АНТИДИСТРАКЦИЯ: държачът за смартфон, който ви помага да се фокусирате: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Нашето устройство ANTiDISTRACTION е насочено към прекратяване на всички форми на клетъчно разсейване по време на периоди на интензивен фокус. Машината действа като зарядна станция, върху която е монтирано мобилно устройство, за да се улесни околната среда без разсейване. Машината се отвръща от потребителя всеки път, когато посегне към телефона си, и се обръща назад, когато прибира това движение. Това се постига чрез използването на верига Arduino Uno, захранващ блок, ултразвуков сензор и електродвигател. Този акт на отдръпване напомня на зрителя, че телефонът им не се интересува от тях или от техните хедонистични занимания.

Стъпка 1: Видеоклипове

Стъпка 2: Материали и инструменти

Използвахме следните електронни компоненти. Всички, освен преносимата банка за захранване, са включени в пълния стартов комплект на Elegoo. Номерата на частите са включени, когато е приложимо, но не е необходимо да се използват точно същите части.

• 5V стъпков двигател, DC напрежение (номер на част: 28BYJ-48)
• Пробивна платка за свързване на стъпков двигател към платката Arduino (номер на част: ULN2003A)
• Ултразвуков сензор (номер на част: HC-SR04)
• Arduino Uno R3 контролна платка
• Dupont проводници от женски към мъжки (x10)
• USB-A към USB-B кабел (за свързване на платката Arduino към компютър, докато качвате кода, и за свързване на платката към банката за захранване, когато работите с машината)
• Преносима банка за захранване (Всяка банка за захранване с USB порт ще работи. Спецификациите на нашата банка за захранване са: 7800mAh 28.8Wh; Вход: 5V = 1A; Двоен изход: 5V = 2.1A Max)

За изграждането на екстериора използвахме следните материали:

• Балтийски брезов шперплат (с дебелина 3 мм) за корпуса на прототипа
• Бял плексиглас (с дебелина 3 мм) за крайната обвивка
• Версиите за дърво и плексиглас са нарязани на лазерен нож
• Използвахме лепило BSI Plastic-Cure за сглобяване на корпуса от плексиглас; може да се намери в магазини за артикули или магазини за хардуер (всяко друго лепило, препоръчано за пластмаса или плексиглас, също ще бъде подходящо)
• Използвахме малки парчета лазерно нарязано дърво и ги подреждахме с монтажна лента (наричана още пяна или монтажни ленти), за да позиционираме правилно компонентите вътре в кутията

Използваният софтуер:

• Arduino IDE (изтеглете безплатно тук)
• Rhino за подготовка на файловете за лазерно рязане (ако нямате Rhino, можете да използвате друга CAD програма, стига да може да отвори.3dm файла, или можете да получите безплатна пробна версия на Rhino тук)

Стъпка 3: Изграждане на веригата

Сглобете веригата, както е показано на диаграмата. Обърнете внимание, че ултразвуковият сензор трябва да бъде свързан към 5V щифта на платката Arduino, за да функционира правилно (и следователно стъпковият двигател ще бъде свързан към щифта 3.3V).

Стъпка 4: Изработка и сглобяване на машината

След лазерно изрязване на първоначалния прототип от дърво, установихме, че корпусът е твърде малък, за да съдържа правилно веригата, и го коригирахме, преди да изрежем окончателната версия от плексиглас.

Стъпка 5: Arduino код

Качете кода на машината с помощта на Arduino IDE. Файлът с основния код е „ANTiDISTRACTION_main_code.ino“, приложен по -долу. Ще трябва да свържете устройството към компютъра си с USB кабел, след което щракнете върху „Качване“. Добра идея е да тествате машината, докато тя все още е включена в компютъра ви, защото можете да отворите Serial Monitor в Arduino, за да видите изхода, като например разстоянието от сензора. След като качите кода, можете да изключите устройството от компютъра си и да го включите в банка за захранване, за да направите устройството преносимо.

Стойностите за stepsPerRev и stepperMotor.setSpeed може да се наложи да се коригират, ако използвате различен модел на стъпков двигател. Можете да потърсите онлайн номера на частта на вашия двигател, за да намерите информационния лист и да проверите ъгъла на стъпката.

Използвайте прикачения по -долу файл „ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino“, за да проверите дали номерът на стъпката е правилен за вашия двигател; можете също да използвате този файл, за да завъртите машината на малки стъпки, за да зададете началната позиция. Пуснете файла в Arduino с включена машина към компютъра и въведете цели числа в серийния монитор, за да завъртите двигателя си с ръчно въвеждане. Може да искате да залепите парче лента от едната страна на двигателя, за да видите по -лесно въртенето, или да нарисувате две точки съответно в движещата се и статичната част на двигателя, за да сте сигурни, че те се подреждат, когато завършите пълен оборот.

Стъпка 6: Резултати и размисъл

Обмислихме да заменим стъпковия двигател със серво мотор, който е по -мощен и може да се върти по -бързо, като същевременно е малко по -малък. Сервомоторите обаче могат да се въртят само в диапазон от 180 градуса, затова решихме да продължим да използваме стъпковия двигател, жертвайки умерено увеличаване на скоростта за възможността да правим завои на 360 градуса.

Прорезът от долната страна на "грамофона" трябва да е малко по -голям от вала на стъпковия двигател, така че да се побира отгоре, но това води до по -свободно прилягане и кара стойката на телефона да се върти по -малко от двигателя. Ако не планирате да разглобявате машината или да използвате повторно стъпката за бъдещ проект, може да искате да подобрите точността на въртене, като залепите плексигласа към стъпковия вал.

За щастие, след като беше сглобена, веригата работеше така, както очаквахме, така че продължихме с първоначалната идея и подход през целия проект.

Стъпка 7: Препратки и кредити

Уроците тук и тук бяха посочени за писане на кода на Arduino за ултразвуковия сензор. За кода, включващ стъпковия двигател, използвахме библиотеката Stepper, достъпна на уебсайта на Arduino.

Този проект е създаден от Guershom Kitsa, Yena Lee, John Shen и Nicole Zsoter за задачата „безполезна машина“, като част от класа по физически изчисления във факултета „Даниелс“на университета в Торонто. Бихме искали да изкажем специални благодарности на професор Мария Яблонина за съдействието.