Сандық қазына сандығы: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Мен Утрехт өнер университетінде Ойын және өзара әрекет технологиясын оқимын. Сізден интерактивті өнім жасауды сұрайтын «Егер солай болса» деп аталатын бір жоба бар. Сіз Arduino-ны қолданып, қызықты интерактивті элементті құрастырып, айналасында кәсіби және әдемі прототип құрастыруыңыз керек. Менде бұл жобаға жеке қажеттілік болды: мен дәнекерлеуді үйренгім келді, мен C/C ++-те бағдарламалауды үйренгім келді, мен мәңгілікке менің орнымда жатқан 14 сегментті дисплейді басқарғым келді. Бір -бірімен байланыстыратын идеяны ойластыру үшін маған бірнеше апта қажет болды, бірақ ақыры маған келді: мен сізге кодпен ашуға болатын кеудеше жасайтын болдым, бірақ ешқандай код емес. Қысым сенсоры үздіксіз оқылады және дисплейде көрсетіледі, кеуде қуысының құлпын ашу үшін қажетті нөмірге жетіп, оны үш рет растау керек.

Мен сандықтың қазіргі заманғы өнеркәсіптік түрге ие болуын қаладым, сондықтан менің таңдауым болат пен ағаш болды.

Ақырында мен қалай болғанына өте қуаныштымын! Мен төмендегі қадамдарды жаздым, сондықтан сіз оны қайта жасай аласыз немесе жақсартасыз! Масайрау!

1 -қадам: ингредиенттерді жинау

Жұмысқа кіріспес бұрын бізге кейбір бөліктер қажет болады. Міне толық тізім:

Қаптама:

• 350см шаршы болат құбыр, 20х20х2мм
• 6x 26x26x0.9 см фанер панельдері (ең тиімді әдіс - 52x72 см -ден үлкен тақтаны алты бөлікке кесу, бірақ сізде қалған ағаш бар екеніне көз жеткізіңіз!)
• 1x 26x22x0.9 см фанер панелі
• 90см 22х30мм ағаш (26см, 2х18см және 2х12см кесектерге кесілген)
• Кішкене ілмектер
• 2x аккорд ілмектері
• Бұрандалар: 4,0х16, 4,0х20, 4,0х25, 3,0х12 (әрқайсысының он шақтысы, қосалқы бөлшектерді қосқанда)
• Болттар: M3x20, M6x12, 1x M10x30 (әрқайсысының он шақтысы, қосалқы бөлшектерді қосқанда)
• Жаңғақтар: M3, M6, M10
• Тұтқа
• 2х8 см 25х4 мм болат шыбықтар

Электроника:

• Түйме
• LED қызыл
• Жарықдиодты көк
• Сезімтал резистор
• Құлып стиліндегі электромагнитті (менікі 12В 650мА)
• HDSP-A22C 14 сегментті дисплей
• MCP23017 Сандық енгізу -шығару кеңейткіші
• 15х резистор 470
• 3х резистор 1к
• 6х резистор 10к
• 1N4007 диод
• 2x BC547B транзисторы
• 2x BC557B транзисторы
• TIP31A транзисторы
• 12В 1А қабырға адаптері

2 -қадам: Кеуде қуысының құрылысы - болат жақтау

Кеуде - болат құбырлар мен ағаш панельдерден жасалған 30 см үлкен текше. Гаражда мен 2х20 мм қалыңдығы бар 20х20 мм өлшемді жақсы квадрат түтіктерді таптым. Қабырғалар М3 болттары үшін бұрандалы тесіктерді дәнекерлеуге және бекітуге жеткілікті қалың болуы керек. 2 мм - бұл үшін тамаша қалыңдық. Әрине, егер сізде жақсы идея болса, сіз болат құбырлардың кез келген түрін қолдана аласыз.

Рамканы құрудың ең талғампаз әдісі - 30x30 см екі шаршы жасау, содан кейін 26 см (30 - 2*2) түтіктер көмегімен осы екі шаршыны қосу. Квадраттарды жасау үшін ұзын болат құбырларды диагональ бойынша сегіз бөлікке кесіңіз. Бөліктердің ұштары бір -біріне қарама -қарсы 45 градус бұрышпен кесілуі керек. Кесектің ұзын ұштары 30 см. Орнатылған араны қолданған кезде пышақты 45 градусқа бұру және әр бөліктен кейін түтікті бұру оңай. Бұл ең аз материалды ысырап етеді. Сізде диагональ бойынша кесілген сегіз бөлік болғаннан кейін, тағы төрт түзу кесетін уақыт келді. Бұл бөліктердің ұзындығы 26 см.

Содан кейін 20x4 мм болат штанганың шамамен 6 см болатын он бөлігін кесіңіз. Бұл ағаш панельдерді бекіту нүктелері болады.

Барлық металл дайын болғанда, дәнекерлеу уақыты келді. Мұнда ең қиыны - сіз кескен түтіктерді төсеу. Жоғарғы және төменгі квадраттардан бастайық. Диагональды бөліктерді алып, оларды ағаштың квадратына сызыңыз. Бұл жерде шамамен 30 см болатын төртбұрышты пластинаны пайдалану керек, сондықтан егер сіз оларды ағашпен салыстырғанда 45 градус бұрышта қойсаңыз, олардың шеттері құлап кетуі мүмкін. Оларды қысқыштармен бекітіп, металлдың барлық бұрыштарға тиіп тұрғанына көз жеткізіңіз, осылайша электр дәнекерлеу кезінде әр бөліктен екіншісіне өтеді. Егер сіз бұрын дәнекерлемеген болсаңыз, қазір жаттығудың уақыты келді, өйткені егер сіз оны шатастырсаңыз, бәрін әзірге жасай аласыз. Қалай болғанда да, бөліктерді бұрыштарда дәнекерлеңіз (мен оны ішкі жағынан таңдадым), енді сіз бірінші бөлікті аяқтадыңыз! Екінші квадратты сызу оңай, себебі оны бірінші квадраттың үстіне қоюға болады. Оларды да дәнекерлеңіз. Егер бәрі дұрыс болса, енді сізде екі бірдей болат шаршы болуы керек.

Бұл кезде сіз ағашқа бекіту нүктелерін бекіткіңіз келеді. Мен текшенің қарама -қарсы жиектеріндегі әр тақтаға екі бөлікті қолдандым. Мен белгілі бір үлгіні таңдадым, сондықтан ешқандай бөлік қақпаққа кедергі жасамайды, сондықтан екі бөлікті бір жиекке орнатудың қажеті жоқ. Сіз оны соленоид құлыпталатын шетте жоқ болса, оны кез келген тәсілмен жасай аласыз.

Осы кезде мен болатты тазарту үшін болат щеткасы бар тегістеу құралын алдым. Барларда тот басқан дақтар болды, мен олардың жақсы көрініс бергенін байқадым.

Болат жақтауды салуды аяқтау үшін бізге қазір бар екі квадратты қосу керек. Ең оңай жолы - оларды тегіс жерге тік қойып, олардың арасына 26 см болатын екі түтікті салу. Қосымша жұп қолды қысқанда өте пайдалы болады. Мұны дәнекерлеп, екінші жағына қайталаңыз.

Егер бәрі дұрыс болса, болат жақтауды қазірге дейін жасау керек!

3 -қадам: Кеуде қуысының құрылысы - жақтар мен қақпақ

Кеуде қуысын аяқтау үшін біз бүйірлеріне ағаш панельдерді қосуымыз керек. Есіңізде болсын, электроника қақпақта жасырылады, сондықтан сізге 26х26 см болатын 6 данаға қарағанда сәл көбірек пластина қажет болады. DIY дүкенінде олар 122x61 см болды, бұл өте жақсы. Мен бастапқыда ойлағаннан сәл жіңішке ағаш таңдадым, бірақ ол қалың ағаштан гөрі жақсы болып көрінді. Болат құбырдың ені 2 см, дөңгелектелген бұрыштары бар және бекіткіштің ені 4 мм болғанда, сіз жақсы панельді сақтай отырып, панельге 10 мм қаласыз. Мен тапқан табақтардың қалыңдығы 9 мм болды, сондықтан бұл өте жақсы.

Пластиналарды 26x26 см алты панельге кесіңіз. Егер дәнекерлеу жіңішке болса, онда сіз бұрыштарды кесуіңіз керек. Пластиналар болған кезде оларды жақтауға салыңыз. Қайсысы қайда баратынын белгілеу ыңғайлы. Ағаштың ортасында екі тесік болатын орынды белгілеңіз. Ағашты тиісті жерге жақтауға қойыңыз және болтқа арналған тесікті бұрғылаңыз. Менде M6 болттары болды, бірақ кез келген болт жақсы. Үлкен болттар оған батыл көрініс беруі мүмкін, бірақ тіпті M3 оны жақсы ұстай алады. Бұрандалардың тым ұзын емес екеніне көз жеткізіңіз, себебі олар жақтауға шығады. Дәл осы жерде сіз өзіңіздің заттарыңызды қоясыз, сондықтан ұзын болттар шығып тұрғанда, бұл сәл ыңғайсыз болады. Егер сіз мен сияқты дәл материалдық өлшемдерді қолдансаңыз, 20 мм болт сіздің мақсатыңыз болуы керек. Саңылаулар бұрғыланған кезде сіз плиталарды орната аласыз, бірақ қақпақ жабылғанға дейін кез келген нәрсені бекітуді күтіңіз, сіз өзіңізді құлыптағыңыз келмейді!

Қақпақ үшін біз бүйірлерге кесілген плиталардың бірінен бастаймыз. Идея - қақпақты электрониканың корпусына айналдыру. DIY дүкенінен мен 22х30 мм ағаш кесіндісін таптым, ол дистанционды жақсы жасайды. Ол электр энергиясын жасыруға болатын үш сантиметрді қамтамасыз етеді. Оларды қақпақшаға жапсырмас бұрын, біз ағаштан тесіктер жасауымыз керек. Олардың барлығы дөңгелек тесіктер, дисплейге арналған тесіктен басқа. Дөңгелектер үшін бұрғылауды қолданыңыз. Өлшем туралы анықтама алу үшін жоғарыдағы суреттердегі схеманы қолданыңыз. Дәлірек айтқыңыз келсе, дисплей үшін сіз электр джигзаны немесе фрезерді қолдана аласыз. Барлық тесіктерді кесіп, бұрғылағаннан кейін, сіз ағаш кесектерін панельдің бүйірлеріне тік күйде жабыстыра аласыз! Сондай -ақ, сіздің соленоидтың қалған кеңістікке әлі де сәйкес келетініне назар аударыңыз. Барлығы желімделген кезде, дәл өлшемдерді алыңыз және осы өлшемдерге сәйкес тағы бір ағаш тақтаны кесіңіз. Сіз оны ағаш аралықтардың түбіне бұрап алғыңыз келеді, осылайша сіз бұрыштарды өзіңіз бастаған панельдің бұрышымен біркелкі етіп кесе аласыз.

Енді біз қысым сенсоры мен әрекет түймесінің түймелерін жасауымыз керек. Біз нақты түймені пайдаланушыдан жасырғымыз келеді, сондықтан оларды электронды бөлімнің қақпағының астына орнатамыз. Мен қалған фанерадан аралықтар ретінде қызмет ету үшін бірнеше кішкене ағаш бөліктерін кесіп алдым. Түймені ПХД-ге дәнекерлеп, қақпақтың астыңғы жағына жабыстырылған ағаш кесектерге бұрап бекітіңіз. Қысым сенсоры сәл өзгеше. Ол үшін қақпаққа жабыстырылған екі аралық бөлікті пайдаланыңыз, бірақ тесіктен көпір жасау үшін үшінші бөлікті алыңыз. Сенсорды тесіктің дәл ортасына жабыстырыңыз.

Түймешіктерді қақпақ арқылы басқару үшін бір нәрсені 3D басып шығарған дұрыс. Өкінішке орай, менде уақыт болмады, сондықтан мен импровизация жасадым. Сіз қалаған нәрсені жасай аласыз, бірақ мұнда бір кеңес бар: түйменің екі жағынан құлап кетуіне жол бермейтін нәрсе. Мен қысқартылған болттарды қолдандым, олардың бір шетінен гайкамен кесіп алдым, мен оны айналасында жатқан нәрсемен жауып қойдым.

Келесі орнатылатын нәрсе - соленоид. Әрбір электромагнитті сәл өзгеше, бірақ соленоидтардың көпшілігін орнатудың ең оңай жолы - бұл кірпіш пен қақпақ арасында ағаштан раманың артына сырғып кетпейінше қабат қою, сонымен қатар ұзартылған кезде ағашқа тиіп кетпейтіндей етіп. Мен үшін бұл 6 мм. Мен болатты кейінірек қайтадан ұнтақтауым керек болды, себебі ол әлі де төмен емес еді. Менде шамамен 7 немесе 8 мм болуы керек еді.

Қақпақ қазір негізінен жасалды және тек электрониканы қосу қажет. Бұл алдымен қақпақты жақтауға бекітудің дұрыс сәті. Кішкене топсаларды жергілікті дүкеннен алуға тырысыңыз, олар болат құбырдан (~ 18мм) үлкен болмауы керек! Бұл ілмектердің мөлшеріне және сапасына байланысты сіз екі немесе үшеуін қолдана аласыз. Олардың жақтаудағы және қақпақтағы орындарын белгілеңіз. Енді тесіктерді қай жерде бұрғылау керектігін белгілеген кезде қақпақты ұстап тұратын қосымша жұпты алыңыз. Болат құбырдағы тесіктер бұрандалы болуы керек, сондықтан оны бекіту туралы алаңдамай болтты бұрап алуға болады. Ілмектер жақтауға бекітілген кезде, қосымша қолдарды қайтарып, топсаның қақпағын кішкене бұрандалармен бұраңыз. Қақпақпен кейінірек жұмыс істеу керек болғандықтан, сіз бұл қадамды күтуге болады, бәрі аяқталғанша.

Енді біз электроникамен жұмыс жасауға дайынбыз!

4 -қадам: Электроника

Схема бес бөлек тізбектен тұрады. Олардың көпшілігі өте қарапайым: резисторы бар қарапайым светодиод немесе Arduino түйреуішіне қосылған түйме. Дисплей мен соленоидты құлыпты басқаратын екі күрделі схема.

Дисплейде жетегі бар 15 бөлек түйреуіш бар. Негізгі Arduino ең көп дегенде 19 істікті жүргізе алады. Қалған дизайн үшін маған тағы 5 түйреуіш қажет болды, сондықтан мен қысқа жүгірдім. Мен шешімді I2C басқарылатын енгізу -шығару кеңейткіші MCP23017 қолдану арқылы таптым. Бұл құрылғыға арналған Adafruit кітапханасымен бірге оны қолдану өте қарапайым. GPA0 түйреуішіне қосылған тізбек бөлігі HDSP-A22C дисплейінің екі жалпы анодын ауыстыру үшін қолданылады. Ол жоғары болғанда, ол 1 -таңбаны басқарады, ал төмен болғанда ол 2 -таңбаны қозғайды. Бұл кеңейткішті қолданудың кемшілігі - ол байт жазылған бойда шығыс түйреуіштеріне жазады. Бұл елес тудырды. Өкінішке орай, мен оны аппараттық құралмен шеше алмадым, сондықтан мен мәселені айналып өту үшін бағдарламалық жасақтаманы қолдандым.

Мен қолданатын электромагнитті 12В кернеумен басқаратындықтан (ол үшін кез келген 12В қуат көзін пайдалануға болады, оны Arduino -ға қосыңыз және оған сымды дәнекерлеңіз), оны Arduino түйреуішімен жүргізу үшін маған күшейткіш схемасы (Дарлингтон) қажет болды. Сондай -ақ, соленоидтағы электромагниттер шығаратын максималды токтарды азайту үшін диодты ұмытпаңыз!

Тізбектерді дәнекерлеу кезінде оларды қай жерге қою керектігін ұмытпаңыз. Мен барлық тақталардың айналасында кішкене шекара сақтадым, сондықтан оларды қақпақшаға жабыстырылған аралық бөліктерге (бүйірлік панельдердің қалдықтары) бұрап алу үшін. Светодиодтар үшін резисторы бар сымды тікелей светодиодқа дәнекерлеуге және оны жабу үшін және оның үзілмейтініне көз жеткізу үшін термиялық қысқыш түтіктерді қолдануға болады. Тікелей тақтаға дәнекерленген сымдар үзілмеуі үшін ыстық желімді қолданыңыз.

Барлығы дәнекерленгеннен кейін, бәрін қосу уақыты келді! Мен 5V және GND рельстерін кеңейту үшін кейбір әйел тақырыптарын алдым, сондықтан мен бәрін бір -бірімен дәнекерлеудің қажеті жоқ, сондықтан мен сынған жағдайда бір нәрсені оңай ажыратуға немесе ауыстыруға болады. Егер сіз мен сияқты қақпақтың бүйірлеріне ұқсас ағаш бөлігін қолдансаңыз, Arduino -ға ештеңе қосуға орын жоқ екенін байқайсыз. Мұның ең қарапайым шешімі-түйреуіштерді 90 градус бұрышта бүгу және осылайша жалғау.

Соңғы бөлім - ең қарапайым, ол - кодты жүктеу.

5 -қадам: Кодекс

Барлық код PlatformIO көмегімен жасалды. Егер сіз онымен таныс болмасаңыз, оны көшіріп, Arduino нобайына қоюға болады. Егер сіз болсаңыз, бағдарламаны жүктеп алып, оны Arduino -ға жүктей аласыз. Кодты менің Github -тан табуға болады. Бағдарлама конфигурациясы бөліміне қараңыз және мәндерді өзіңіз қалағандай өзгертіңіз (әсіресе түйреуіштер мен комбинация қызықты). Әдепкі комбинация - 43 - 50 - 99.

6 -қадам: Түртуді аяқтау

Барлығы дайын болғаннан кейін және біз жұмысқа кіріскеннен кейін, біз бәрін жасауға мүмкіндік беретін соңғы бөлшектерді қосуға дайынбыз.

Қақпақтың рамадан құлап кетуіне жол бермеу үшін қақпақтың бүйіріне орнатылған екі блокаторды орнатуға болады. Мен табылған 25x4 мм болат штанганы қолдандым, оны шамамен 8 см кесектерге бөлдім, тесіктерді бұрғылап, қақпаққа бұрап қойдым.

Қақпаққа қосқан тағы бір нәрсе - тұтқа - егер сіз оны ашқыңыз келсе өте пайдалы. Мен оны орнату үшін қақпақтың бүйіріне терең бұрғылауым керек болды, бірақ ол керемет болып шықты.

Тағы бір маңызды жанасу - қақпақтың тым артқа құлап кетуіне және ілмектерге зақым келтірмеу үшін кішкене хорда қосу. Менің шешімім-қақпақ пен кеуденің ішкі жағындағы бұрандалы ілгектерді қолдану, онда мен аккордты тіркей аламын.

Қақпақтың ішіне қуат алу үшін шеттерінің бірінде кішкене тесік бұрғылап, оны жоғарыдан көріңіз. Бұранданы басқа шетіне салыңыз және аккордты бұрандамен байлаңыз, біреу кездейсоқ қуат аккордын шығарып алмауы және сізді кеудеден мәңгілікке құлыптап алмауы үшін.

Ақыр соңында, сіз қақпақты әлі жаба алмайтыныңызды байқадыңыз. Бұл жолда жаңғақтар бар болғандықтан. Жаңғақтарға орын қалдыру үшін осы жерден кішкене ағаш кесіңіз.

Және бұл! Осылайша цифрлық қазына қорабын өзіңіз жасай аласыз! Қауіпті электр құралдарын пайдалану кезінде тиісті қорғаныс құралдарын киюді ұмытпаңыз!