GOB: 3 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Тази инструкция е създадена в изпълнение на проектните изисквания на Makecourse в Университета на Южна Флорида (www.makecourse.com).

Предистория на GOB

GOB означава Gear Operated Box и е кутия, която работи чрез поредица от предавки. Този проект е създаден, както бе споменато по -горе, за Makercourse в Университета на Южна Флорида и този инструктаж ще покаже точно какво е необходимо, за да се възпроизведе този проект и в други кутии. Снимката вдясно първата снимка по -горе е най -новата версия на GOB. Кутията може да се заключва и отключва в зависимост от това кой ключ „вижда“RFID сензорът, а също така включва страничните светодиоди в зависимост от това дали кутията се заключва или отключва. Вижте приложеното видео, за да видите най -новите функции на кутията.

Стъпка 1: Консумативи/хардуер

За да пресъздадете този проект, ще ви е необходимо следното.

1. Arduino Uno Board

2. RFID сензор Arduino (MFRC522)

3. Gears - Вижте по -долу за спецификации

4. Голям извор

5. 5v стъпков двигател

6. Различни светодиоди

7. Преносимо USB зарядно устройство

8. Кутия - Вижте по -долу за спецификации

9. Всякакви декорации, които бихте искали за вашата кутия, използвах следното:

- Спрей боя (кафяво, злато, розово злато/ мед)

- крушки за ключодържатели

- Различни 3D принтирани зъбни колела, болтове и тръбопроводи

Предавки

Зъбните колела, използвани за механичната част на този дизайн, аз проектирах във fusion 360, използвайки техния скрипт на зъбно колело и след това ги отпечатах 3D. Първото изображение, приложено тук, показва спецификациите, които използвах за генериране на всички мои зъбни колела и трябваше само да променя броя на зъбите на всеки. Второто изображение показва зъбните колела, използвани в тази кутия. Използвани са 3 кръгли зъбни колела и след това правоъгълна предавка, използвана като действителен заключващ механизъм, файловете.stl за тези съоръжения също са прикрепени. Третото изображение показва разположението на зъбните колела, тъй като можете да видите водачите, които се нуждаят от горната предавка, за да я задържи на място, а най -голямата предавка е залепена към по -малка предавка, която позволява на стъпковия двигател да завърта всички вътрешни зъбни колела наведнъж.

Кутия

Кутията, използвана за моя проект, беше направена от 7 инча. x 7 инчови листа картон. Две тънки ленти от картон бяха използвани за свързване на капака към основата на кутията и след това беше използвана малка лента за конструиране на куката на капака, за да може кутията да бъде заключена. Можете да направите кутията си от какъвто материал предпочитате или да използвате такава с капак, който вече е свързан от едната страна, така или иначе капакът трябва да има кука от вътрешната страна, за да може кутията да се заключва от вътрешните зъбни колела. Погледнете последните две изображения за повече подробности.

Стъпка 2: Монтаж

1. Съберете всички материали, изброени в Стъпка 1: Консумативи/ Хардуер

2. Конструирайте кутията, както бе споменато по -горе, можете да направите кутията си от всякакъв материал или да имате произволен размер, като единствената спецификация е, че тя трябва да има вътрешна кука, която е достатъчно голяма, за да позволи на вътрешните зъбни колела да заключат кутията.

3. След като кутията е изградена, трябва да свържете веригата. Следвайте приложената схема. Не забравяйте, че колкото по -чиста и компактна правите веригата си, толкова по -добре ще се побере във вашата кутия. След като сглобите програмата и тествайте веригата си до 1) проверете дали целият ви хардуер работи и 2) проверете дали прави това, което искате.

4. След това проектирайте и отпечатайте зъбните колела, необходими за вашата кутия. Това може да отнеме няколко разпечатки в зависимост от размера на вашата кутия и размера на вашата верига. Първата предавка, с която трябва да започнете, е тази за стъпковия двигател, това ще ви помогне да прецените размера на височината на вашите зъбни колела вътре в кутията. Във.stl файловете са прикачени различни размери на дюбели, които би трябвало да помогнат при определянето на най -добрата височина за вашата кутия. Ще трябва да пробиете дупка в долната част на дюбела и да го залепите върху стъпковия двигател, за да закрепите предавката към стъпковия двигател.

5. След като отпечатате всички зъбни колела и сглобите веригата, прикрепете зъбните колела към вътрешността на кутията. Използвах горещо лепило за лесен монтаж. Могат да се използват и други видове лепило или винтове. Добавете направляващи релси, ако е необходимо, за да поддържате зъбните колела на място. Както можете да видите на снимките, поставянето на зъбните колела трябва да се подреди директно под капака на кутията, където лежи куката. Пружината трябва да седи директно под куката, така че капакът да изскочи, когато кутията е отключена, а правоъгълната предавка да има място за плъзгане в куката, когато кутията трябва да се заключи.

6. След като зъбните колела са на място, осигурете веригата си в кутията. Използвах лента, синя лента в снимките, за това, тъй като ми позволи да направя лесни корекции според нуждите.

7. Накрая украсете кутията си! Избрах да използвам светодиодите, първоначално използвани за означаване на въртенето на зъбните колела като част от декора за лявата страна на кутията. Най -хубавото на този проект е, че простата концепция ви позволява да персонализирате този проект за вашите собствени нужди. Следващите три стъпки показват как декорирах тази кутия.

8. Отпечатайте разнообразие от различни зъбни колела. След това спрей боядисвайте кутията и предавките, за да съответстват на всяка тема, към която се стремите. Използвах някои зъбни колела като шаблони, за да добавя дизайн отстрани или ги залепвах за текстура, вижте снимките, приложени за подробности.

9. За електрическите крушки отстрани използвах крушки за ключодържатели, които можех да развивам и да извадя светодиодите. Оттам можех да направя два отвора отстрани на кутията, за да вмъкна светодиодите, които бях свързал към веригата, в електрическите крушки на лепилото от външната страна на кутията.

10. След като приключите, уверете се, че има още достатъчно място, за да поставите предмет в кутията си. Избрах да скрия вътрешната схема с филц, така че нищо да не се запуши.

Забавлявайте се да украсявате кутията както искате, това е най -добрата част от изобретяването! Честито създаване!

Стъпка 3: Код

Приготвяме се да започнем

Прикаченият файл.ino е програмният код за GOB. За да стартирате правилно това на вашия arduino, ще трябва също да инсталирате двете библиотеки, които също са прикрепени към вашата папка с библиотеки arduino. Програмата е добре коментирана, но има и описание, предоставено по -долу за по -нататъшно пояснение. Тези кодове изискват основно разбиране за програмирането на arduino.

Преглед/описание

1. Библиотеки

В тази програма се използват три библиотеки SPI, MFRC522 и библиотеката Stepper. Тъй като SPI е arduino библиотека по подразбиране, няма нужда да я инсталирате в папката arduino libraries. SPI означава Serial Peripheral Interface и това е сериен комуникационен протокол, който arduino използва за разговор с RFID сензора. С тази библиотека използваме библиотеката MFRC522 за четене на данните от RFID сензора. Тази библиотека е специфична за сензора и ни позволява да използваме информацията, която сензорът „чете“от RFID ключовете, използвани за заключване и отключване на кутията. Стъпковата библиотека работи точно както звучи, помага на arduino да разговаря със стъпковия двигател.

2. Дефиниране на променливи/ настройка

След включването на необходимите библиотеки за необходимия хардуер, пиновете на споменатия хардуер трябва да бъдат дефинирани. По същество arduino трябва да знае кои щифтове говорят с кои части хардуер.

3. Основен контур

Първо, първите две инструкции if се използват, за да се уверите, че RFID сензорът чете RFID ключ. След това трябва да вземем кода или UID на RFID ключа, който се "чете", това се случва в първия цикъл for на функцията Loop (). След като UID бъде прочетен, трябва да проверим дали ключът ще заключи или отключи кутията. Тук, използвайки оператор if else, съм настроил един ключ за заключване на кутията и всеки друг за отключване на кутията. Например, ако UID е равен на UID, който искам, тогава извикайте функцията spinRight () или заключете кутията, иначе извикайте функцията spinLeft () и отключете кутията.

4. Функции на въртене

Функциите spinLeft () и spinRight () се използват за завъртане на стъпковия двигател наляво или надясно. Ключовото тук е, че за да се обърнат посоките на стъпковия двигател, щифтовете на стъпковия двигател се обръщат.