آبجو بازکن و آبگیر: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

برای این پروژه ، تقاضا برای اختراع یا سیستمی بود که قبلاً اختراع شده بود ، اما برای بهبود آن نیاز بود. همانطور که ممکن است برخی بدانند ، بلژیک برای آبجو بسیار محبوب است. در این پروژه ، اختراعی که به برخی پیشرفت ها نیاز داشت ، یک سیستم ترکیبی است که می تواند با باز کردن یک آبجو شروع شود و سپس آبجو را در لیوان مناسب انتخاب شده توسط مشتری بریزید. این اختراع چندان شناخته شده نیست زیرا می توان آن را راحت تر با دست توسط یک فرد "سالم" انجام داد تا توسط یک ماشین ، اما هنوز هم برای دسته ای دیگر از افراد بسیار جالب است. متأسفانه امروزه برخی از ما قادر به انجام این کار نیستیم. به صراحت ، افرادی که دارای مشکل شدید بازو یا ماهیچه هستند ، افراد مسن یا افراد مبتلا به بیماری مانند پارکینسون ، A. L. S. و غیره ، قادر به انجام آن نیستند. به لطف این مکانیزم ، آنها می توانند به تنهایی یک آبجو خوب سرو کنند بدون اینکه منتظر بمانند تا کسی بیاید و در این دو کار به آنها کمک کند.

سیستم ما همچنین به مصرف کننده ساده ای اختصاص داده شده است که می خواهد تنها با دوستان خود از یک آبجو لذت ببرد و از تخصص بلژیکی لذت ببرد. سرو یک آبجو خوب برای همه مناسب نیست و در واقع ، تمرین ما بین المللی شناخته شده است و با لذت می توانیم آن را با کل جهان به اشتراک بگذاریم.

تدارکات:

اجزای اصلی:

• آردوینو UNO (20.00 یورو)
• مبدل ولتاژ گام به گام: LM2596 (3.00 یورو)
• 10 بلوک ترمینال 2 پین (مجموع 6.50 یورو)
• سوئیچ 2 پین SPST روشن/خاموش (0.40 یورو)
• خازن 47 میکرو فاراد (0.40 یورو)
• چوب: MDF 3 میلی متر و 6 میلی متر
• پلاستیک پلاستیکی
• رشته چاپ سه بعدی
• 40 پیچ و مهره: M4 (هریک 0.19 یورو)
• محرک خطی-نما 17: 17LS19-1684E-300G (37.02 یورو)
• موتور پله ای هیبریدی سانیو دنکی (58.02 یورو)
• راننده 2 استپر: DRV8825 (هر کدام 4.95 یورو)
• 2 دکمه (هر کدام 1.00 یورو)
• 3 سوئیچ میکرو (هر کدام 2.25 یورو)
• 5 بلبرینگ ABEC-9 (0.75 یورو هر کدام)

نرم افزار و سخت افزار:

• مخترع از Autodesk (فایل های CAD)
• چاپگر سه بعدی
• دستگاه برش لیزری
• منبع تغذیه 24 ولت

مرحله 1: ساخت چوبی

ساخت چوبی

برای پیکربندی ربات ، از یک ساختار خارجی برای ایجاد سفتی و استحکام روبات استفاده می شود. در مرحله اول ، مکانیسم باز شدن کاملاً توسط این ساختار احاطه شده است تا بتواند یک یاتاقان به قسمت بالای بدنه اضافه کند تا مکانیزم پایدار شود. علاوه بر این ، یک هواپیما در پایین برج برای نصب موتور پله ای وجود دارد. در طرف برج ، سوراخ هایی برای جلوگیری از چرخش بازکن ایجاد شده است ، به طوری که او مستقیماً به سمت کپسول می رود تا بطری را باز کند. در سطوح جانبی نیز سوراخ هایی برای اتصال یک نگهدارنده وجود دارد تا مانع سقوط کامل بازکن شود. ثانیاً ، یک صفحه اضافی در پشت برج مکانیسم بازکن برای نصب موتور و انتقال مکانیسم ریختن فراهم شده است.

در پایین نگهدارنده شیشه ، صفحه ای برای پشتیبانی از شیشه هنگام پایین آمدن قرار داده شده است. این امر ضروری است ، زیرا شیشه بالا آمده است تا فضای ایده آل بین بالای بطری و بالای شیشه ایجاد شود. در این صفحه ، یک سوراخ برای قرار دادن یک سوئیچ میکرو به عنوان افکتور نهایی فراهم شده است. همچنین سوراخ هایی در صفحات چوبی به منظور سیم کشی تمیز حسگرها و موتورها ایجاد شد. علاوه بر این ، تعدادی سوراخ در سطح زیرین سازه چوبی ایجاد شده است تا ارتفاع بطری ها در مکانیزم بازکن یکسان شود و فضایی برای قطعات چوبی جانبی مکانیسم ریختن و همچنین فضایی برای پیچ و مهره های پایین ایجاد شود. نگهدارنده بطری در مکانیزم ریختن.

مکانیزم پازل

نمونه ای از روش مونتاژ در تصاویر این مرحله اضافه شده است. این نمایی از مکانیزم پازل و سوراخ های ارائه شده برای جمع آوری هواپیماها با یکدیگر را ارائه می دهد.

مرحله 2: باز کردن مکانیسم

این مدل از یک بازکن بطری (که برای قسمت گرد بالا باز می کند) ، یک میله فلزی ذوزنقه ای بزرگ ، یک نگهدارنده بازکن (صفحه چوبی با 2 لولا کوچک که از طریق آن یک میله فلزی کوچک عبور می کند) ، و یک گیره برای بطری بازکن و یک پیچ توپی. روی میله فلزی (همراه با موتور) ، نگهدارنده بازکن بالای پیچ توپ قرار دارد. به لطف چرخش میله فلزی ، ایجاد شده توسط موتور ، پیچ توپ می تواند بالا و پایین برود و حرکت نگهدارنده بازکن را با بازکن متصل به آن همراه کند. میله فلزی کوچکی که بین 4 ستون چسبانده شده است از چرخش نگهدارنده بازکن جلوگیری می کند. در هر دو انتهای نوار کوچک ، دو "مسدود کننده" قرار داده شده است. به این ترتیب ، نوار کوچک نمی تواند به صورت افقی حرکت کند. در ابتدا ، بازکن به بطری چسبیده است. بازکن بالا می رود و روی بطری می لغزد (به لطف قسمت گرد آن) تا جایی که سوراخ بازکن توسط قوطی بطری گیر می کند. در این مرحله ، گشتاور توسط بازکن برای باز کردن بطری اعمال می شود.

1. لولا بزرگ (1 عدد)
2. بشقاب چوبی (1 عدد)
3. مسدود کننده میله کوچک (2 عدد)
4. میله فلزی کوچک (1 عدد)
5. لولا کوچک (2 عدد)
6. بازکن (1 عدد)
7. بلبرینگ (1 عدد)
8. مسدود کننده بازکن (1 قطعه)
9. موتور + نوار ذوزنقه ای + پیچ توپ (1 قطعه)

مرحله 3: مکانیسم تعادل

ریختن سیستم تعادل

این سیستم شامل یک سیستم تعادل است که در هر طرف دارای یک سیستم نگهدارنده بطری و یک سیستم نگهدارنده شیشه است. و در وسط یک سیستم مونتاژ برای اتصال آن به محور وجود دارد.

1. جا بطری

طراحی نگهدارنده بطری شامل 5 صفحه بزرگ است که با پیکربندی پازل به کناره های سیستم تعادل متصل شده اند ، همچنین یک صفحه ششم در پایین وجود دارد که با پیچ و مهره M3 برای نگه داشتن خرس ژوپیلر متصل شده است ، بنابراین این کار را نمی کند. به ورودی نرو مونتاژ صفحات چوبی جانبی نیز با پیکربندی پیچ و مهره ، 4 برای هر صفحه چوبی (2 در هر طرف) کمک می کند.

همچنین یک نگهدارنده گردن بطری برای گرفتن بالای بطری وجود دارد ، این قطعه به سیستم مونتاژ محور متصل شده است ، که بعداً توضیح داده شد.

علاوه بر این ، 10 سیلندر چاپ سه بعدی از طریق مونتاژ اجرا شده است تا سفتی به ساختار اضافه شود. پیچ و مهره هایی که از طریق این سیلندرها عبور می کنند M4 و دارای مهره های مربوطه هستند.

در نهایت ، ما دو سنسور سوئیچ را برای تشخیص بطری که در داخل نگهدارنده قرار دارد ، پیاده سازی کردیم ، برای این منظور از یک نگهدارنده بدن چاپ سه بعدی که به صفحات چوبی در زیر و بالای آن متصل شده است ، استفاده کردیم.

2. جا شیشه ای

طراحی نگهدارنده شیشه ای از 2 صفحه چوبی که به همان شکل صفحات نگهدارنده بطری متصل شده اند تشکیل شده است. همچنین 5 سیلندر چاپ سه بعدی برای افزایش سفتی وجود دارد. برای حمایت از پایین شیشه Jupiler ، قطعه ای نیمه استوانه ای وجود دارد که شیشه به آن تکیه می دهد. این را از طریق 3 بازو که با پیچ و مهره M4 مونتاژ می شوند ، متصل کردم.

برای حمایت از قسمتهای بالای شیشه ها ، دو قطعه وجود دارد ، یکی برای قسمت بالای شیشه ، بنابراین هنگام چرخاندن سیستم تعادل ، سقوط نمی کند و دیگری که قسمت جانبی شیشه را نگه می دارد.

3. سیستم مونتاژ محور

نیاز به یک سیستم برای اتصال سیستم تعادل به محور چرخشی بود. ما از پیکربندی استفاده کردیم که در آن میله های طولی (در مجموع 4) با پیچ و مهره M4 به یکدیگر فشار می دهند. و از طریق این میله ها 10 قطعه چاپ سه بعدی وجود دارد که قطر آنها کمی بیشتر است. برای افزایش گرفتن دو نوار لاستیکی طولی بین محور و قطعات چاپ سه بعدی وجود دارد.

4. صفحات چوبی را متعادل کنید

2 صفحه چوبی جانبی وجود دارد که همه نگهدارنده ها را در آن نگه داشته و از طریق سیستم محوری که در بالا توضیح داده شد به محور متصل می شوند.

انتقال

سیستم تعادل رله های حرکت محور را توضیح داد ، این یک میله فلزی 8 میلی متری است که به کمک 3 بلبرینگ و نگهدارنده یاتاقان مربوطه در سازه نصب شده است.

به منظور دستیابی به گشتاور کافی برای انجام حرکت چرخشی ریختن ، از یک تسمه انتقال استفاده می شود. برای قرقره فلزی کوچک ، قرقره ای با قطر زمین 12.8 میلی متر استفاده شده است. قرقره بزرگ به صورت سه بعدی چاپ شده است تا به نسبت مورد نیاز برسد. درست مانند قرقره فلزی ، یک قسمت اضافی به قرقره ارائه شده است تا آن را به محور چرخشی وصل کنید. به منظور اعمال کشش بر روی تسمه ، از یاتاقان خارجی بر روی یک دستگاه کشش متحرک برای ایجاد مقادیر مختلف کشش در داخل تسمه استفاده می شود.

مرحله 4: الکترونیک و آردوینو کد

برای قطعات الکترونیکی ، توصیه می شود دوباره به فهرست الزامات نگاه کنید و ببینید که سینماتیک این سیستم چگونه باید باشد. اولین شرطی که سیستم های ما دارند ، حرکت عمودی بازکن است. نیاز دیگر نیرویی است که برای جدا کردن درب بطری باید روی بازو اعمال شود. این نیرو در حدود 14 N. برای قسمت ریختن ، محاسبات از طریق Matlab حل شده و منجر به حداکثر گشتاور 1.7 نیوتن متر می شود. آخرین موردی که ذکر شده است ، کاربر پسند بودن سیستم است. بنابراین استفاده از دکمه شروع برای راه اندازی مکانیسم مفید خواهد بود. در این فصل ، قسمت های جداگانه انتخاب و توضیح داده می شود. در پایان فصل ، کل طرح تخته نان نیز نشان داده می شود.

مکانیسم باز کردن

برای شروع ، سیستم باز کردن مورد نیاز است تا یک بطری آبجو را باز کنید. همانطور که در مقدمه این فصل گفته شد گشتاور لازم برای جدا کردن درب بطری از بطری 1 ، 4 نیوتن متر است. اگر بازو در حدود 10 سانتی متر باشد ، نیرویی که روی بازوی بازکن اعمال می شود 14 N است. این نیرو توسط نیروی اصطکاک ایجاد شده توسط چرخاندن نخ از طریق مهره ایجاد می شود. با نگه داشتن مهره در حرکت چرخشی خود ، تنها راهی که مهره می تواند حرکت کند بالا و پایین است. برای این منظور ، گشتاور مورد نیاز است تا مطمئن شوید که مهره می تواند بالا و پایین حرکت کند و با این کار ، نیروی 14 نیوتن نیز باید بیرون بیاید. این گشتاور را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد. این فرمول گشتاور مورد نیاز برای حرکت و بالا بردن یک جسم را با مقدار گشتاور مشخص می کند. گشتاور مورد نیاز 1.4 نیوتن متر است. این باید حداقل گشتاور مورد نیاز موتور باشد. گام بعدی این است که به دنبال این باشید که در این شرایط چه نوع موتوری مناسب ترین است. بازکن حجم زیادی از دور را می چرخاند و با نگاه کردن به گشتاور مورد نیاز ، انتخاب یک موتور سروو موتور ایده آل است. مزیت سرو موتور این است که دارای گشتاور بالا و سرعت متوسط است. مشکل اینجاست که سرووموتور محدوده خاصی دارد ، کمتر از یک دور کامل. یک راه حل این است که می توان سرو موتور را "هک" کرد ، در نتیجه این سرو موتور به طور کامل 360 درجه می چرخد و همچنان به چرخش خود ادامه می دهد. در حال حاضر ، هنگامی که سرووموتور هک می شود ، تقریباً غیرممکن است که این اقدامات را خنثی کرده و دوباره آن را عادی جلوه دهیم. این نتیجه می دهد که بعداً نمی توان از سرو موتور در پروژه های دیگر استفاده کرد. راه حل بهتر این است که انتخاب بهتر به موتور پله ای برود. این نوع موتورها ممکن است بیشترین گشتاور را نداشته باشند ، اما بر خلاف موتور DC به صورت کنترل شده می چرخند. مشکلی که در اینجا یافت می شود نسبت قیمت به گشتاور است. این مشکل با استفاده از گیربکس حل می شود. با استفاده از این راه حل ، سرعت چرخش نخ کاهش می یابد اما گشتاور با توجه به نسبت دنده بیشتر می شود. مزیت دیگر استفاده از موتور پله ای در این پروژه این است که می توان از استپر موتور بعداً برای پروژه های دیگر سالهای آینده استفاده کرد. نقطه ضعف موتور پله ای با گیربکس سرعت حاصله است که زیاد نیست. به خاطر داشته باشید که سیستم نیاز به یک محرک خطی دارد که در آن با مکانیزم مهره و نخ اجتناب می شود که باعث کندتر شدن آن نیز می شود. بنابراین انتخاب به سراغ موتور پله ای بدون گیربکس رفت و بلافاصله با نخ با مهره ای صاف وصل شد.

برای این پروژه ، یک موتور پله ای خوب برای برنامه Nema 17 با گشتاور 44 Ncm و قیمت 32 یورو است. این موتور پله ای ، همانطور که قبلاً گفته شد ، با نخ و مهره ترکیب شده است. برای کنترل موتور پله ای از راننده پل H یا موتور پله ای استفاده می شود. پل H دارای مزایای دریافت دو سیگنال از کنسول آردوینو است و با استفاده از منبع تغذیه ولتاژ DC خارجی ، پل H ممکن است سیگنال های ولتاژ پایین را به ولتاژهای بالاتر 24 ولت تبدیل کند تا موتور پله ای را تامین کند. به همین دلیل استپر موتور را می توان به راحتی توسط آردوینو از طریق برنامه نویسی کنترل کرد. برنامه را می توانید در ضمیمه مشاهده کنید. دو سیگنال از آردوینو دو سیگنال دیجیتالی هستند ، یکی مسئول جهت چرخش و دیگری یک سیگنال PWM است که سرعت را تعیین می کند. درایوری که در این پروژه برای مکانیزم ریختن و مکانیزم باز کردن استفاده می شود "راننده استپ DRV8825" است که قادر است سیگنال های PWM را از آردوینو به ولتاژهای 8.2 ولت به 45 ولت تبدیل کند و هریک حدود 5 یورو هزینه دارد. ایده دیگری که باید در نظر داشته باشید محل بازکننده با اشاره به باز شدن بطری است. برای ساده کردن قسمت برنامه نویسی ، جا بطری به گونه ای ساخته شده است که هر دو نوع دهانه بطری آبجو در یک ارتفاع هستند. به همین دلیل موتور پله بازکن و غیرمستقیم که از طریق نخ به هم وصل شده است ، اکنون می تواند برای هر دو بطری با ارتفاع یکسان برنامه ریزی شود. به این ترتیب ، سنسور تشخیص ارتفاع بطری در اینجا ضروری نیست.

مکانیزم ریختن

همانطور که در مقدمه این فصل مشخص شد ، گشتاور مورد نیاز برای کج کردن سیستم تعادل 1.7 نیوتن متر است. گشتاور از طریق Matlab با تنظیم فرمول تعادل گشتاور بر اساس زاویه متغیری که شیشه و بطری در آن می چرخند ، محاسبه می شود. این کار به این منظور انجام می شود که حداکثر گشتاور قابل محاسبه باشد. برای موتور موجود در این برنامه ، نوع بهتر آن سرو موتور است. دلیل این امر به دلیل نسبت گشتاور بالا به قیمت آن است. همانطور که در پاراگراف قبلی مکانیسم باز شدن گفته شد ، سرو موتور دارای محدوده خاصی است که می تواند در آن بچرخد. یک مشکل جزئی که قابل حل است سرعت چرخش آن است. سرعت چرخش یک سرووموتور بیشتر از مقدار مورد نیاز است. اولین راه حلی که می توان برای این مشکل یافت ، افزودن گیربکس است که در آن گشتاور افزایش یافته و سرعت کاهش می یابد. مشکلی که با این راه حل به وجود می آید این است که به دلیل گیربکس ، برد سرووموتور نیز کاهش می یابد. این کاهش منجر به این می شود که سیستم بالانس نمی تواند چرخش 135 درجه خود را بچرخاند. این می تواند با "هک" مجدد سرووموتور حل شود ، اما این امر منجر به غیر قابل برگشت بودن سرووموتور می شود که در پاراگراف قبلی "مکانیسم باز کردن" توضیح داده شده است. راه حل دیگر برای سرعت چرخش بالا بیشتر در کارکردن یک سروو موتور نهفته است. سروو موتور از طریق کشش 9 ولت تغذیه می شود و توسط کنسول آردوینو از طریق سیگنال PWM کنترل می شود. این سیگنال PWM سیگنالی را با زاویه مطلوب سرو موتور ارائه می دهد. با برداشتن گام های کوچک در تغییر زاویه ، می توان سرعت چرخش سرو موتور را کاهش داد. با این حال این راه حل امیدوار کننده به نظر می رسد ، یک موتور پله ای با گیربکس یا گیربکس می تواند همین کار را انجام دهد. در اینجا گشتاور ناشی از موتور پله ای باید بیشتر باشد در حالی که سرعت باید کاهش یابد. برای این منظور ، از انتقال کمربند استفاده می شود زیرا هیچ واکنشی برای این نوع انتقال وجود ندارد. این گیربکس دارای مزیت انعطاف پذیری نسبت به گیربکس است ، جایی که هر دو محور را می توان در جایی قرار داد که هر کس بخواهد تا زمانی که کمربند روی آن کشیده شده باشد. این کشش برای گرفتن روی هر دو قرقره ضروری است تا انتقال با لغزش روی قرقره ها انرژی خود را از دست ندهد. نسبت انتقال با کمی حاشیه انتخاب شده است تا مشکلات غیرعمدی که مورد توجه قرار نگرفته اند لغو شود. در محور موتور پله ای ، قرقره ای با قطر زمین 12.8 میلی متر انتخاب شده است. به منظور درک حاشیه گشتاور ، قرقره ای با قطر پیچ 61.35 میلی متر انتخاب شده است. این منجر به کاهش سرعت 1/4.8 و در نتیجه افزایش گشتاور 2.4 نیوتن متر می شود. این نتایج بدون در نظر گرفتن کارایی انتقال در نظر گرفته شد زیرا همه مشخصات تسمه t2.5 شناخته شده نبود. برای ارائه انتقال بهتر ، یک قرقره خارجی به منظور افزایش زاویه تماس با کوچکترین قرقره و افزایش کشش در داخل تسمه اضافه می شود.

سایر قطعات الکترونیکی

سایر قطعات موجود در این طرح سه سوئیچ میکرو و دو دکمه استارت است. دو دکمه آخر به خودی خود صحبت می کنند و برای شروع فرایند باز کردن آبجو مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که دکمه دیگر مکانیزم ریختن را شروع می کند. پس از راه اندازی سیستم ریختن ، این دکمه تا انتها مفید نخواهد بود. در پایان فرآیند ، دکمه را می توان دوباره فشار داد و این اطمینان حاصل می کند که قسمت ریخته می تواند به حالت اولیه بازگردد. سه سوئیچ میکرو به عنوان سنسور برای تشخیص دو نوع بطری آبجو و در طرف دیگر شیشه هنگامی که سیستم ریختن به موقعیت نهایی خود می رسد ، استفاده می شود. در اینجا دکمه هایی که استفاده می شوند هرکدام 1 یورو قیمت دارند و سوئیچ های میکرو هر کدام 2.95 یورو است.

برای تغذیه ، آردوینو به منبع تغذیه ولتاژ خارجی نیاز دارد. بنابراین از تنظیم کننده ولتاژ استفاده می شود. این یک تنظیم کننده سوئیچینگ LM2596 است که امکان تبدیل ولتاژ از 24 ولت به 7.5 ولت را فراهم می کند. این 7.5 ولت برای تغذیه آردوینو استفاده می شود تا از هیچ رایانه ای در این فرآیند استفاده نشود. برگه داده نیز بررسی شد برای جریانی که ارائه می شود یا می تواند تأمین شود. حداکثر جریان 3 آمپر است.

طراحی برای وسایل الکترونیکی

در این بخش ، تنظیمات مربوط به لوازم الکترونیکی مورد بررسی قرار می گیرد. در اینجا ، روی شکل تخته نان ، طرح یا طرح نشان داده شده است. بهترین راه برای شروع در اینجا این است که از منبع ولتاژ موجود در گوشه سمت راست پایین بروید و به آردوینو و سیستم های فرعی بروید. همانطور که در شکل مشاهده می شود ، اولین چیزی که بین منبع تغذیه ولتاژ و تخته نان قرار دارد ، یک سوئیچ دستی است که به آن اضافه می شود و هر چیزی را می توان فوراً با یک حرکت سوئیچ تغذیه کرد. پس از آن ، خازنی از 47 میکرو فاراد قرار می گیرد. این خازن به دلیل استفاده از منبع ولتاژ و ویژگی آن اجباری نیست تا فوراً جریان مورد نیاز را که در سایر مدلهای تغذیه وجود دارد ، گاهی اوقات صادق نباشد. در سمت چپ خازنها ، دو درایور LM2596 (نه تصاویر یکسان ، بلکه تنظیمات یکسان) برای کنترل موتور پله ای قرار داده شده است. آخرین چیزی که به مدار 24 ولت متصل است تنظیم کننده ولتاژ است. در این شکل مربع آبی تیره نشان داده شده است. ورودی های آن زمین و 24 ولت ، خروجی های آن 7.5 ولت و زمینی است که با زمین ورودی 24 ولت متصل است. سپس خروجی یا 7.5 ولت از تنظیم کننده ولتاژ با Vin از کنسول آردوینو متصل می شود. سپس آردوینو تغذیه می شود و می تواند ولتاژ 5 ولت را ارائه دهد. این ولتاژ 5 ولت به 3 میکرو سوئیچ نشان داده شده توسط دکمه های سمت چپ ارسال می شود. این تنظیمات مانند دکمه هایی است که دو تای آنها در وسط قرار گرفته اند. در صورت فشار دادن دکمه یا کلید با ولتاژ 5 ولت به کنسول آردوینو ارسال می شود.در صورتی که سنسورها یا دکمه ها در زمین فشرده نشوند و ورودی آردوینو به یکدیگر متصل شود که مقدار ورودی پایینی را نشان می دهد. آخرین زیر سیستم ها دو درایور استپر هستند. این مدارها با مدار ولتاژ بالا 24 ولت مرتبط هستند ، اما همچنین باید با 5 ولت آردوینو متصل شوند. در شکل صفحه نان ، سیم آبی و سبز نیز دیده می شود ، سیم های آبی برای سیگنال PWM است که سرعت موتور استپی را تنظیم و تنظیم می کند. سیم های سبز جهت حرکت موتور پله ای را تعیین می کنند.

در شکل دوم ، شکل با راننده پله ، اتصال رانندگان موتور Stepper نشان داده شده است. در اینجا می توانید ببینید که سه اتصال M0 ، M1 و M2 متصل نیستند. اینها تصمیم می گیرند که چگونه هر گامی باید برداشته شود. به همان شکلی که اکنون تنظیم شده است ، هر سه با مقاومت داخلی 100 کیلو اهم به زمین متصل می شوند. پایین آوردن هر سه ورودی با هر پالس PWM یک مرحله کامل ایجاد می کند. راه اندازی همه اتصالات به High هر PWM-pulse منجر به 1/32 مرحله می شود. در این پروژه پیکربندی کامل مرحله انتخاب می شود ، برای پروژه های آینده ، ممکن است در صورت کاهش سرعت مفید باشد.

مرحله 5: آزمایش سیستم

آخرین مرحله این است که مکانیسم ها را آزمایش کرده و ببینید آیا آنها واقعاً کار می کنند یا خیر. بنابراین منبع ولتاژ خارجی با مدار ولتاژ بالا دستگاه وصل می شود در حالی که پایه ها نیز متصل می شوند. همانطور که در دو فیلم اول مشاهده شد ، به نظر می رسد که هر دو موتور پله ای کار می کنند ، اما به محض اینکه همه چیز در مکانی در مدار ما به یکدیگر متصل شوند ، به نظر می رسد که یک اتصال کوتاه اتفاق می افتد. به دلیل انتخاب طراحی ضعیف برای داشتن یک فضای کوچک بین هواپیماها ، قسمت اشکال زدایی بسیار مشکل است. با نگاهی به ویدئوی سوم ، برخی از مسائل مربوط به سرعت موتور نیز وجود داشت. راه حل این امر افزایش تاخیر در برنامه بود اما به محض زیاد شدن تاخیر ، به نظر می رسد که موتور پله ای ارتعاش می کند.

مرحله ششم: نکات و ترفندها

برای این بخش ، ما می خواهیم نکاتی را که در ساخت این پروژه آموخته ایم ، به پایان برسانیم. در اینجا نکات و ترفندهایی در مورد چگونگی شروع تولید و نحوه حل مسائل جزئی توضیح داده خواهد شد. از شروع مونتاژ تا ساختن کل طرح روی PCB.

نکات و ترفندها:

مونتاژ:

• برای چاپ سه بعدی ، با قابلیت تنظیم زنده در چاپگرهای سه بعدی Prusa ، می توانید فاصله بین نازل و بستر چاپ را تنظیم کنید.
• همانطور که در پروژه ما مشاهده شد ، ما سعی کردیم تا جایی که امکان دارد از سازه ای استفاده کنیم که بیشترین چوب را داشته باشد. در صورت خرابی قطعات ، می توان آنها را به راحتی تعویض کرد.
• با چاپ سه بعدی ، سعی کنید جسم خود را تا آنجا که ممکن است کوچک نگه دارید و هنوز خواص مکانیکی مورد نیاز را داشته باشد. در صورت عدم موفقیت چاپ مجدد ، زمان زیادی برای چاپ مجدد نخواهید داشت.

الکترونیک:

• قبل از شروع پروژه خود ، با جستجوی تمام برگه های داده هر جزء شروع کنید. این کار در ابتدا کمی طول می کشد اما مطمئن می شوید که در دراز مدت ارزش وقت گذاشتن را دارید.
• هنگام ساخت PCB خود ، مطمئن شوید که طرح PCB را با کل مدار تهیه کرده اید. یک طرح تخته نان می تواند کمک کند ، اما تغییر بین هر دو گاهی اوقات کمی دشوارتر است.
• کار با وسایل الکترونیکی گاهی اوقات به آسانی شروع می شود و به سرعت پیچیده می شود. بنابراین سعی کنید از رنگی در PCB خود استفاده کنید که هر رنگ به معنی خاصی مربوط باشد. به این ترتیب ، در صورت بروز مشکل ، ممکن است راحت تر حل شود
• روی یک PCB به اندازه کافی بزرگ کار کنید تا بتوانید از سیم های متقاطع جلوگیری کرده و نمای کلی مدار را حفظ کنید ، این می تواند احتمال اتصال کوتاه را کاهش دهد.
• در صورت بروز برخی مشکلات در مدار یا اتصال کوتاه روی PCB ، سعی کنید همه چیز را در ساده ترین شکل اشکال زدایی کنید. به این ترتیب ، مشکل یا مشکلات شما ممکن است راحت تر حل شود.
• آخرین نکته ما این است که روی یک میز تمیز کار کنیم ، گروه ما سیم های کوتاهی در سراسر میز ما داشت که باعث ایجاد اتصال کوتاه در مدار ولتاژ بالای ما شد. یکی از این سیمهای کوچک علت آن بود و یکی از رانندگان پله را شکست.

مرحله 7: منابع قابل دسترسی

همه فایل های CAD ، کد آردوینو و فیلم های این پروژه را می توانید در لینک dropbox زیر مشاهده کنید:

علاوه بر این ، منابع زیر ارزش بررسی دارند:

- OpenSCAD: قرقره پارامتری - تعداد زیادی پروفیل دندان توسط droftarts - Thingiverse

- Grabcad: این یک اجتماع عالی برای به اشتراک گذاشتن cadfiles با افراد دیگر است: GrabCAD: طراحی جامعه ، کتابخانه CAD ، نرم افزار چاپ سه بعدی

-نحوه کنترل موتور پله ای با استفاده از درایور استپر: