Sadržaj:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-13 06:57
Ova instrukcija nastala je u skladu s projektnim zahtjevima Makecoursea na Sveučilištu Južne Floride (www.makecourse.com).
Ovo je moj planetarij aktiviran zvukom. Osnovna funkcija planetarijuma je aktiviranje uz prisutnost glasnog zvuka, poput pljeskanja, te ponovno stvaranje putanje Mjeseca i Zemlje oko Sunca. Ovo je zabavan i jednostavan projekt koji se može lako ponovno stvoriti i bit će lijep ukrasni i interaktivni komad za prikaz.
U ovom Instructableu objasnit ću kako ponovno stvoriti ovaj planetarij raspravljajući o sustavu zupčanika, općim postavkama i sustavu upravljanja.
Korak 1: Korak 1: Dijelovi i alati
Dijelovi
- 1 kućište elektronike DC -47P DC za teške uvjete rada - 9,58 USD
- Drvena glava lutke ArtMinds®, 2,5 " - 2,49 USD
- Drvena glava lutke ArtMinds®, 2,25 inča - 1,89 USD
- 3/8 "promjer 6061 Aluminijska okrugla šipka 24" Duljina T6511 Ekstrudirano 0,375 inča Dia - 7,20 USD
Elektronika
- Koračni motor istosmjernog napona 5V 28BYJ-48 s pločom modula za testiranje upravljačkog programa ULN2003 4-fazna-1,79 USD
- Modul senzora zvuka - 1,50 USD
- UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 Razvojna ploča za Arduino + USB kabel - 7,58 USD
- Mini ploča - 5,69 USD
- 4-pinski žensko-ženski kabel-3,84 USD
- Žica za prespajanje panoa od 75 komada - 4,99 USD
Alati i pribor
- 3D pisač
- Traka za mjerenje
- 3/8 "kuglični ležaj
- 5 -minutni epoksid
- Čačkalica ili miješalica za jednokratnu upotrebu
- Ladica za jednokratnu upotrebu
- Čekić
- Bušilica
- 4 "pila za rupe
- Tračna pila
- Ravna i zakrivljena datoteka za ruke
- Akrilne boje i četke: tamno plava, tamno zelena, bijela, žuta
Softver
Trebat će vam Arduino IDE ili samostalne verzije AVR-GCC i AVRDude
Korak 2: Korak 2: Stvaranje prijenosnog sustava
Ovdje 3D pisač dolazi u igru. Morat ćete preuzeti priložene STL datoteke za 3D ispis zupčanika i postolje koje će držati zupčanike i šipke na mjestu. Dizajn planetarijuma sastoji se od 4 zupčanika: Motornog zupčanika (pogonskog zupčanika), Zemljinog zupčanika (pogonskog zupčanika), malog središnjeg zupčanika i Mjesečevog zupčanika. Zupčanik motora bit će pričvršćen na koračni motor i vozit će zupčanik uzemljenja. Mjesečev zupčanik bit će na vrhu Zemljinog zupčanika i u svom će središtu imati štap koji će prolaziti kroz Zemljin zupčanik. To će uzrokovati okretanje Mjesečevog zupčanika pri okretanju Zemljinog zupčanika. Središnji zupčanik koristi se za držanje Mjesečevog zupčanika na mjestu i obići će središte Zemljinog zupčanika. Štap za Mjesec će prolaziti kroz Mjesečevu opremu koja će omogućiti Mjesecu da putuje oko Zemlje dok Zemlja i Mjesec putuju oko Sunca. Kako bih uštedio na vremenu ispisa, koristio sam ispunu od 5% na bazi. Ova niska ispuna također je učinila bazu vrlo laganom što je bilo korisno.
Korak 3: Korak 3: Pripremite se za rad
Priprema šipki
Nakon što se sve odštampa, morat ćemo obaviti neke pripremne radove kako bismo naše planete, šipke i kućište pripremili za instalaciju. Prvo ćemo morati pomoću tračne pile rezati šipku na tri dijela. Jedan bi trebao biti 5 ", jedan je 3", a posljednji je 1,5 ".
Planet Prep
Koristit ćemo glave lutki i kuglični ležaj za stvaranje naše Zemlje, Sunca i Mjeseca. Glava od 1,5 "koristit će se za Sunce, 1,25" za Zemlju, a kuglični ležaj za Mjesec. Prvo želite izbušiti rupe u ravno dno glava lutaka pomoću svrdla od 3/8 ". To će vam omogućiti pričvršćivanje planeta na šipke. Sada slijedi zabavni dio, slikanje! Ovisno o tome koju boju koristite, možda ćete morati nanijeti nekoliko slojeva da biste dobili živu boju, osobito pri slikanju Sunca i Mjeseca. Upamtite, bolje je nanijeti nekoliko tankih slojeva nego nanijeti na jedan vrlo debeli sloj. Debeli sloj vjerojatno će uzrokovati kapanje i potrebno je dugo da se osuši. Svakako pustite da se svaki tanki sloj potpuno osuši prije nego što nastavite. Zemlja je obojana slobodnom rukom. Nakon što se Mjesec potpuno osuši, pričvrstite je epoksidom na šipku.
Priprema Priloga
Moramo izrezati rupu u poklopcu kućišta kako bi se šipke mogle slobodno kretati. Za to ćete morati koristiti pilu s rupama od 4 pričvršćenu za bušilicu. Upamtite da rupu morate pomaknuti od središta kako biste osigurali prostor za koračni motor i motorni zupčanik. Koristite svoju bazu kao referencu kako biste odredili gdje ćete izrežite rupu i provjerite je li centrirana s rubovima kućišta.
Sada kada su vaši planeti, šipke i kućište pripremljeni, spremni ste za početak sastavljanja!
Korak 4: Korak 4: Glavna montaža
Počnite postavljanjem koračnog motora u predviđeni utor na podnožju. Utaknite žice tako da se spuštaju kroz podnožje i izlaze iz dna. Zatim postavite uzemljivač na ekstrudiranu cijev na podnožju. Želite zupčanik Zemlje postaviti tako da pluta tik iznad baze i da se ne trlja o njega pri okretanju. Sada postavite zupčanik motora na koračni motor tako da središte zupčanika prolazi kroz osovinu motora. Motorni zupčanik i zupčasti prijenosnik trebali bi se lijepo uklopiti. Zatim dodajte središnji zupčanik u ekstrudiranu cijev. Središnji zupčanik će vrlo dobro prianjati na ekstrudiranu cijev i morat će se zabiti na mjesto.
Imajte na umu da je vrlo teško ukloniti središnji zupčanik nakon što se zabije na mjesto pa provjerite jeste li pravilno postavili sve ispod njega prije nego nastavite. Također želite ostaviti malo prostora između zemaljskog i središnjeg zupčanika kako ne bi ometali jedno drugo.
Sada ste spremni za dodavanje štapova. Sunčev štap će ući u ekstrudiranu cijev na bazi, a Zemljin štap će proći kroz rupu u zupčaniku Zemlje. Ponovno provjerite da nema trljanja između paralelnih dijelova. Mjesečev zupčanik tada se postavlja oko Zemljine šipke, na vrhu Zemljinog zupčanika. Mjesečev štap će ući u sekundarnu rupu na Mjesečevom zupčaniku. Nadopunite svoje šipke odgovarajućim planetima i spremni ste za prijelaz na shemu kruga.
Korak 5: Korak 5: Shema kruga
Glavni dijelovi sheme su mikrokontroler, napajanje, koračni motor i ploča upravljačkog programa te senzor zvuka.
Napajanje
Napajanje se napaja iz 9V baterije koja je spojena na mikrokontroler.
Koračni motor i pogonska ploča
Koračni motor spojen je na pinove 8, 9, 10 i 11 na mikrokontroleru. Ovi pinovi se koriste za aktiviranje zavojnica 1-4 koračnog motora. Oni su definirani kao izlazi u skici.
Senzor zvuka
Senzor zvuka je pričvršćen na pin 4 na mikrokontroleru. Definira se kao ulaz u skicu.
Korak 6: Korak 6: Arduino skica
Kao što je prethodno spomenuto, pinovi 8 -11 spojeni su na pogonsku ploču (štit) i aktivirat će zavojnice 1-4 koračnog motora. Zvučni senzor spojen je na pin 4. Definirao sam vrijeme odgode od 8 ms kako bih postigao pouzdanu brzinu okretanja koračnog motora. U postavljanju sam definirao pinove motora kao izlaze, a pin osjetnika zvuka kao ulaz. Senzor zvuka očitava se u glavnoj petlji pomoću varijable statusa naziva statusSensor. Kada se detektira šum, senzor statusa bit će postavljen na 1. Time će se motor okrenuti naprijed za 300 koraka. While petlja se koristi za brojanje koraka. Ako se otkrije novi zvuk, odbrojavanje će se ponovno pokrenuti uzrokujući da se motor okreće dulje vrijeme. Ako se ne detektira zvuk, motor će se prestati okretati nakon 300 koraka. Za više informacija pogledajte priloženi video.
Napomena: Možete postaviti bilo koji broj koraka za okretanje motora. Otkrio sam da 300 koraka daje oko 30 sekundi pokreta. Slobodno promijenite broj koraka ako želite da planetarij radi dulje ili kraće.
Korak 7: Korak 7: Sklop kućišta
Sada preostaje samo staviti sve komponente u kućište. Otkrio sam da se to najlakše i najučinkovitije postiglo pomoću čičak traka. Prvo obložite dno kućišta kukom (hrapava strana). Sljedeći red na dnu ploče, mikrokontrolera, senzora zvuka, motora, štita motora i baterije s petljom (meka strana). Dodajte petlju na vrh ploče kako biste motor držali na mjestu. Sada možete sigurno staviti svaku preostalu komponentu u kućište. Za pričvršćivanje podloge prvo izrežite dva dijela petlje koji su po duljini i širini nešto veći od dugih stranica baze. Pričvrstite svaku traku na dugu stranu kućišta postavljenu na način koji će omogućiti da zupčanik koračnog motora bude potpuno zatvoren, a uzemljenje da se lijepo uklopi u rupu izrezanu na poklopcu kućišta. Moje su postavljene otprilike 1 od vrha kućišta. Zatim pričvrstite dvije odgovarajuće kuke na duge strane baze. Sada možete pričvrstiti svoju bazu na kućište. Odlučio sam podići bazu na ovaj način kako bih osigurao prostor za strujna kola ispod.
Vaš planetarij je sada potpuno sastavljen i spreman za upotrebu! Provjerite je li baterija spojena na mikrokontroler, pričvrstite vijke na kućište i pustite lijepu glasnu buku. Trebali biste vidjeti kako se vaš planetarij počinje kretati.
Napomena: za bolju detekciju zvuka, pričvrstite osjetnik zvuka na jednu od stijenki kućišta blizu izreza na poklopcu.
Korak 8: Završne napomene
Iako je ovo bio jednostavan projekt, znanje koje sam stekao stekao je neprocjenjivo. Naučio sam sve o 3D modeliranju, kodiranju mikrokontrolera, uređivanju videa, planiranju projekata i još mnogo toga. Također sam stekao puno više poštovanja prema dizajnerima proizvoda jer postoji mnogo razmišljanja i truda koji se ulažu u osmišljavanje nečega i oživljavanje tih dizajna. Puno pokušaja i pogrešaka i puno rješavanja problema. Bilo je zabavno uključiti se u taj proces.
Nadam se da ste uživali u ovom uputstvu!