ANTiDISTRACTION: držák smartphonu, který vám pomůže soustředit se: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Naše zařízení ANTiDISTRACTION je zaměřeno na ukončení všech forem buněčného rozptýlení během období intenzivního soustředění. Stroj funguje jako nabíjecí stanice, na kterou je namontováno mobilní zařízení, aby bylo zajištěno prostředí bez rušivých vlivů. Stroj se odvrací od uživatele pokaždé, když sáhne po telefonu, a otočí se zpět, když tento pohyb stáhne. Toho je dosaženo použitím obvodu Arduino Uno, napájecího zdroje, ultrazvukového senzoru a elektromotoru. Tento akt odvrácení divákovi připomíná, že jeho telefon je nezajímá ani je nezajímá.

Krok 1: Videa

Krok 2: Materiály a nástroje

Použili jsme následující elektronické součástky. Všechny kromě přenosné napájecí banky jsou součástí Kompletní startovací sady Eleguino Arduino. Čísla dílů jsou případně zahrnuta, ale není nutné používat přesně stejné díly.

• Krokový motor 5V, stejnosměrné napětí (číslo dílu: 28BYJ-48)
• Oddělovací deska pro připojení krokového motoru k desce Arduino (číslo dílu: ULN2003A)
• Ultrazvukový senzor (číslo dílu: HC-SR04)
• Deska řadiče Arduino Uno R3
• Dupontové vodiče typu žena-muž (x10)
• Kabel USB-A na USB-B (pro připojení desky Arduino k počítači při odesílání kódu a pro připojení desky k powerbance při ovládání stroje)
• Přenosná powerbanka (Jakákoli powerbanka s USB portem bude fungovat. Specifikace naší powerbanky jsou: 7800 mAh 28,8 Wh; Vstup: 5 V = 1 A; Duální výstup: 5 V = 2,1 A max.)

Na stavbu exteriéru jsme použili následující materiály:

• Překližka z baltické břízy (tloušťka 3 mm) pro plášť prototypu
• Bílé plexisklo (tloušťka 3 mm) pro konečné opláštění
• Verze ze dřeva a plexiskla byla řezána na laserové řezačce
• K sestavení pláště z plexiskla jsme použili lepidlo BSI Plastic-Cure; lze jej nalézt v obchodech s uměleckými potřebami nebo v železářství (vhodné bude také jakékoli jiné lepidlo doporučené na plast nebo plexisklo)
• Použili jsme malé kousky dřeva řezaného laserem a naskládali je pomocí montážní pásky (nazývané také pěnová páska nebo plakátové držáky), abychom správně umístili součásti uvnitř pouzdra

Použitý software:

• Arduino IDE (zdarma ke stažení zde)
• Rhino k přípravě souborů pro řezání laserem (pokud nemáte Rhino, můžete použít jiný CAD program, pokud dokáže otevřít soubor.3dm, nebo zde můžete získat bezplatnou zkušební verzi Rhina)

Krok 3: Budování obvodu

Sestavte obvod podle schématu. Ultrazvukový senzor musí být připojen k 5V pinu na desce Arduino, aby správně fungoval (a proto bude krokový motor připojen ke kolíku 3,3V).

Krok 4: Výroba a montáž stroje

Po laserovém řezání původního prototypu ze dřeva jsme zjistili, že plášť byl příliš malý na to, aby správně obsahoval obvody, a před řezáním finální verze do plexiskla jsme jej upravili.

Krok 5: Arduino kód

Nahrajte kód do počítače pomocí Arduino IDE. Hlavní soubor kódu je „ANTiDISTRACTION_main_code.ino“, připojený níže. Budete muset připojit zařízení k počítači pomocí kabelu USB a poté kliknout na „Nahrát“. Je dobré vyzkoušet stroj, když je stále připojen k počítači, protože v Arduinu můžete otevřít Serial Monitor a zobrazit výstup, například vzdálenost od snímače. Po nahrání kódu můžete zařízení odpojit od počítače a zapojit jej do napájecí banky, aby bylo zařízení přenosné.

Hodnoty pro stepsPerRev a stepperMotor.setSpeed může být nutné upravit, pokud používáte jiný model krokového motoru. Můžete vyhledat číslo dílu svého motoru online, najít datový list a zkontrolovat úhel kroku.

Pomocí níže přiloženého souboru „ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino“zkontrolujte, zda je číslo kroku pro váš motor správné; tento soubor můžete také použít k otáčení stroje v malých krocích k nastavení výchozí polohy. Spusťte soubor v Arduinu se strojem zapojeným do počítače a zadáním celých čísel do sériového monitoru otočte motor ručním zadáváním. Možná budete chtít nalepit kousek pásky na jednu stranu motoru, aby bylo otáčení snáze viditelné, nebo nakreslit dvě tečky na pohybující se a statickou část motoru, aby se zajistilo, že budou zarovnány, když dokončíte celou otáčku.

Krok 6: Výsledky a reflexe

Uvažovali jsme o nahrazení krokového motoru servomotorem, který je výkonnější a může se otáčet rychleji a zároveň je o něco menší. Servomotory se však mohou otáčet pouze v rozsahu 180 stupňů, proto jsme se rozhodli pokračovat v používání krokového motoru a obětovat mírné zvýšení rychlosti kvůli schopnosti otáčet o 360 stupňů.

Zářez na spodní straně „točny“musí být o něco větší než hřídel krokového motoru, aby se vešel na vrchol, ale to má za následek volnější uložení a způsobí, že se stojan telefonu bude otáčet méně než motor. Pokud neplánujete rozebrat stroj nebo znovu použít stepper pro budoucí projekt, možná budete chtít zlepšit přesnost otáčení lepením plexiskla na krokový hřídel.

Naštěstí po sestavení obvod fungoval tak, jak jsme očekávali, takže jsme v průběhu projektu pokračovali s počáteční myšlenkou a přístupem.

Krok 7: Reference a kredity

Návody zde a zde byly odkazovány na zápis kódu Arduino pro ultrazvukový senzor. Pro kód zahrnující krokový motor jsme použili knihovnu Stepper dostupnou na webu Arduino.

Tento projekt vytvořili Guershom Kitsa, Yena Lee, John Shen a Nicole Zsoter za úkol Zbytečný stroj v rámci třídy Fyzické počítače na Danielsově univerzitě v Torontu. Rádi bychom obzvláště poděkovali profesorce Marii Yablonině za její pomoc.