Интерактивті ағаш: 10 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Докторлық диссертация мен лицензиялық диссертацияға қатысты қызықты дәстүр - олар қоғамдық қорғаныс/семинар алдында KTH бас кітапханасындағы ағашқа ілінеді. Сондықтан біздің физикалық өзара әрекеттесуді жобалау және іске асыру курсының жобасы ретінде біздің топ ағаштың интерактивті нұсқасын жасау арқылы осы әдет -ғұрыпты еске алуды шешті.

1 -қадам: Сізге не қажет

Материалдар:

• 1x Сандық шкала (4 жүктеу ұяшығымен)
• Мақта мен целлюлозадан жасалған шүберектер (біз бір гүлге бір шүберек қолдандық, барлығы 6)
• 2x көбік шарлары
• Жіп
• 4x ағаш тақтайшалар (әрқайсысы 22х170х1600 мм болатын)
• 6x Сыртқы бұрыштық қалыптар (27x27x750 мм 2, 27x27x600 мм 2 және 27x27x1350 мм 2)
• 1x ағаш тақтайша (қалыңдығы 6-7 мм-ден аспайды)
• 2x ағаш тақтайшалар (қалыңдығы 2-3 см, 45х45 см)
• Сымдар
• Дәнекер
• Ыстық желім
• Жылуды төмендететін түтіктер
• Екі жақты жабысқақ таспа
• 20x әмбебап бұрандалар (5х40 мм)
• 20x әмбебап бұрандалар (3,0х12 мм)
• 10x арматуралық бұрыштар
• 1x жолақ тақтасы (прототиптеу тақтасы)

Электроника:

• 1x - Arduino Uno
• 1x - ұяшық күшейткішін жүктеу
• 1x - ESP8266 Huzzah Feather микроконтроллері
• 1x - Adafruit RC522 RFID оқу құралы
• 2x-Мультиплексорлар (3 күйлік шығыс регистрлері бар 8 разрядты ауысымдық регистрлер)
• 16x - қызыл жарық диодтары
• 16x - резисторлар
• 6x - Servos - Hitec HS -422 (стандартты өлшем)

Құралдар:

• Пісіру темірі
• Ыстық желім қаруы
• Қол аралау
• Көшіру арасы
• Қуат бұрағыш
• Wood Rasp
• Ағаш кесу құралы

2 -қадам: Ванна бөлмесінің сандық таразысын қосыңыз

Бұл бірінші қадам үшін біз ванна бөлмесінің сандық таразы мен HX711 жүктеме ұяшығының күшейткішінен 4 жүктеме ұяшығын қолдандық. Ілмектер түстермен белгіленген: RED, BLK, WHT, GRN және YLW, олар әр жүктеме ұяшығының түс кодына сәйкес келеді. Олар бидай тасты көпірге бекітілген (суреттерді қараңыз). Біз Load Cell 1 және Load Cell 4 қызыл түске қозуды қолданамыз және Load Cell 2 және Load Cell 3 ұяшықтарының қызыл сигналдарын оқимыз (сілтемені қараңыз).

3 -қадам: RFID оқу құралын орнату

Сканерді жинау үшін біз екі аппараттық құрал қолдандық; ESP8266 Huzzah Feather микроконтроллері және Adafruit RC522 RFID оқу құралы.

ESP8266 мен RC522 олардың арасында 5 байланыс болды (1 суретті қараңыз).

Сканердің мақсаты - KTH карталарын сканерлеу, 13.6 МГц және картаның бірегей идентификаторын, немесе идеалды жағдайда студенттің жеке куәлігін Google Firebase мәліметтер базасына жіберу. Мұның бәрі алдын ала құрастырылған Arduino пакеттері, RC522 үшін MFRC522, wifi үшін ESP8266 және өртке қарсы байланыс үшін Arduino Firebase көмегімен жасалды. Ақпарат дерекқорға жіберілгеннен кейін виртуалды ағашта гүлдейтін гүлді модельдеу үшін D3.js анимациясының көмегімен ағашы бар веб -бет жаңартылды.

Орнатудың соңғы бөлігі картаның сканерленгендігі туралы ақпаратты Arduino Uno микроконтроллеріне жіберу болды. ESP8266 мен Arduino Uno арасында 1 байланыс болды (1 суретті қараңыз).

16 -штырь арнайы түрде қолданылды, себебі оның LOW әдепкі мәні бар, ал басқа түйреуіштердің әдепкі мәндері HIGH болды. Картаны сканерлегенде, біз Arduino Uno -ға бір ғана жоғары импульс жібердік, содан кейін кодтың қалған бөлігін орындады.

4 -қадам: жарықдиодты жолды орнату

Маңызды өзара әрекеттесу, сондай -ақ пайдаланушылардың белгілі бір әрекеттері туралы көрінетін кері байланыс болу үшін біз белгіленген тармаққа қарай жарықтандыратын жарықдиодты жолды ұйымдастыруды шештік. Сондықтан, пайдаланушы тезисті қай жерге ілу керек екенін көрсетеді.

Ол үшін біз екі мультиплексорды қолдандық: 3 күйлік шығыс регистрлері бар 8 биттік ауысымдық регистрлер және 16 қызыл лед. Мультиплексор бір уақытта 8 шығуды басқаруды қамтамасыз етеді, ал біздің микроконтроллерге тек 3 түйреуішті алады. Қосылымдар «синхронды сериялық байланыс» арқылы жасалды (сілтемені қараңыз).

5 -қадам: Гүлдер құрастырыңыз

Бұл қадам үшін біз жеңіл және майысатын материал - тазартқыш шүберектерді қолдандық. Бұл материалдан жапырақ тәрізді кесектер кесілген. Демек, бұл жапырақшалар көбік шарынан жасалған орталық құрылымға қосылған. Әрбір жапырақшаны жіппен бекітеді, осылайша жапырақшаны тартқанда иіледі.

6 -қадам: Ағаш құру

Біздің негізгі материал - бұл ағаш. Ағаш төртбұрышты пішінде бір -біріне бұралған төрт бөлек ағаш тақтайдан тұрады (2 тақтаны қосу үшін 5 бұранда). Бұтақтар сырттан бұрыштық қалыптан ағаштан жасалған. Бұтақтарды салу үшін ағаш діңінде төртбұрышты тесіктер кесілген. Әр тармақта бір жарық диоды бар (төменгі және жоғарғы тармақ) немесе екі жарық диоды (ортаңғы тармақ). Әр жарықдиодты желіммен бекітілген.

Светодиодтар дұрыс орнатылғаннан кейін біз әр бұтаққа бір гүлді жапсырдық. Әр гүлде гүлденуді басқаратын серво бар (суреттерді қараңыз). Таразы, светодиодтар мен серво 4 -қадамда жасалған прототиптеу тақтасы арқылы Arduino -ға қосылады. Әр тармақ магистральға арматуралық бұрыштар мен 3,0х12 мм әмбебап бұрандалар көмегімен бекітіледі.

Қалың ағаш тақтайшалардың бірі ағаш үшін негіз ретінде пайдаланылады, ал екіншісі үшбұрышты үшбұрыш түрінде кесіледі, олар алдымен ағаштың діңіне бекітіледі, содан кейін негіздегі ағаш тақтайға бекітіледі.

Негізгі ағаш тақта үшін таразының сымдары өтетін төртбұрышты тесік жасаңыз, содан кейін таразыны ағаш тақтайға екі жақты жабысқақ таспамен бекітіңіз.

Arduino Uno магистральдың түбінде, сонымен қатар барлық сәйкес қосылыстары бар прототиптеу тақтасында орналасқан.

Ағашты жаппас бұрын, компьютерді Arduino мен ESP8266 Huzzah Feather микроконтроллеріне қосу үшін оның түбіндегі соңғы ағаш тақтайға төртбұрышты тесік жасаңыз.

7 -қадам: Ағашты безендіріңіз

Біздің прототиптің сыртқы түрін жақсарту үшін біз бұтақтарға лазермен кесілген жапырақтарды, сондай -ақ үкі (білімді бейнелеу үшін) қостық.

8 -қадам: Кодекс

Мұнда сізде әр компоненттің қалай жұмыс істейтінін тексеру үшін қолдануға болатын әртүрлі кодтар бар (шкаласы үшін calibration_test.ino, RFID оқу құралы үшін scanner.ino және servo_test үшін servo_test.ino), содан кейін барлығы (light_test.ino ретінде бастапқы тест және main.ino соңғы нұсқа ретінде).

Шкаламен жұмыс істеу үшін сізге HX711 кітапханасын орнату қажет болады (кітапханаға сілтеме).

9 -қадам: веб -қосымшаны жасаңыз

Қосымша өзара әрекеттесу ретінде біз веб -қосымша арқылы сандық кері байланысты қостық. Қолданба сканерленген идентификаторды алады және ілінген тезистің нәтижесінде виртуалды ағаштағы гүл де гүлдейді.

10 -қадам: Тәжірибеден ләззат алыңыз

Ақыр соңында, біз барлық компоненттердің бірігіп жұмыс жасауына қол жеткізгенімізге қуаныштымыз. Бұл процесс қызықты да, стресстік те болды, бірақ барлық қиындықтарға қарамастан, біз нәтижеге қанағаттандық және тәжірибе қызықты және ең бастысы тәрбиелік болды.