Zbytečný box: 3 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Projekt: Zbytečný box

Termín: březen 2020 - duben 2020

Rozhodl jsem se udělat tento projekt ze dvou důvodů, jedním z nich je zastavení mnohem složitějšího projektu, na kterém právě pracuji, a zadruhé jako něco, co je třeba udělat během úplného zablokování, které zde na Novém Zélandu máme. Bylo štěstí, že jsem měl dostatek komponent k dokončení tohoto projektu, protože nákup dalších komponent není v tuto chvíli možný kvůli omezením, která vláda uvalila na nákup „nepodstatných“položek.

Co je to „zbytečný box“, jednoduše řečeno je to krabice s vypínačem, který je normálně vypnutý, ale když ho zapnete v systému, vypne se znovu. To se opakuje pokaždé, když zapnete vypínač v případě této krabice osmi různými formáty otevírání a zavírání víka, prst se vysouvá a vytahuje a nakonec pohyb očí a jakou barvu oči ukazují.

Lze vyvinout verzi tohoto systému, která je mnohem jednodušší než ta výše. Oči a jejich pohybové servo a servo zvedající víko lze vyjmout. Víko se pak jednoduše nadzvedne díky prstovému servu, které vysune prst, což zase zvedne víko.

Zásoby

1. Arduino Uno R3

2. 10K odpor

3. Rezistor 330 Ohm

4. Dvoupólový spínač

5. Žlutá LED

6. 3 x servomotory

7. 2 x RGB Neopixelové LED diody

8. Držák baterie 18650

9. 2 x 18650 4200mAh, 3,7V

10. Silový modul DC-DC LM2596 Step-Down

11. Vypínač, jednopólový

12. Různé kabely, upevňovací prvky a deska plošných spojů Depont

13. Vhodné dřevo do boxu

Krok 1: Budování

Krabice je vyrobena z jakéhokoli vhodného dřeva s jednoduchou základnou z tvrdé desky a čtyřmi gumovými nožičkami. Rozměry krabice mohou být opět téměř libovolné, pokud se prst dostane na spínač. Rozměry krabice tohoto projektu jsou 120 mm na šířku, 245 mm na hloubku a 90 mm na výšku. Přidal jsem vypínač, LED zapnutí/vypnutí a malý otvor na jedné straně. Díra poskytuje přístup k USB portu Arduino Uno pro načítání softwaru, což jsem zjistil, že je mnohem jednodušší pro nastavení a opravu parametrů pohybu serva, protože by to jinak vyžadovalo odstranění vnějšího pouzdra.

Zahrnul jsem Fritzingův diagram použitého obvodu. Použil jsem Arduino Uno jednoduše proto, že jsem měl k dispozici jeden, WEMOS D1 Mini nebo Arduino Nano bylo také možné použít, protože systém vyžadoval pouze 6 vstupů. Také jsem se rozhodl vytvořit tento systémový akumulátor 18650 spíše než používat napájecí adaptér 12 V, protože box je díky tomu přenosnější a bezpečnější. Baterie 18650 jsou uloženy ve dvou bateriích a mají napětí 3,7 V a kapacitu 4200 mAh. Dostat se k bateriím k jejich nabití by vyžadovalo odstranění základní desky a odpojení zvedacího ramena víka.

Tři serva použitá tam, kde byla jednoduše ta, která jsem měl k dispozici; lze použít jakékoli standardní servo. Většina serv je dodávána se třemi konektory depont a jsou barevná, hnědá pro GND, červená pro napájení, cokoli mezi 4 V a 7,8 V a nakonec žlutá pro signální linku. Na víko a prst jsem použil dvě serva TowerPro MG995 a na oči CFsunbird SG90. SG90 byl použit pouze proto, že jsem byl omezen v prostoru, měl jsem k dispozici a jinak bych použil třetí MG995.

Přepínač Box/Off/On má jednoduchý odpojovací obvod, který obsahuje 10K odpor připojený k GND a připojený ke stejnému bodu na přepínači je jeden vodič připojený ke kolíku 12 Arduinio Uno. Druhá strana přepínače je připojena k 5V kolíku Arduino na desce. Rozhodl jsem se použít napájecí modul Step-Down, protože napětí, které jsem získával ze dvou baterií 18650, bylo asi 8,5 V, což bylo příliš vysoké pro serva, 7,8 V bylo maximální napětí doporučené datovým listem TowerPro. Výkonový modul Step-Down snižuje napětí na 6 V, které používají serva, a slouží také k napájení Arduinio Uno pomocí GND a VIN pinů. Jednoduchý odpor 330 Ohmů v sérii se žlutou LED diodou ukazuje, zda je box aktivní a je připojen k napájecí liště GND a 6V. K vypínání a zapínání dvou baterií 18650 slouží jednopólový spínač na vnější straně krabice.

Oči používají dvě 8mm Neopixel RGB LED diody, každou připojenou k 5V palubnímu napájecímu zdroji Arduino a GND piny na Arduino Uno. Jsou zapojeny do série a jeden signální vodič je připojen ke kolíku 11 na Arduino Uno. LED diody RBG mají plochou stranu, která určuje posloupnost konektorů, pinouty viz přiložená fotografie. Tyto LED diody mohly být zapojeny samostatně, takže Arduino Uno mohlo ovládat každé oko prostřednictvím samostatného signálního vodiče. Stejně jako u všech projektů byl obvod položen na prkénko a testován před instalací na základní desku. Doporučuje se, aby všechny konektory depont byly lehce nalepeny na jejich kolíky na Arduinu, protože mají tendenci se v průběhu času uvolňovat.

Krok 2: Software

V tuto chvíli musím poděkovat za „labomat“a ukázkový Arduino kód Useless-Box, který je uložen na webu GitHub za základ softwaru běžícího na tomto systému. V rámci vývoje projektu jsem upravil a přidal do kódu zejména pohyb serva a barvu očí. Kromě toho bylo nutné provést úpravy všech parametrů pohybu serva, aby byly zohledněny rozdíly v jejich pohybu a počáteční poloze.

Budete potřebovat nejnovější verzi Arduino IDE 1.8.12 a soubory knihovny: Adafruit NeoPixel.h a Servo.h. Připojil jsem testovací program pro oči a hlavní program pro ovládání boxu.

Krok 3: Na závěr

Tento projekt jsem považoval za příjemné rozptýlení od hlavního projektu, na kterém pracuji. Zatímco verze, kterou jsem zde postavil a ukázal, je základní, viděl jsem a obdivoval mnoho různých verzí stejného pole na internetu a You Tube, z nichž všechny využívají zajímavé variace základního tématu přepínače a zařízení k přepínání vypni to.