrukcije do druge zupčaste remenice, pričvršćene na drugu čeličnu šipku, montiranu na nosače. (vidi slike) Odatle je remen skrenuo za 90 stupnjeva ravno prema dolje i pričvršćen je na protuutež. (Očito morate sve to izmjeriti i postaviti točno kako biste izbjegli dodatni stres na pojasu)

Protuteža je napravljena od četiri komada uzorka drvenih podova iz Home Depota koje sam zašrafio i zalijepio ljepljivom trakom. Pojas je stegnut u sredini komada, a višak repa je također pričvršćen s vanjske strane. Postavio sam 2 čelične šipke za protuutež za kretanje gore -dolje, koristeći PVC cijevi zalijepljene s obje strane snopa protuutega za montažu.

Kad su svi strukturni dijelovi postavljeni, došlo je vrijeme za rad na elektronici.

Korak 5: Prekidači i elektronika

Mozak ovog projekta je Arduino Uno, s Adafruit Motor Shieldom na vrhu. Štit znatno olakšava upravljanje dvama servo motorima i koračnim motorom, a istovremeno omogućuje pristup većini pinova na Arduinu. Koračni motor također zahtijeva više od 5V izlaza Arduina, a štitnik vam omogućuje pojačavanje napona na motoru i smanjivanje za Arduino. Motor troši do 12V, ali na kraju sam otišao s 9V ulazom, jer sam ispržio regulator napona na jednom Arduinu kad su se jedna vrata zaglavila.

Uzeo sam još jednu stranicu s načina na koji su izgrađeni 3D pisači i koristio sam male kontaktne prekidače na svim mjestima na kojima želite da se stvari prestanu pomicati. Dakle, imao sam trenutne kontaktne prekidače na 6 lokacija. Otkrili su gdje je automobil i u kakvom su statusu svaka vrata. Kad je automobil bio na dnu konstrukcije, pritisnuo je prekidač ispod automobila. Kad je bio na vrhu, aktiviran je prekidač na dnu protuutega. Vrata su također pritisnula prekidač s obje strane, kada su bila otvorena ili zatvorena.

Da bih nazvao dizalo, stavio sam osvijetljene gumbe na prednji dio konstrukcije. To su hladni trokutasti gumbi sa LED diodama unutra pa zasvijetle pri pritisku (ako ih tako spojite).

Stvarni kod za ovaj projekt nije previše složen. Glavna petlja Arduino skice provjerava ima li pritisnutih gumba gore ili dolje. Ovisno o položaju automobila, program reagira bilo pomicanjem automobila, pa otvaranjem vrata na nekoliko sekundi i zatvaranjem vrata. Ili, ako se automobil nalazi na podu na kojem je pritisnuto dugme, samo otvara vrata, a zatim ih zatvara nakon 5 sekundi.

Bilo je puno rješavanja problema, ali na kraju sam sve radio pouzdano. Posljednji korak bio je veliki komad pleksiglasa na stražnjoj strani s izbušenom rupom za pristup utičnici za napajanje.

Ovo je bio jako zabavan projekt i naučio sam puno. Kad sam ga gradio, posvuda sam tražio planove za ovako nešto, ali nisam mogao pronaći mnogo. Nadajmo se da ovaj Instructable može pomoći nekome tko želi izgraditi sličan projekt.

Korak 6: Zatvaranje misli

Jednu stvar koju bih dodao drugoj zgradi bio bi način da osjetim ako nešto blokira vrata, poput pravog lifta. Mislim da bi neka vrsta svjetlosnog senzora mogla funkcionirati, ali netko pametniji od mene to može shvatiti.

Također, ovo je bio projekt za klijenta, te sam mu ga poslao pomoću UPS -a. Međutim, dopustio sam UPS -u da to spakira, što se pokazalo kao velika pogreška. Lift je stigao s odlomljenim dijelovima, pojas je otkopčan, a jedna vrata nisu radila. Radio sam s klijentom kako bih ga pokrenuo, ali neke od mojih vruće lijepljenih PVC cijevi su mi otpale, pa bih u budućnosti vjerojatno pokušao pronaći elegantnije rješenje od vrućeg ljepila. Također, sljedeći put ću ga sam spakirati! Nadam se da ste uživali u ovom Instructable -u. Više projekata pogledajte na cascobaystudios.com

Hvala na čitanju i vidimo se sljedeći put!

Korak 7: Kodirajte

Arduino kôd nalazi se u priloženoj datoteci. To je krvavi nered, ali djeluje!

Drugoplasirani na Arduino natjecanju 2020