Физикалық өзара әрекеттесу жүйесі - PlateaPlayer: 19 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бұл жоба университеттің Autónoma de Occidente студенттеріне арналған интерактивті бейне ойнатқыштың физикалық есептеу әрекеттестігінің аппараттық енгізілуін жобалау мен әзірлеу процесін сипаттайды, ол мультисенсорлы интерактивті бейнелер тақырыбына қатысты. оңай өндіруге және басқаруға болатын өнім.

Қазіргі уақытта сенсорлық өзара әрекеттесуді қамтитын бейнелердің бұл түрін жасауға арналған ақысыз платформалар жоқ. Демек, оның негізгі мақсаты-студенттерге бағдарламалық қамтамасыз етудің қымбат лицензияларын сатып алуды болдырмау, сынып тапсырмаларын орындауда жартылай шешімдерге сүйену және жеткізу, сонымен қатар осы платформаларды дамытуға көбірек уақыт жұмсау.

Мұнда ұсынылған іске асыру синхрондауға болатын негізгі сенсорлық өзара әрекеттестікті білдіретін бес модульден тұрады. Олар: су, түтін, температура (ыстық/суық), жел мен жарық. Бұларды Johnny Five JavaScript кітапханасының көмегімен Arduino басқарады.

1 -қадам: материалдар мен құралдар - контейнерлік қорап

Бұл жоба ұсынылған жүйенің прототипін жасауға арналғанын ескере отырып, қарапайым материалдар қолданылды:

• Сабан картон
• Бальса ағаш шыбықтары (шаршы және үшбұрышты пішіндер)
• Қайшы, оқшаулағыш таспа, ағаш желімі, скальпель, аралау

2 -қадам: материалдар - жел модулі

5 процессорлық желдеткіш

3 -қадам: материалдар - температура модулі

• 2 Пельтье жасушалары
• 4 радиатор
• 2 желдеткіш (жел модулімен бірдей)

4 -қадам: материалдар - жарық модулі

• ~ 50 см RGB жарықдиодты жолақ
• 3 TIP31C транзисторы
• Сыртқы қуат көзі

5 -қадам: материалдар - түтін модулі

• 1 Ультрадыбыстық ылғалдандырғыш
• 1 1 арналы реле
• Сыртқы қуат көзі
• Су контейнері

6 -қадам: материалдар - су модулі

• Су асты микро сорғы
• ~ 20 см пластикалық құбыр
• Су ыдысы (түтін модулімен бірдей)
• Кішкене сабандар (~ 5)

7 -қадам: Жанкүйерлер үшін алдыңғы жағындағы тесіктерді кесу

Картонның бір бөлігін кесіңіз (ені ~ 50см ~ биіктігі ~ 40см), содан кейін скальпель көмегімен әр желдеткіш үшін 5 тесік кесіңіз. Соңында оларды картонға жабыстырыңыз.

8 -қадам: Температура (Пельтиер жасушасы) модульдерін жасау

Пельтье жасушаларын жылытқыштарға жабыстырыңыз.

9 -қадам: Peltier модульдерін жанкүйерлерге біріктіру

Peltier модульдерін желдеткішке жабыстырыңыз. Әр ұяшықтың ыстық және суық жақтары тиісті желдеткішпен сыртқа ұшып кетуі үшін оларды қарама -қарсы бағытта алдыңғы жағына қаратып бекітіңіз.

10 -қадам: Жоғарғы мұқабаның «бағанын» жасау

Бальза таяқшаларын кесіңіз (ені ~ 50 см) және оларды суретте көрсетілгендей жабыстырыңыз. Бұл жоғарғы картоннан жасалған қақпақты алдыңғы және бүйір жағына жабыстыруға мүмкіндік береді.

Содан кейін, картонның бір бөлігін қиғаш жағына жабыстырыңыз және су модулінің сабандарын салу үшін шамамен 8 кішкене тесік жасаңыз (~ 5мм ~ 5мм).

11 -қадам: қорапқа құрылым беру

Суретте көрсетілгендей 3 бальзам таяқшасын кесіп, оларды картонның алдыңғы жағына жабыстырыңыз.

12 -қадам: қораптың жақтарын кесіңіз

3 дана картонды кесіңіз (ені ~ 50см ~ биіктігі ~ 50см тереңдігі ~ 30см). Су контейнерінің кеңістігін электронды компоненттерден бөлу үшін қораптың әр жағы үшін 2 плюс ішкі жағынан 1.

13 -қадам: Су контейнерінің кеңістігін бейімдеу

Суға арналған контейнерге негіз жасаңыз, 3 дана шаршы пішінді бальзон таяқшаларын ~ 20см етіп кесіңіз және оларды суретте көрсетілгендей негізгі құрылымның жақтауына жабыстырыңыз, сонда контейнер сыйып кетеді.

Әрі қарай, бүйірлерге бұрын кесілген картонның 1 бөлігін қолданыңыз, кейбір сымдар өтетін етіп кішкене тесік жасап, оларды таспамен бекітіңіз.

Қажет болса, контейнер құлап кетпес үшін судың төгілуіне жол бермеу үшін негіздің артқы жағына үшбұрышты пішінді бальзамды жабыстыруға болады.

14 -қадам: Су контейнерін жасау

Пластикалық бөтелкені жартысына дейін кесіңіз және суретте көрсетілгендей оның жоғарғы бөлігін қақпақ ретінде қолданыңыз. Ішіне микро сорғы мен ультрадыбыстық ылғалдандырғышты салыңыз.

Қолданар алдында оны сумен толтырыңыз.

15 -қадам: Негізгі құрылымды жабу

Картонның бүйір, астыңғы және үстіңгі қабаттарын құрылымның қалған бөлігіне жабыстырыңыз.

16 -қадам: Шамдар модулін қосу

RGB светодиодты жолағын қораптың үстіңгі және бүйір жағына бекітіңіз, осылайша сымдар сол жақтағы тесікке енуі мүмкін.

17 -қадам: су құбырын жасау

Пластикалық құбырдан шамамен 8 ұсақ тесікті (~ 1мм ~ 1мм) кесіп, кішкене сабандарды салыңыз. Қаптаманың қалған бөлігіне су ағып кетпес үшін оларды мүмкіндігінше тығыз жабыстырыңыз.

Соңында құбырдың ашық ұшын микро сорғыға жалғап, сабандарды картонның жоғарғы диагональды бөлігінің тесіктеріне салыңыз.

18 -қадам: Сымдарды жалғау

Таңдалған түйреуіштерді пайдаланушының қалауы бойынша өзгертуге болады, сондықтан олар мұнда көрсетілмеген, бірақ коды анық

Жел/температура модульдері:

Әр желдеткіш пен Пельтиер ұяшығының 5В -ларын Arduino тақтасындағы цифрлық түйреуішке, ал GND -ті протон тақтасындағы жалпы GND желісіне қосу үшін қосқыш сымдарды қолданыңыз.

Су модулі:

Микросорғының 5В-ын Arduino-ның 5В шығатын түйреуіштерінің біріне тікелей қосу үшін өтпелі сымдарды қолданыңыз, ал GIP сымдарының қосқышы ретінде TIP31C транзисторын қолданыңыз. Бұл транзистор оны басқару үшін Arduino сандық түйреуішіне өтеді.

Жарық модулі:

Әр түсті арнаны протокол тақтасының GND желісіне қосылған TIP31C транзисторына жалғау үшін Arduino аналогтық түйреуішіне R, G және B белгісін дұрыс көрсету арқылы басқару үшін өтетін сымдарды қолданыңыз. Қуат сымы кәдімгі розеткаға қосылған адаптер арқылы қоректенетін протободар желісіне қосылады.

Түтін модулі:

Қуатты шамдар модулінің протоборындағы бірдей қуат көзіне қосатын релеге қосу үшін қосқыш сымдарды қолданыңыз. Содан кейін оны қосу және өшіру үшін осы релені Arduino сандық түйреуішіне қосыңыз. Оның GND протокол тақтасындағы GND желісіне қосыңыз.

19 -қадам: Бағдарламалау және іске қосу

Johnny Five жұмыс істеуі үшін қарапайым Node сервері қажет. Алдыңғы және артқы жағын нақты уақытта байланыстыру және интерактивті бейнені сенсорлық өзара әрекеттесумен синхрондау үшін Socket.io бағдарламасы да енгізілген.

Бұл жүйенің кодын, сондай -ақ бұрын JavaScript плагині ретінде жасалған интерактивті бейне ойнатқышты осы Github репозиторийінде жүктеуге болады:

Веб -бетті бір сервердегі ойнатқышпен бірге қызмет етіңіз және екеуін де іске қосыңыз.