Қосымша жоба: су тазалығын тексеруші: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Бұл жоба менің Бербави ханыммен Инженерия принциптері сабағындағы оқу бағдарламасының бөлігі болды. Ол бізге әрқайсысына $ 50 бюджетін бөлді, бұл мүмкін болатын, бірақ біздің қабілеттерімізді сынайтын ақылға қонымды жоба ұсынысы.

Бұл жоба MakeMagezine.com сайтынан алынған осы модельге негізделген. Ол сұйықтың электр өткізгіштігін өлшейді және өткізгіштікке негізделген дыбысты ойнайды. Дыбыс неғұрлым қатты болса, су соғұрлым таза болады. Бұл кернеуді бөлгіш ұғымына негізделген. Үлгі неғұрлым өткізгіш болса, соғұрлым динамиктен алыс тізбектің жоғарғы бөлігіне кернеу соғұрлым көп түседі. Бұл динамик шығаратын дыбыстың қаттылығын төмендететін кернеуді аз қабылдайды.

Arduino тізбегі мен компьютер арасындағы көрсеткіш болып табылады. Бұл жоба жақында мен сабақта жасаған Arduino және нан -интернатпен таныстыру жобасынан шабыт алды. Мен өзімді сынауға және білген тұжырымдамамды қолдануға қадам ретінде мен бұл күрделі жобаны жасауға тырыстым.

Жабдықтар

1. Нанға арналған қос автобус

2. Arduino UNO

3. Өткізгіш сымдар

4. LM741 чиптер жиынтығы

5. 555 таймер микросхемасы

6. 2-3 дюймдік динамик

7. 10К Ом потенциометр

8. Жарық диоды

9. Аллигатор қысқыштары бар патч сымдары

10. Картон (қорапша жасау үшін)

11. Пенни (мыс электродтары)

1 -қадам: Схеманы құру

Бірінші қадам - тізбекті құру. Бұл құрылыста қолданылатын схема бастапқыда күрделілігіне байланысты мен үшін өте қиын болды. Физикалық тізбекті ұстамас бұрын, сіз физикалық тізбекті жасауды жеңілдететін виртуалды тақтаға өзіңіздің компоненттеріңізді модельдеуді немесе салыстыруды жасай алсаңыз жақсы болады. Осы мақсатта мен TinkerCAD қолдандым. Схеманы бұзудың ең оңай жолы - оны 2 негізгі бөлімге бөлу: LM741 чипінің айналасындағы жоғарғы бөлік және 555 таймер мен динамиктің айналасындағы төменгі бөлім. Бастапқыда жобада уақытша секіргіш сымдар қолданылды, себебі олар қозғалуға және өңдеуге оңай болды. Кейінірек олар түпкілікті жобада тікелей өтпелі сымдармен ауыстырылды. Бұл ақауларды жоюды және тізбектегі элементтерді бақылауды жеңілдетеді. Бұл кезең ең ұзақ уақытты алды және жобаның соңына дейін аяқталмады.

2 -қадам: схеманы реттеу (дәл баптау)

Рудиментарлы схема аяқталғаннан кейін, дәлірек түзетулер енгізу қажет болды. Динамик шығаратын дыбыс тым әлсіз немесе тым қатты болмауы үшін потенциометрді калибрлеу қажет болды. Жоғарыда айтылғандай, бұл уақытша сымдар соңғы тізбектегі тұрақты сымдарға ауыстырылған қадам. Қолданылған сымдардың көптігіне байланысты бұл біраз уақытты алды. Динамикті тақтаға қосатын қарама -қайшылықты мүмкіндігінше кішірек ету үшін динамикке арналған сымдар қысқартылды. Қосымша тізбектің эстетикасын жақсарту үшін, сондай -ақ резисторлар мен жарық диодты сындыру мүмкіндігін азайту үшін.

Динамик шығаратын дыбыстың қаттылығын өлшеу үшін дыбыс датчигін біріктіру жоспары болды. Сенсор бастапқыда Arduino Analogue портына қосылады. Содан кейін сенсорға көрсеткіштерді алу үшін Arduino бағдарламасы жасалады. Бұл идея кейінірек жойылды, өйткені сенсор ойдағыдай жұмыс істемеді және оның орнына микрофон арқылы көрсеткіштерді алатын компьютер орнатылды. Бұл идеалды емес, өйткені компьютер үлкен және көлемді, бірақ бұл ең жақсы нұсқа болды.

3 -қадам: тестілеу кезеңі

Бұл кез -келген жобаның өміріндегі ең маңызды кезеңдердің бірі және кейде өте тітіркендіргіш болуы мүмкін. Мұндай тізбектегі ақаулар көп уақытты алуы мүмкін. Бұл жағдайда жарықдиодты пайдалану өте пайдалы болуы мүмкін. Әрбір жеке сериялы элементтегі бөлікке светодиодты қою тізбектің сол бөлігінен ток өтіп жатқанын тексеру үшін пайдаланылуы мүмкін.

Бұл кезең жобаға негізгі өзгерістердің көпшілігі енгізілген уақыт болды. 9 В кернеудің орнына 5 В қосуды қосу сияқты өзгерістер осы кезеңде енгізілген өзгерістердің бірі болды. 9В кіріс динамиктен өте қатты дыбыс шығарды. Ардуинодан 5В қуат көзіне ауысу әлдеқайда жақсы жұмыс істеді.

4 -қадам: қорап

Жобаның бұл бөлігі эстетикаға арналған және оны ықшамдау және өңдеуге жеңіл ету үшін жасалған. Бұл қадам жобаның функционалдығына ешқандай әсер еткен жоқ. Қорап картоннан жасалған, оның жоғарғы жағы мен бір жағы ашық қалады, ол компоненттерді оңай сырғытып шығарады. Бұл Arduino кабелі тізбекке оңай қосылуы керек екенін ескере отырып жасалды. Сонымен қатар, бұл дизайн схеманы көрнекі түрде тартымды етеді. Мен ағаштан лазерлік қорап жасауым керек еді, бірақ Ковид-19-ға байланысты сыныпта уақыт таусылды.

5 -қадам: Несие

Бербави ханымсыз бұл жобаны жүзеге асыру мүмкін болмас еді. Мен жобаны жүзеге асыруға көмектескен Свен мен Дэвидке ризамын, пайдалы кеңестер беріп, кейбір бөліктердің қалай жұмыс істегені туралы нұсқаулар берді.