Жылжымалы көпір: 10 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Біз META_XIII, Мичиган-Шанхай Университеті Цзяо Тонг Университеті Біріккен Институтынан (JI). Бұл демонстрациялық нұсқаулық біздің VG100 курсының дизайнына, Arduino басқаратын жылжымалы көпірге арналған.

JI 2006 жылы UM және SJTU екі алдыңғы қатарлы университеттерімен құрылды. JI Қытайда американдық және қытайлық білім беру стильдерін қамтитын халықаралық білім саласындағы ынтымақтастықты басқарады. Ол Шанхайдың оңтүстік -батысында SJTU -ның Минханг кампусында орналасқан, онда технологиялық компаниялар кластерлейді.

VG100 -де екі курстық жоба бар, олардың екеуі де талдауды, жоспарлауды және ынтымақтастықты қажет етеді. Бұл курс студенттерді JI бағалайтын 4 біліктілігі бар инженер болуға дайындайды, интернационализация, пәнаралық, инновация және сапа. Project1 байқауында әр топ көрсетілген материалдардан «жылжымалы көпір» салуы керек, ал ойын күні көпірдің өнімділігі курстың бағасына үлкен әсер етеді.

Ойын күні барлық 19 топ JI ғимаратындағы зертханаға келіп, тесттердің бірнеше бөлігін орындауы керек. Бірінші бөлім - бұл функционалды тест, онда көпірлер көліктерді тоқтатып, кемені өткізу үшін ашылуы керек. Біз барлық процесті сәтті аяқтап, толық бағаға ие болдық. Сынақтардың екінші бөлігі - бұл өлшем мен жүктеме сынағы. Егер көпір жеңілірек болса және жүктемені көтере алатын болса, көп ұпай жиналады. Біз формасы айнымалысы 2,83 мм болатын 1 кг көтере аламыз. Эстетика бойынша біз 9 -шы, салмақ сынағында 8 -ші орынға ие болдық.

Ақырында біздің көпір 76,7 -ге ие болды, 4 -ші орында.

Төменде көрсетілген ережелердің қысқа нұсқасы бар:

A. Функцияны тексеру процесі

а. Көпірден А көлігі өте алады.

б. А әлі көпірде болған кезде, үлкен кеме астынан көпірге жақындайды.

c) Көпір С -ты анықтай алады, ал А көлігі көпірден шығып, С астынан өтуіне мүмкіндік береді.

d. С өткеннен кейін көпір 15 секунд ішінде қалыпты жағдайға орала алады.

B. Жүктеме сынағы

Кішкене салмақ көпірге әр жолы 100 г артық салынады. Салмақ 1 кг -ға дейін немесе ауытқу 4 мм -ге жеткенше қосылады, содан кейін деректерді жазады.

C. Өлшем сынағы

Көпірдің жалпы массасы (аккумуляторлардан басқа тізбек бөлігін қосқанда) тіркеледі және басқа топтармен салыстырылады.

Бейне сілтемелер: Біздің геймэйд көпір бейнесін көру үшін мына жерді басыңыз!

Кіріспе сізге біздің көпір туралы жалпы әсер қалдырады деп үміттенеміз.

1 -қадам: Тұжырымдамалық диаграмма

2 -қадам: талдау

Көпірдің формалық айнымалылары туралы біздің есептеулерімізге бірнеше түсініктемелер берілген, осылайша біз теориялық тұрғыдан көбірек салмақ түсіре алатын өте жеңіл құрылымды жасай аламыз.

Бұл бөлімде күштік талдау мен интеграл туралы білім бар. Біз бұл қағиданы түсінуге және оны көпір салу кезінде ұқсас жағдайларға қолдануға көмектеседі деп үміттенеміз.

3 -қадам: материалдар тізімі:

** Ағаш желімінің, мақта сымдарының, балауыздан жасалған қағаздың және басқа құралдардың бағасы қосылмайды.

Міне, Taobao -дан сатып алуға болатын заттарға арналған гиперсілтеме.

Arduino Uno (21.90)

Нан тақтасы (6.24)

Байланыс сымдары (27.61)

L298N қозғалтқыш тақтасы (10.43)

Инфрақызыл сенсорлар 2-30см 3.3V-5V (31.00)

Micro Servo (8.81)

Редукторлы қозғалтқыш (30.00)

Бальса ағаш тақтасы (402.5)

Бальзадан жасалған ағаш қаптама (232.06)

Пышақ (38.40)

Топса (12.76)

4 -қадам: схема

Жоғарыда қысқаша схема көрсетілген. Түрлі түсті сымдар сәйкес логикалық ауыздарға қосылуы керек. Қызыл сымдардың барлығы 9В қуат көзін білдіреді. Қара сымдардың барлығы жерді білдіреді. Жасыл сым жасыл жарық диодты білдіреді, ал қызғылт сым қызыл жарық диодты білдіреді.

Секундына 100 айналымға ие екі Gear Motors көпірді көтерудің негізгі күшін ұсынады. Оларды арзан мотор жүргізушісі басқарады, L298N моторсыз жүргізуші.

Micro Servo көпір көтерілген кезде машинаның көпірден өтуіне жол бермейтін таяқшаны бұруға арналған. Ол 90 градусқа бұрылып, бастапқы орнына оралуы мүмкін.

Көлік пен кемені анықтау кезінде төрт инфрақызыл сенсор маңызды. Олар көпірдің қашан көтеріліп, түсіру керектігін шешуге көмектеседі.

Функционалдық сынақтардың талаптарына сәйкес келетін барлық процесс келесі түрде жүргізілуі керек:

· Сенсор 1 автокөліктің жақындап келе жатқанын анықтайды. Сенсор 2 кеменің C жақындағанын анықтайды. Олар сигналды Arduino -ға жібереді, сонда қызыл жарық диоды жарық береді, ал микросерво таяқшаны бұрып В көлігін тоқтатады.

· 3 -сенсор А машинасының кетуін анықтайды. Содан кейін Gear Motors жүгіре бастайды және көпірді C кемесінің өтуіне сәйкес биіктікке көтереді.

· 4 -сенсор C кемесінің кетуін анықтайды. Олар сигналдарды Arduino -ға жібереді. 15 секундтық интервалдан кейін Gear Motors кері бұрыла бастайды және көпірді қояды.

· Микросерво бастапқы күйіне оралады, ал жасыл жарық диоды В көлігінің өтуіне рұқсатты көрсету үшін жарық береді.

** Назар аударыңыз, біз көпір салу үшін қолданатын инфрақызыл сенсорлар жоғарыда көрсетілген сызбаға мүлде ұқсамайды. Біз бірдей пайдалы болатын арзан түрді таңдаймыз. Мұндай суреттер материалдар тізімінде көрсетілген.

5 -қадам: палубаны жасаңыз

а. Ұзындығы 50 см болатын 1м*120мм*3мм төрт тақтаны кесіңіз.

б. Ұзындығы 4см және ені 3см болатын бір-біріне жақын орналасқан үшбұрыштарды салыңыз. Әр жағынан ені 2 см және үшбұрыштар арасында ені 0,5 см бос орын қалдырыңыз. Бұл үшбұрыштарды пышақпен кесіңіз. ** Бүйірін сындырудан сақ болыңыз.

c) Әр екі тақтаны ағаш желіммен жабыстырыңыз. Палубаның екі жағына балауыздан жасалған қағазды салыңыз және жабыстырыңыз.

6 -қадам: жақтауларды дайындау

а. Ұзындығы 15 см -ден 35 см -ге дейін 38 мм болатын 3 мм ағаш бөренелерді кесіңіз. Олардың ұштарын жақтауларға сәйкес келу үшін тиісті пішіндерге сәл реттеңіз. Оларды бір -біріне жабыстырыңыз. Содан кейін тағы 3 бірдей үшбұрыш жасаңыз.

б. Тиісті өлшемдегі бірнеше 3 мм ағаш бөренелерді кесіңіз. Оларды (а) ағаш үшбұрыштарымен бекітіп, әр түрлі өлшемдегі бірнеше қабырғалы тікбұрышты үшбұрыш жасаңыз. (Бұл қадам оның тік тұрақтылығы мен сұлулығын арттыру болып табылады.)

c) Байланыстырушы бөлшектерді нығайту үшін бірнеше 2 мм ағаш кесектерін кесіңіз және жабыстырыңыз.

d. Бірнеше 5 мм ағаш бөренелерді 23 см етіп кесіңіз. Ағаштың үшбұрышының арақашықтығы 23 см. Үшбұрыштардың арасына алты таяқшаны бекітіңіз. Олардың бірдей қашықтықта екеніне көз жеткізіңіз. Содан кейін тағы бір ұқсас жасаңыз.

д. Ұқсас тригональды пішіндермен (d) алты батттың арасындағы кеңістікті толтыру үшін тиісті өлшемдегі 5 мм ағаш бөренелерді қолданыңыз. Оларды бір -біріне жабыстырыңыз. (d, e қадамы - оның бүйірлік тұрақтылығын арттыру, ол тексерілуі керек, бірақ кейбір себептерге байланысты жойылады. Сондықтан бұл құрылым талаптарға қажет емес.)

7 -қадам: құрастыру

а. Палубаны жақтаумен бекітіңіз. Бір жақтаудың шеті тақтаның шетінен асып кетуі керек, ал екіншісі шегінеді.

б. (А) тақтаның біреуін ұзындығы 35 см етіп кесіңіз

8 -қадам: жетілдіру

а. Ұзындығы 35 см тақтайшаның бір ұшында төрт кішкене тесік бұрғылаңыз. Ұзындығы 24 см тақтаға сәйкес екі тесік бұрғылаңыз. Оларды топсамен және бұрандалармен қосыңыз.

б. Ұзындығы 15 см болатын 8 мм ағаштан жасалған төрт таяқшаны кесіңіз. Әр табанға 12 см биіктікте тесік жасаңыз. Әр тақтаға 18 см қашықтықта екі таяқшаны жапсырыңыз. Содан кейін «мұнараларды» күшейту үшін 6 см биіктіктегі төрт таяқшаны кесіңіз.

c) Екі бөренеге сәулені бекітіңіз.

d. Екі тақтаның бір ұшында екі тесік бұрғылаңыз. Мақта сымдарын көпір тақталарындағы тесіктер мен тік таяқшалар арқылы өткізіңіз.

д. Бұрандалармен тіректерге бекітілетініне көз жеткізу үшін екі палубаның соңында алты тесік бұрғылаңыз.

9 -қадам: Электр тізбегін жинау

а. 2 сантиметрлік екі ағаштан жасалған текшені кесіңіз және соңғы қадамда оларды топсалы палубаның шетіне жабыстырыңыз. Содан кейін текшелердің әрқайсысына Gear қозғалтқышын жабыстырыңыз. Жіптің ұшын шпиндельге 502 -мен жабыстырыңыз.

б. Екі инфрақызыл сенсорды екі көлденең сәулеге төмен қарай жабыстырыңыз (а). Жақтаудың екі жағына тағы екі инфрақызыл сенсорды жабыстырыңыз, оларды кемені анықтауға сәйкес етіп реттеңіз.

c) Көпірдің жылжымалы бөлігіндегі бөренелердің біріне микросерво жабыстырыңыз. Содан кейін оған ағаштан жасалған таяқшаны шлагбаум ретінде жабыстырыңыз.

d. Нан тақтайшасының кішкене бөлігін кесіп алып, оны көпірдің жылжымалы бөлігіндегі басқа тірекке бекітіңіз. Кішкене тақтаға қызыл жарық диодты және жасыл жарықдиодты қойыңыз.

д. Барлық сымдарды қосыңыз және Arduino кодының орындылығын қамтамасыз ету үшін бірнеше рет тексеріңіз.

10 -қадам: Жүйенің соңғы көрінісі

Біздің нұсқаулыққа сілтеме жасағаныңыз үшін рахмет!

Сіз жылжымалы көпірді жобалау кезінде сізге шабыт береді деп үміттенеміз.