آسانسور مدل کنترل شده با آردوینو: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

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

در این دستورالعمل به شما نشان خواهم داد که چگونه یک آسانسور اسباب بازی دو سطح با درهای کشویی کار کرده و خودرویی که در صورت تقاضا بالا و پایین می رود ، ساخته ام.

قلب آسانسور یک آردوینو اونو (یا در این مورد یک مترو Adafruit) است که در بالای آن Adafruit Motor Shield نصب شده است. این سپر رانندگی دو سروو مورد نیاز برای باز و بسته شدن درها و موتور پله ای که خودرو را بالا و پایین می کند بسیار آسان تر می کند.

ساختار واقعی واقعاً قسمت آسانی است و می تواند به هر روشی که می خواهید ساخته شود. بخش دشوار این است که همه چیز در داخل قرار گیرد و اطمینان حاصل شود که همه چیز به درستی تراز شده است.

بنابراین ، گفت ، بیایید به آن برسیم!

تدارکات

• Arduino Uno (یا معادل آن)
• سپر موتور آدافروت
• تخته عالی
• سرصفحه های آردوینو و سپر
• سرویس چرخش مداوم (2)
• موتور پله ای NEMA 17
• پایه موتور پله ای
• تخته فیبر با چگالی متوسط (MDF) 1/2 اینچ و 1/4 اینچ
• ورق های آلومینیومی
• نوار آلومینیومی
• میله های آلومینیومی
• کانال U آلومینیومی
• میله فولادی
• لوله پی وی سی (1/8 اینچ و 1/4 اینچ)
• تسمه تایم 10 میلیمتری
• قرقره های 10 میلی متری
• چسب حرارتی تفنگی
• پیچ
• ورق پلکسی گلاس
• نمونه های کفپوش
• نوار چسب
• سیم ها
• دکمه های بالا/پایین
• سوئیچ های میکرو
• محرک بزرگ خطی - برنامه ها در اینجا هستند

مرحله 1: درها

اولین مشکلی که تصمیم گرفتم با آن برخورد کنم درها بود. درها باید به جلو و عقب حرکت می کردند و در پایین و بالا محکم می شدند تا به اطراف تکان نخورند.

من با استفاده از کانال های آلومینیومی u ، که معمولاً به عنوان لبه برای تخته ها استفاده می شود ، در قسمت پایین استفاده می کنم تا درها را در مسیر خود نگه دارم. بالا کمی پیچیده تر بود. من برنامه های چاپ سه بعدی برای یک محرک خطی را به صورت آنلاین پیدا کردم و فکر کردم که برای فشار دادن درب و باز کردن آن عالی خواهد بود. درها را از پانل های کوچک ام دی اف ساختم و مقداری ورق آلومینیومی دور آن تاباندم تا ظاهری فلزی به آن بدهد. (عکسها را ببینید)

من یک میله فولادی را در بالای درب قرار دادم و یک تکه لوله PVC را در بالای پانل در چسباندم. میله در داخل لوله قرار می گیرد و اجازه می دهد تا درب آزادانه به جلو و عقب حرکت کند ، در حالی که اینچ 8 اینچی پایین در داخل کانال u قرار داشت تا مستقیم نگه داشته شود.

من محرک خطی را بالای میله فولادی قرار دادم و از لوله PVC و چسب حرارتی بیشتری استفاده کردم تا به محرک اجازه حرکت در را بدهد. محرک خطی در اطراف سروو موتور با اندازه سرگرمی طراحی شده است ، بنابراین آنها را اضافه کردم.

مرحله 2: ساختار

ابتدا یک طرح خشن از آنچه می خواستم آسانسور به نظر برسد تهیه کردم. باید 2 طبقه داشت ، با یک ماشین که بالا و پایین می رفت و درهای آن در هر طبقه باز می شد. محصول نهایی از طرح اولیه منحرف شد ، اما مشکلی نیست!

در مرحله بعد ، من ساختار را از تخته فیبر با چگالی متوسط (MDF) ساختم ، کف و دهانه درها را اندازه گیری کردم و با یک اره منبت کاری اره مویی و یک اره سوراخ ، اشکال را برش دادم. پایه و بالای آن کمی بزرگتر از ساختمان است تا به آن ثبات و جذابیت بصری ببخشد. ساختار فقط 3 ضلع دارد ، زیرا تصمیم گرفتم پشت را باز بگذارم تا بتوانید به داخل نگاه کنید.

قطعات جانبی 24 اینچ ارتفاع و 12 اینچ عرض دارند ، و قسمت بالا و پایین 15 اینچ مربع ، همه از پانل های 1/2 اینچ MDF ساخته شده اند. درها 6 اینچ ارتفاع و حدود 4 اینچ عرض دارند. مطمئن شوید که فضای کافی را ترک کرده اید. هنگامی که درب باز است به پهلو پنهان می شود.

همچنین یک لبه فرود کوچک برای خارج از طبقه دوم اضافه کردم.

من همچنین یک سوراخ 2 اینچی روی هر در برای نشانگر پنجره یا کف ، سوراخ هایی برای دکمه های تماس در کنار هر در و یک سوراخ کوچک برای یک LED در بالای هر دهانه در ایجاد کردم (که من از آن استفاده نکردم)

من همه چیز را به رنگ آبی متالیک رنگ آمیزی کردم.

مرحله 3: ماشین

کابین آسانسور از ام دی اف و یک تکه پلکسی برای پشت ساخته شده است ، بنابراین می توانید اتومبیل های Matchbox یا بچه های Lego را که در آسانسور قرار داده اید ببینید. ماشین خود یک جعبه ساده است ، هیچ چیز خیلی فانتزی نیست. من آن را رنگ آمیزی کردم و چند کارت پستال داخل آن به عنوان پوستر قرار دادم. بسیار سنگین به نظر می رسید ، بنابراین من مطمئن نبودم که چگونه موتور آن را با استفاده از طرح اصلی من بالا می آورد. ما به آن برمی گردیم

قسمت سخت ماشین این بود که چگونه آن را بلند کنید و از چرخش در اطراف جلوگیری کنید. با استفاده از روش چسب حرارتی و pvc (که به آن نیز باز می گردم ، فراموش نکنید) ، چهار میله آلومینیومی را که از بالا به پایین سازه می روند ، قرار داده و آنها را با ماشین و لوله ای که در هر گوشه چسباندم. این باعث می شد آسانسور در همان حال بالا و پایین قرار بگیرد.

قطعات چاپ سه بعدی کمی از دیوار داخلی سازه بیرون زده اند ، بنابراین مجبور شدم ماشین آسانسور را چند اینچ از باز شدن در عقب نگه دارم. من نمی خواستم تپه ای در قسمت پایین چاه آسانسور از مینی فیگهای لگو داشته باشم که "شکاف بزرگ را در نظر نمی گرفتند" ، بنابراین یک سکوی کوتاه در داخل درب اضافه کردم که تقریباً به قسمت باز نزدیک می شد. ماشین آسانسور ، که مشکل را حل کرد.

مرحله 4: موتور و وزنه وزن

مشکل بعدی نحوه بالا و پایین رفتن ماشین بود. من یک موتور پله ای NEMA-17 (که اندازه آن است ، نه قدرت) از Adafruit خریداری کردم و سعی کردم کابین آسانسور را با آن با استفاده از سیم و یک قرقره چاپ شده سه بعدی متصل به شفت استپر بلند کنم تا سیم را ببندد.

این کار نکرد ، بنابراین شروع کردم به نحوه کار آسانسور واقعی ، با وزنه مقابل. به این ترتیب موتور مجبور نیست وزن کامل خودرو را بلند کند ، بلکه باید حرکت اولیه را شروع کند ، که به گشتاور بسیار کمتری نیاز دارد. من در مورد گشتاور در این پروژه چیزهای زیادی آموختم.

به هر حال ، ایده وزنه من قوی بود و من با استفاده از سیستم کمربند و قرقره با عرض 10 میلی متر ، مانند آنچه برای ساخت چاپگر سه بعدی استفاده می شود ، کار خود را تمام کردم. این ماشین حدود یک کیلوگرم (2 پوند) وزن داشت و موتور پله ای قادر به بلند کردن 2 کیلوگرم در یک سانتیمتر از مرکز شفت بود. (مشکلات گشتاور بیشتر) بنابراین راه رفتن خوب بود.

یک انتهای کمربند به قسمت بالای کابین آسانسور وصل شد (با استفاده از یک صفحه فلزی پیچ خورده) ، سپس کمربند مستقیماً بالا رفت و روی یک دنده دندانه دار روی موتور پله ای که در سقف سازه نصب شده بود ، رفت. سپس کمربند 90 درجه از بالای سازه عبور کرد و به قرقره دندانه دار دوم رفت و این را به میله فولادی دیگری که روی براکت نصب شده بود وصل کردند. (تصاویر را ببینید) از آنجا کمربند 90 درجه دیگر مستقیماً به طرف پایین می چرخد و این به وزنه مقابل متصل می شود. (بدیهی است که شما باید همه این موارد را اندازه گیری کرده و آنها را به طور دقیق قرار دهید تا از فشار اضافی بر روی کمربند جلوگیری شود)

وزنه متقابل از چهار قطعه نمونه کفپوش چوبی از Home Depot ساخته شده بود که من آنها را پیچ و چسب زنی کردم. کمربند در وسط قطعات بسته شده بود و دم اضافی نیز در قسمت بیرونی پیچ خورده بود. من 2 میله فولادی برای حرکت وزنه مقابل به بالا و پایین قرار دادم ، با استفاده از لوله های PVC که در دو طرف بسته وزنه چسبانده شده اند ، آن را نصب می کنم.

با تمام قطعات ساختاری ، زمان کار بر روی وسایل الکترونیکی فرا رسیده بود.

مرحله 5: سوئیچ ها و الکترونیک

مغز این پروژه یک Arduino Uno است که در بالای آن یک Adafruit Motor Shield قرار دارد. این محافظ باعث می شود دو سروو موتور و موتور پله ای رانندگی کنید ، در حالی که هنوز به اکثر پین های آردوینو دسترسی دارید. موتور پله ای بیش از خروجی 5 ولت آردوینو نیاز دارد و سپر به شما امکان می دهد ولتاژ موتور را افزایش داده و آن را برای آردوینو پایین بیاورید. موتور تا 12 ولت مصرف می کند ، اما سرانجام با ورودی 9 ولت رفتم ، زیرا وقتی یکی از درها گیر کرد ، یک تنظیم کننده ولتاژ را در یک آردوینو سرخ کردم.

صفحه دیگری را از نحوه ساخت پرینترهای سه بعدی برداشتم و از کلیدهای تماس کوچک در همه نقاطی که می خواهید حرکت آنها متوقف شود استفاده کردم. بنابراین ، من یک سوئیچ تماس لحظه ای در 6 مکان داشتم. آنها تشخیص دادند که ماشین کجاست و وضعیت هر در چیست. هنگامی که ماشین در انتهای سازه قرار داشت ، سوئیچ را زیر ماشین فشار می داد. هنگامی که در بالا بود ، یک سوئیچ در پایین وزنه مقابل فعال شد. درها همچنین هنگام باز یا بسته بودن به یک سوئیچ در هر دو طرف برخورد می کنند.

برای تماس با آسانسور ، دکمه های روشن را در جلوی سازه قرار دادم. اینها دکمه های سرد مثلثی با LED هایی در داخل هستند که هنگام فشردن روشن می شوند (اگر آنها را به این صورت سیم کشی کنید).

کد واقعی این پروژه چندان پیچیده نیست. حلقه اصلی طرح آردوینو فشار دکمه های بالا یا پایین را بررسی می کند. بسته به موقعیت خودرو ، برنامه با حرکت دادن ماشین و سپس بازکردن درب برای چند ثانیه و بستن درب پاسخ می دهد. یا اگر ماشین در طبقه ای است که دکمه را فشار داده اید ، فقط در را باز می کند ، و بعد از 5 ثانیه آن را می بندد.

عیب یابی بسیار زیاد بود ، اما در نهایت من همه چیز را به طور قابل اعتماد کار کردم. مرحله نهایی یک قطعه بزرگ پلکسی گلاس در پشت با حفره ای برای دسترسی به جک قدرت بود.

این واقعا یک پروژه سرگرم کننده بود و من چیزهای زیادی آموختم. وقتی داشتم آن را می ساختم ، همه جا به دنبال برنامه هایی برای چنین چیزی بودم ، اما چیز زیادی پیدا نکردم. بنابراین امیدوارم این دستورالعمل بتواند به افرادی که به دنبال ساخت پروژه ای مشابه هستند کمک کند.

مرحله ششم: بستن افکار

اگر چیزی در درب را مسدود کند ، مانند یک آسانسور واقعی ، یک چیز را به ساختمان دوم اضافه کنم. من فکر می کنم نوعی سنسور نور می تواند کار کند ، اما فردی باهوش تر از من می تواند این را تشخیص دهد.

همچنین ، این یک پروژه برای یک مشتری بود و من آن را با استفاده از UPS برای آنها ارسال کردم. با این حال ، من به UPS اجازه دادم آن را بسته بندی کند که یک اشتباه بزرگ بود. آسانسور با قطعات شکسته وارد شد و کمربند باز شد و یکی از درها کار نمی کرد. من با مشتری برای راه اندازی آن کار کردم ، اما برخی از لوله های PVC چسب داغ من جدا شد و احتمالاً در آینده سعی می کنم راه حل ظریفتری نسبت به چسب داغ پیدا کنم. همچنین ، دفعه بعد خودم آن را بسته بندی می کنم! امیدوارم از این برنامه آموزشی لذت برده باشید پروژه های بیشتر را در cascobaystudios.com ببینید

ممنون که خواندید و دفعه بعد شما را می بینم!

مرحله 7: کد

کد آردوینو در فایل پیوست موجود است. این یک آشفتگی خونین است ، اما کار می کند!

نفر دوم مسابقات آردوینو 2020