От, музыка және шамдарды синхрондау: 10 қадам (суреттермен)

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

Біз бәріміз білеміз, электроника ауруханаларда, мектептерде, фабрикаларда көптеген маңызды тапсырмалар үшін қолданылады. Неге олармен де аздап көңілді болмасқа.

Бұл нұсқаулықта мен музыканы тәжірибеден біршама қызықты ету үшін музыкаға жауап беретін от пен шамдарды (жарықдиодты) жасаймын.

Біз изопропил спиртін тазартқыштың негізгі компоненті ретінде қолданамыз, ол өте тез буланып кетеді және басқа отынмен салыстырғанда мұндай күшті иіс қалдырмайды, ал ауа бір -екі минуттан кейін қалдықтардан тазартылады.

Серво сервисі изопропилмен толтырылған бүріккіш бөтелкені іске қосады, ол одан бутан ағуы бар инъекциялық шприцпен іске қосылады.

1 -қадам: Қажетті материалдар

Бұл конструкцияны бастау үшін кейбір серво, жарықдиодты жолақтар мен басқа электрониканы жинап, барлық қажетті компоненттер дәл болуы керек.

1. MG995 180 дәрежелі серво* 8

2. Ардуино Нано *1

3, Stm32

4. Спрей бөтелкелері *4

5. Ағаш жолақтар

6. Дөңгелек/ тікбұрышты фанера

7. Қолдауға арналған металл шыбықтар

8. Аквариум құбырлары

9. Нан тақтасы

10. PCA9685 сервистік драйвер

11. Perf board

12. Еркектен ерге арналған тақырып сымдары

13. Нан тақтасының қуат көзі

14. 5 амперлік қуат көзі 5-12 вольт

15. Инъекциялық шприцтер

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Балық аулауға арналған жіп

18. DRV8825

19. NEMA 17 қадамдық қозғалтқыш

2 -қадам: Серво

Серво жобаның негізгі компоненті болып табылатындығына келісейік, себебі ол оқ атуға немесе жарылысқа әсер етеді. MG995 сервоприводын пайдалану үшін оны arduino -ға қосу, әдетте, arduino көмегімен серводы басқаруға арналған көптеген сілтемелерді табуға болады. Біз басқаруды жеңіл, жылдам және тиімді ету үшін сервоприводтан басқа PCA9685 сервистік драйверін қолданамыз.

Бір сервисті іске қосатын бір бөтелке, сондықтан екеуін де бірдей басқару/айналу жиілігі (импульстің ені модуляциясы) сигналымен басқару тиімдірек болғандықтан, бұл мәселе бір уақытта сағат тілімен немесе сағат тіліне қарсы айналады. Мәселені жеңу үшін біз барлық оң жақ серводы өзгертуіміз керек.

Мұны серво арқылы ашу және оның қозғалтқышына және сол және оң жақ шеткі потенциометрге дейінгі сымдарды бұру арқылы жасауға болады. Бұл сервопросты сағат тіліне қарсы берілген сигнал үшін сағат тілімен жылжытуға мәжбүр етеді және керісінше.

Берілген бөтелкеге арналған серво екеуі де сағат тілінің бағытымен, ал екіншісі сағат тіліне қарсы айналады, осылайша бүріккіш бөтелкенің триггерін күшті балық аулау сызығынан басады.

3 -қадам: сервисті орнату

Сервер сәтті өзгертілгеннен кейін (8 -ден 4 -еуі) енді монтаждау қажет. Дөңгелек аралау бұрғысы бекітілген бұрғылау машинасымен тесіктерді кесу оңай болды. Серво жиегі шамамен 2 см құрайды, сондықтан оны дөңгелек арамен бұрғылау ұшымен кесу ең тиімді болып табылады. Бөтелкені оңай бұрау, іске қосу және орналастыру үшін әр серво арасында 8-10 см бос орын бар екеніне көз жеткізіңіз. Енді тесіктерді кесіп тастағаннан кейін, мен мылтықты серваның жоғарғы жағына мылтықпен жақсы жағып, серво шетін кесілген жиекке сырғытып қоюды жөн көрдім. Бұл кесу мен монтаждау процесі сәл тәуелді/ Сынақ және қате процесі.

Сары қағаз тесіктерді кесу қажет жерлерді белгілейді, осылайша серво жиектері сырғып кетеді. Бұрғыланған бөлшекті қарапайым кішкене бұрғымен тегіс етіп жасауға болады.

4 -қадам: Makvoft Perf Board Servo Shield

Бұл серво қалқанын жасау сымдар мен қоректендіруді едәуір жеңілдетеді, сонымен қатар ақауларды жоюды жеңілдетеді.

Сегіз түйіршікті түйреуіштерді алыңыз және оларды кішкене тақтаға дәнекерлеңіз, сонда олардың арасында бос орын қалады. Сегіз Серваның бүкіл сымдары немесе кішкене металл түйреуіштер арқылы кернеуді қысқарту. PWM түйреуіштерінің қысқа 2-2-2-2 жиынтығы, алғашқы 2 серво PWM сигналын келесі екеуіне қабылдайтындай етіп.

Бұл тақтаны жасау өте маңызды, себебі PCA9685 Servo драйвері сервисті қосу үшін тамаша IO қамтамасыз етсе де, драйвер 5В -пен шектелген және қазіргі шектеулер бар. Мұны жеңу үшін бұл тақтаның қалқаны/ПХД - бұл өте жақсы нұсқа. Басқа себеп - бұл жобада қызмет ететін серво максималды кернеуінде жұмыс жасайды, бұл жоғары айналдыру моменті мен таза бүріккіш бөтелкені басу үшін, біз осы уақытша сервистік қалқан арқылы 8В береміз. Сондай -ақ, ерлердің үстіңгі сымдарын серверлердің бірінші жинағына қосыңыз және қосыңыз, осылайша оны кейінірек драйверге қосасыз.

5 -қадам: Бутан жалыны

Изопропилді жағу үшін бөтелкенің алдында кішкене жалын қажет. Мен алкогольді іске қосу үшін нихроммен тәжірибе жүргізуге тырыстым, бірақ өкінішке орай ол жұмыс істемейді, тіпті егер менде онымен байланысты проблемалар болса да. Бутан идеясын жалғастыра отырып, бізге төрт кішкентай шприц пен аквариум құбыры қажет. Төртеуін арнайы адаптерлер / құбыр арматурасы арқылы бір құбырға қосыңыз. Сол жақ бөлік бутанды шприцтерге газ ағатындай ұстап тұр. Бұған жету үшін мен ағаштан жасалған қорап/ корпус жасадым, осылайша бұрандалы бұрандалы/ штангалы баспалдақ қозғалтқышы бутанға итеріп, газды ұстап тұра алады.

Мөлшері бойынша фанераның екі парағын кесіңіз: бутан құтысының өлшемі 1,25 есе, астындағы қосымша ағаш - бұл мотор мен штангаға арналған. Бутан құтысының диаметріне жуық екі кішкене фанераны алыңыз да, бұтан бұрын алынған фанер парақтарының арасына тығыз орналасуы үшін оларды бұрғылаңыз/ шегелеңіз. Енді банканың төменгі бөлігінде бутан негізінің өлшеміне сәйкес келетін төртбұрышты фанерді алу дұрыс деп таптым. Центрленген тұтас пен тығыздағышты /силиконды гайканы бұрандалы етіп өткізіңіз. Бутан құтысын ассамблеяға сырғытыңыз және бутанның шүмегі өтетін / тиіп кетуі үшін ортасы бұрғыланған акрил төбесін салыңыз. Шприцті немесе оған ұқсас нәрсені акрилдің үстіңгі жағына сырғытыңыз, сонда егер шанаға қарсы басса, газ шприцтен шығады. Мұны бөтелкелердің алдына қойылған төрт түрлі шприцке баратын төрт құбырға қосыңыз. Корпустың төменгі бөлігінде бұрандаларды пайдаланыңыз, олар серіппеден өтіп, оны ағаш қондырғысына қосады, осылайша бұранданы қысқышпен қыссаңыз, корпус баспалдаққа қарай жылжиды және бутан құтысын басуды жеңілдетеді.

Бутанға арналған сіздің ассамблеяңыз осында жасалады.

Енді біз құбырларды серво ұстайтын фанера арқылы көтеруіміз керек, аквариум құбырларының радиусының өлшемі бар тесіктерді бұрғылау арқылы оларды ұқыпты түрде шығарып, шприцтерді жалғау керек. Сондай -ақ, серводардан бөтелкені жоғары көтеріп, басқа сервоға қарай бұраңыз, осылайша серво іске қосылған кезде бөтелке басылады. Кішкене тоғайларды бүріккіш бөтелкенің пресс бөлігінде кесуге болады, осылайша балық аулау сызығы кейде сырғып кетпейді.

6 -қадам: шамдар

Кез келген жобаны визуалды түрде тартымды ету үшін шамдар маңызды рөл атқарады, RGB Led таспаларын алыңыз және 9 Led 4 жолағын кесіңіз, олар изопропилі бар бөтелкелерді орап, әсерін береді. Оларды тізбектей жалғаңыз және соңғы сымдарды шығарыңыз. Сізде қызыл, жасыл және көк болады және сізде оң нәтиже болады. Егер сіз оң кернеуге 12В кернеуді берсеңіз және қалаған түсіңізді қоссаңыз, олар қуат алады. Бір уақытта екі түстің жерге тұйықталуы Интернеттегі түстер кестесі арқылы кез келген жерден сілтеме жасауға болатын басқа түс береді.

Оларды Arduino/ STM32 көмегімен қосу және өшіру қиын болады, себебі Arduino/ STM32 микроконтроллері 12 вольтты қосуға және өшіруге болмайды. Музыкаға сәйкес светодиодты қосу және өшіру үшін біз мұнда 3 IRFZ44N Mosfet қолданамыз. Mosfet алыңыз және ортаңғы терминалды сәйкес түске, ал оң жаққа қарай - оң жаққа және сол жақ терминалына - микроконтроллерге жалғаңыз. Басқа екі түс үшін де қайталаңыз.

Оларды қарапайым arduino жыпылықтау эскизімен тексеру әрқашан жақсы идея, жыпылықтайтын эскиздегі түйреуішті мосфет қосылғанға ауыстыру.

Бүріккіш бөтелкені шегініс ретінде сақтай отырып, RGB светодиодтарын дөңгелек түрінде жабыстырыңыз. Мен бөтелкені тығыз орауды және ағаш негізге/фанераға ыстық желімдеуді ұсынамын. Бұл сонымен қатар жіп бөтелкені басқан кезде бөтелкелер қозғалмауы немесе құлап кетпеуі үшін орын жасайды.

7 -қадам: Электроника және сымдар

Электр сымдары өте қарапайым, мен сізге сілтеме ретінде төменде схеманы тіркедім. Негізінен PWM сымдары Servo драйверінен 8 серво қозғалтқышына бекітілген, олардың 4 -і кері. Мен микроконтроллер ретінде arduino мен STM32 қолдандым. Arduino шашырауды басқаруға арналған, ал STM32 шамдарды басқаруға арналған. Мен STM32 -ді қолдандым, сондықтан белгілі бір музыканың түстерін салыстыру жақсы болады, себебі STM32 -дің техникалық сипаттамалары жақсы және жарықтың жақсы болуына әкелетін жақсы форьерлік түрлендірулерді орындай алады. Ардуиноны пайдалану да қиындық туғызбайды, бірақ жақсы есептеулерді жүргізе алатын stm32 қолданумен салыстырғанда сәл нашар көрінуі мүмкін.

8 -қадам: код

Микроконтроллері бар жобаның кез келген бөлігі сияқты, код ең маңызды бөлігі болып табылады. Төменде осы жобаның коды берілген. Өзіңіздің қажеттіліктеріңізге сәйкес өзгерте аласыз. PIN нөмірінің кодқа сәйкес келуі кодтың өзінде көрсетілген.

«Код» бүрку - бұл негізінен компьютермен Arduino сериялық мониторында бірдеңе терілген кезде спрейді іске қосу үшін бағдарламаланған Arduino, бізде '' a '' - '' p '' комбинациялары бар, онда '' a '' бір бүріккішті/ оттың жарылуын қосады және '' о '' барлық төрт бөтелкені шашыратуға қосады, '' п '' - 500 секундқа кешігу. Сериялық мониторда (үздіксіз) осы таңбалардың жолын беру арқылы Bursts басқаруға болады.

Басқа код STM32 арқылы Led -ті ауыстыруға арналған. Ол берілген музыкаға жауап беру үшін Фурье түрлендірулерін орындайды және түс өзгертуге арналған әдемі әсер береді.

Соңғы код - бұл газды қосу үшін құтыға қарсы итеретін бұранданы бұру үшін DRV 8825 Stepper драйверін қолданатын бутандық моторға арналған. Бөтелкенің алдында орналасқан шприцтерге газды қосатын / ашатын жоғарғы акрилге қарсы банканы итеру үшін бұранданы / қосқышты қолмен бұруға болады.

9 -қадам: сәттілік

Біздің жоба ақырында аяқталды.

Оның демонстрациясын көрсететін бейне қоса берілген:)

10 -қадам: кеңестер, амалдар мен ұсыныстар

Ескерту: Бұл жобада негізгі өрт ретінде де, сонымен қатар бутан да бар болғандықтан, абай болыңыз. Изопропил спирті де қауіпті химиялық зат болып табылады және сақ болу керек.

1. Бұл жоба Өртке қарсы әрекет ететініне қарамастан, ол толықтай автоматтандырылмаған, өйткені адам жалынның пайда болуына сериялық мониторды енгізуі керек. Мұны python/ кез келген алгоритм көмегімен жақсартуға болады, ол бүкіл әнді '' a '' - '' p '' дейін салыстырып, оны автоматтандыру үшін Arduino -ға ұсына алады.

2. Бөтелке қақпақтарын қыздырмау/ бөтелке спрейіне зақым келтірмеу үшін изопропил бар бөтелкеге Kapton Heat таспасын қосыңыз.

3. Қауіпсіздік сенсорының түрін HC-SR04 немесе жақындық сенсоры сияқты барлық құрылысқа қосуға болады, егер адам Жобаның жанында тұрған кезде және газды шашырату процесін тоқтатады, ал жалын тудыру қауіпті.

4. Қуат көзі 8В (5А) (Сервистікі үшін), 23-40в (Қадамдық қозғалтқыш үшін), 5в (Arduino мен Stm32 үшін) және 12В (Шамдар үшін).

5. Мен Stepper моторының немесе DRV8825 схемасын ұсынған жоқпын, себебі бұл моторды басқаратын драйвер, сонымен қатар оны степпер мен микроконтроллерге қосу үшін Интернетте көптеген ресурстар бар. Мен сәйкес кодты берген болсам да. Мен қадамдық қозғалтқыштың сағат тілімен және сағат тіліне қарсы бұрылысын басқару үшін екі түймені қолдандым, сағат тілінің бағытымен түймені басу бұранданы банкаға итереді, ал сағат тіліне қарсы түймені басқанда корпустағы банка төмен түседі қысқарады/ үзіліс.

6. Құрылыста кездейсоқ шығулар мен ақауларды болдыртпау үшін, қорек көзінің дұрыс жерге тұйықталуын қамтамасыз етіңіз, сонымен қатар, микроконтроллер мен электрониканы орнатуды жеңілдету үшін ПХД жобалауға болады.

7. Бұл жоба дезинфекциялаушы диспенсер ретінде де қолданыла алады, сонымен қатар бөтелкелерде санитарлық тазалықты қамтамасыз ететін изопропил бар.

8. Отты шын мәнінде оттықпен тұтату керек, бұған жол бермеу үшін біз нихромды сымды қолдана отырып, жарықтандыру процесін жеңілдетеміз және компьютер/ микроконтроллермен жұмыс жасай аламыз.