ایستگاه هواشناسی Hanging Gear: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این دستورالعمل ، من قصد دارم به شما نشان دهم که چگونه می توانید ایستگاه هواشناسی چرخ دنده خود را که از قطعات MDF برش لیزری CNC ساخته شده است ، بسازید. یک موتور پله ای هر دنده را هدایت می کند و یک آردوینو با استفاده از سنسور DHT11 دما و رطوبت را اندازه گیری می کند و سپس موتورهای پله ای را برای نمایش مقادیر اندازه گیری شده حرکت می دهد.

ایستگاه هواشناسی با دو پایه و یک پایه صاف پشتیبانی می شود و ایستادن روی یک میز ، قفسه یا میز کناری را کاملاً مناسب می کند.

سنسور DHT دارای رطوبت نسبی 20 تا 95 درصد است و می تواند دما را بین 0 تا 50 درجه سانتی گراد اندازه گیری کند. من چرخ دنده ها را برای محدوده رطوبت کامل و با محدوده اندازه گیری درجه حرارت منفی طراحی کرده ام ، بنابراین اگر می خواهید سنسور را برای اندازه گیری دمای بیرون از منزل قرار دهید ، می توانید به راحتی از سنسور دیگری استفاده کنید.

اگر از این دستورالعمل لذت می برید ، لطفاً در مسابقه CNC به آن رای دهید.

تدارکات

برای ایجاد ایستگاه هواشناسی به موارد زیر نیاز دارید:

• برد MDF 3 میلی متری -
• Arduino Pro Micro -
• 2 x 28BYJ 48 Stepper Motors & ULN2003 Drivers -
• پیچ و مهره 4 x M3 x 10 میلی متر -
• سنسور دما و رطوبت DHT11 -
• مقاومت 10K -
• 4x6 سانتی متر نمونه اولیه PCB -
• پین هدرهای مردانه -
• پین هدر زن -

برش لیزری K40 مورد استفاده -

مرحله 1: قطعات MDF را با لیزر برش دهید

من قطعات برش لیزری را در Inkscape طراحی کردم ، می توانید فایلهای برش را از اینجا بارگیری کنید. همه اجزا در بارگیری در یک صفحه واحد قرار دارند ، بنابراین باید آنها را بر اساس اندازه تخت برش لیزری خود تقسیم کنید.

من کار را با حکاکی شروع کردم و سپس چرخ دنده ها را برش دادم ، سپس صفحه را حکاکی و برش دادم و در نهایت اجزای باقی مانده را بریدم.

من همیشه هنگام حکاکی یا برش از نوار نقاب روی MDF استفاده می کنم تا دود سطح آن را مشخص نکند.

اگر به دستگاه برش لیزری دسترسی ندارید ، از خدمات آنلاین برش لیزر استفاده کنید. آنها بسیار مقرون به صرفه شده اند و اکثر آنها حتی قطعات را به درب شما می رسانند.

من از برش لیزری ارزان K40 برای برش قطعات استفاده کردم.

پس از برش تمام قطعات ، باید نوار ماسک را بردارید.

مرحله 2: Stepper Motors را نصب کرده و چرخ دنده ها را مونتاژ کنید

سپس دو موتور پله ای را با استفاده از دو پیچ دستگاه M3 x 10 میلی متر برای هر موتور به صفحه جلو محکم کنید.

همچنین با استفاده از چسب چوب ، صفحه نگهدارنده پایه را با برش موتورها به پشت صفحه جلو بچسبانید. این را می توان بعداً انجام داد ، اما ساده ترین کار این است که قبل از نصب موتورها انجام دهید تا هنگام چسباندن آنها در راه مشکلی نداشته باشد.

بعد دنده های رانندگی خود را جمع کنید. قطعات دنده خود را روی سروهای خود قرار دهید و بین هر کدام یک قطره چسب چوب قرار دهید. با دیسک با سوراخ و سپس چرخ دنده شروع کنید. سپس باید یک فاصله کوچک بین چرخ دنده و دیسک جلو اضافه کنید تا کمی فضای لازم برای حرکت آزادانه چرخ دنده ها ایجاد شود. من برای هر یک از اینها از یک واشر تخت به عنوان فاصله دهنده استفاده کردم.

مرحله 3: قطعات الکترونیکی را مونتاژ کنید

حالا بیایید اجزای الکترونیکی را با هم جمع کنیم.

مدار بسیار ساده است و شامل اتصالات اساسی از پین های IO دیجیتال 2 تا 9 به دو درایور استپر و سپس اتصال بین سنسور DHT11 و پین IO دیجیتال 10 است. همچنین باید اتصالات برق خود را به سنسور و پله اضافه کنید درایورها و همچنین یک مقاومت 10k بین اتصال به پین 10 و 5V.

من اتصالات پین هدر و سنسور DHT را روی یک PCB نمونه 4x6 سانتی متر مونتاژ کردم تا رانندگان موتور آردوینو و استپر به آن متصل شوند.

سپس برخی از کابل های اتصال Dupont را برای اتصال PCB و درایورهای موتور پله ای ساختم. می توانید از جامپرها استفاده کنید یا کابل های هدر خود را نیز ایجاد کنید.

مرحله 4: قطعات الکترونیکی را نصب کنید

من از اسلحه چسب برای چسباندن PCB آردوینو به صفحه پشتی ایستگاه هواشناسی و دو راننده موتور پله ای بر روی دو قطعه پایه جانبی استفاده کردم. این بهترین کار را می کند تا فضای کافی برای سیم کشی بین اجزاء و همچنین موتورهای پله ای باقی بماند.

پس از چسباندن وسایل الکترونیکی به محل ، می توانیم بقیه ایستگاه هواشناسی را با استفاده از چسب چوب جمع آوری کنیم.

مرحله 5: مونتاژ ایستگاه هواشناسی را تکمیل کنید

دو پا را به پایه بچسبانید و سپس صفحه جلویی را به پاها اضافه کنید.

در نهایت ، صفحه پشتی را در جای خود بچسبانید و اجازه دهید چسب خشک شود. مطمئن شوید که درگاه میکرو USB آردوینو به سمت پایه ایستگاه هواشناسی رو به رو است.

پس از خشک شدن چسب ، موتورهای پله ای را به درایور وصل کنید و سپس با استفاده از کابل هایی که ساخته اید ، درایورها را به آردوینو متصل کنید. سعی کنید کابل را طوری بچسبانید که از قسمت پایین آویزان نشود یا از قسمت بالای پشت بیرون نیاید.

اگر می خواهید قسمت بالای آن را ببندید ، از قطعه برش خورده از صفحه پایه استفاده کنید. تا زمانی که درایورهای استپر و اتصالات خود را آزمایش نکرده اید ، این مورد را در جای خود قرار ندهید ، زیرا ممکن است برای ایجاد تغییرات نیاز به دسترسی مجدد به کابل ها داشته باشید.

کابل میکرو USB خود را به پایین ایستگاه هواشناسی وصل کنید و آماده بارگذاری کد هستید.

مرحله 6: برنامه نویسی آردوینو

کد کاملاً مستقیم است. من قصد ندارم برای توضیح کد در اینجا به جزئیات بپردازم ، اما می توانید کد را بارگیری کرده و توضیحات مفصلی را در مورد عملکرد هر بخش در اینجا بخوانید.

در کد ، ما یک شیء حسگر ایجاد می کنیم ، متغیرهای مورد نیاز را ایجاد می کنیم و سپس پین های موتور و سنسور را تعریف می کنیم.

عملکرد راه اندازی ارتباط سریال را آغاز می کند ، حالت های پین را تنظیم می کند و به سنسور DHT11 متصل می شود.

عملکرد حلقه از سنسور DHT11 اندازه گیری می کند ، آنها را روی مانیتور سریال نمایش می دهد و سپس تعداد مراحل و جهت حرکت هر یک از موتورهای پله ای را برای نشان دادن مقادیر اندازه گیری شده محاسبه می کند. سپس کد قبل از تکرار حلقه حداقل 5 ثانیه منتظر می ماند.

یک تابع اضافی وجود دارد که توسط حلقه اصلی فراخوانی می شود و تعداد مراحل و جهت هر موتور به آن داده می شود و سپس حرکات را انجام می دهد.

مرحله 7: راه اندازی و استفاده از ایستگاه هواشناسی

قبل از بارگذاری کد ، دو چرخ دنده را روی موتورها قرار دهید ، آنها را طوری تنظیم کنید که مقادیر اولیه تنظیم شده در کد را نشان دهد ، این 25 درجه سانتی گراد و 50 درصد رطوبت در کد من بود.

سپس می توانید کد را بارگذاری کنید.

اگر مانیتور سریال خود را باز کنید ، اولین اندازه گیری سنسور را مشاهده می کنید و موتورها شروع به حرکت دنده ها می کنند تا از مقادیر اولیه به این مقادیر برسند.

پس از اتمام حرکت ، باید مجموعه دوم مقادیر را ببینید و سپس دنده ها ممکن است دوباره حرکت کنند.

معمولاً چند ثانیه طول می کشد تا قرائت سنسور تثبیت شود و سپس به داده های ثابت تر و حرکت کمتر دنده ها دست پیدا می کنید.

اگر متوجه شدید که مقادیر نمایش داده شده با مقادیر نمایش داده شده یکسان نیستند ، ابتدا بررسی کنید که جهت حرکت موتور شما صحیح است ، سپس مقادیر اولیه خود را درست بررسی کنید و در نهایت ، ممکن است لازم باشد تعدادی از مراحل را تنظیم کنید. برای درجه یا درصد مقادیر به منظور کالیبراسیون ایستگاه هواشناسی خود را.

ایستگاه هواشناسی شما اکنون کامل است و می توانید آن را روی میز یا قفسه خود نصب کنید.

اگر از این دستورالعمل لذت بردید ، لطفاً در مسابقه CNC به آن رای دهید.

اگر قبلاً ایستگاه هواشناسی ساخته اید و از چه چیزی برای نمایش مقادیر استفاده می کنید ، در قسمت نظرات به من اطلاع دهید.

نفر دوم مسابقات CNC 2020