ANTiDISTRACTION: نگهدارنده گوشی هوشمند که به شما در تمرکز کمک می کند: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

دستگاه ANTiDISTRACTION هدف ما پایان دادن به تمام اشکال حواس پرتی سلولی در دوره های تمرکز شدید است. این دستگاه به عنوان یک ایستگاه شارژ عمل می کند که بر روی آن یک دستگاه تلفن همراه نصب شده است تا محیطی بدون حواس پرتی را تسهیل کند. دستگاه هر بار که به تلفن خود می رسد از کاربر دور می شود و هنگامی که این حرکت را پس می گیرد به عقب برمی گردد. این امر با استفاده از مدار Arduino Uno ، واحد تغذیه ، سنسور اولتراسونیک و موتور الکتریکی به دست می آید. این دور زدن به بیننده یادآوری می کند که تلفن آنها به آنها علاقه ای ندارد و به دنبال کارهای لذت طلبانه آنها نیست.

مرحله 1: فیلم ها

مرحله 2: مواد و ابزارها

ما از قطعات الکترونیکی زیر استفاده کردیم. همه به جز پاوربانک قابل حمل در Elegoo's Complete Arduino Starter Kit گنجانده شده است. شماره قطعات در صورت لزوم درج شده است ، اما نیازی به استفاده از قطعات دقیق مشابه نیست.

• موتور پله ای 5 ولت ، ولتاژ DC (شماره قطعه: 28BYJ-48)
• برد بریکت برای اتصال استپر موتور به برد آردوینو (شماره قسمت: ULN2003A)
• سنسور اولتراسونیک (شماره قسمت: HC-SR04)
• برد کنترل Arduino Uno R3
• سیم های دوپونت زن به مرد (x10)
• کابل USB-A به USB-B (برای اتصال برد آردوینو به کامپیوتر هنگام بارگذاری کد و اتصال برد به پاور بانک هنگام کار با دستگاه)
• پاور بانک قابل حمل (هر پاور بانکی با پورت USB کار می کند. مشخصات پاوربانک ما عبارتند از: 7800mAh 28.8Wh ؛ ورودی: 5V = 1A ؛ خروجی دوگانه: 5V = 2.1A حداکثر)

ما از مواد زیر برای ساخت نمای بیرونی استفاده کردیم:

• تخته سه لا توس بالتیک (ضخامت 3 میلی متر) برای بدنه اولیه
• پلکسی گلاس سفید (ضخامت 3 میلی متر) برای بدنه نهایی
• نسخه های چوبی و پلکسی گلاس هر دو بر روی برش لیزری بریده شده اند
• ما از چسب BSI Plastic-Cure برای جمع آوری پوشش پلکسی استفاده کردیم. می توان آن را در فروشگاه های لوازم هنری یا فروشگاه های سخت افزار یافت (هر چسب دیگری که برای پلاستیک یا پلکسی توصیه می شود نیز مناسب خواهد بود)
• ما از قطعات کوچک چوب برش لیزری استفاده کردیم و آنها را با نوار نصب (که به آنها نوار فوم یا پایه های پوستر نیز گفته می شود) روی هم چیدیم تا اجزای داخل کیس را به درستی قرار دهیم.

نرم افزار مورد استفاده:

• Arduino IDE (به صورت رایگان از اینجا بارگیری کنید)
• کرگدن برای آماده سازی فایل ها برای برش لیزری (اگر کرگدن ندارید ، می توانید از یک برنامه CAD متفاوت استفاده کنید تا زمانی که بتواند فایل.3dm را باز کند ، یا می توانید یک آزمایش رایگان کرگدن را در اینجا دریافت کنید)

مرحله 3: ساختن مدار

مدار را همانطور که در نمودار نشان داده شده است ، جمع کنید. توجه داشته باشید که سنسور اولتراسونیک برای عملکرد مناسب باید به پین 5 ولت روی برد آردوینو متصل شود (و بنابراین موتور پله ای به پین 3.3 ولت متصل می شود).

مرحله 4: ساخت و مونتاژ دستگاه

پس از برش لیزری نمونه اولیه از چوب ، متوجه شدیم که این بدنه بسیار کوچک است و نمی تواند مدار را به درستی نگه دارد ، و قبل از برش نسخه نهایی در پلکسی ، آن را تنظیم کردیم.

مرحله 5: کد آردوینو

با استفاده از Arduino IDE کد را روی دستگاه بارگذاری کنید. فایل کد اصلی "ANTiDISTRACTION_main_code.ino" است که در زیر ضمیمه شده است. شما باید دستگاه را با کابل USB به رایانه خود وصل کنید ، سپس روی "بارگذاری" کلیک کنید. ایده خوبی است که دستگاه را در حالی که هنوز به کامپیوتر وصل است آزمایش کنید ، زیرا می توانید Serial Monitor را در Arduino باز کنید تا خروجی مانند فاصله از سنسور را مشاهده کنید. پس از بارگذاری کد ، می توانید دستگاه را از رایانه جدا کرده و آن را به پاور بانک وصل کنید تا دستگاه قابل حمل شود.

اگر از مدل دیگری از موتور پله ای استفاده می کنید ، ممکن است مقادیر مراحل stepPerRev و stepperMotor.setSpeed تنظیم شوند. برای یافتن برگه داده و بررسی زاویه گام ، می توانید شماره قطعه موتور خود را به صورت آنلاین جستجو کنید.

از فایل "ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino" که در زیر ضمیمه شده است استفاده کنید تا بررسی کنید که شماره مرحله برای موتور شما صحیح است. همچنین می توانید از این فایل برای چرخاندن دستگاه به میزان کم برای تنظیم موقعیت شروع استفاده کنید. فایل را در آردوینو با دستگاه متصل به رایانه خود اجرا کنید و اعداد صحیح را در مانیتور سریال تایپ کنید تا موتور شما با ورودی دستی بچرخد. ممکن است بخواهید یک قطعه نوار را در یک طرف موتور بچسبانید تا چرخش را راحتتر ببینید ، یا به ترتیب دو نقطه روی قسمتهای متحرک و ثابت موتور بکشید ، تا مطمئن شوید که هنگام کامل چرخش کامل در یک راستا قرار گرفته اند.

مرحله 6: نتایج و بازتاب

ما در نظر گرفتیم که موتور پله ای را با یک سروو موتور جایگزین کنیم ، که قوی تر است و می تواند سریعتر بچرخد در حالی که کمی کوچکتر است. با این حال ، موتورهای سروو فقط می توانند در محدوده 180 درجه بچرخند ، بنابراین تصمیم گرفتیم که از موتور پله ای استفاده کنیم و افزایش سرعت متوسط را قربانی قابلیت چرخش 360 درجه ای کنیم.

بریدگی در قسمت پایینی «صفحه گردان» باید کمی بزرگتر از محور موتور پله ای باشد تا در بالای آن جا بگیرد ، اما این امر باعث تناسب ضعیف تر شده و باعث می شود پایه تلفن کمتر از موتور بچرخد. اگر قصد جداسازی دستگاه یا استفاده مجدد از پله برای پروژه های آینده را ندارید ، ممکن است بخواهید با چسباندن پلکسی به شفت پله دقت چرخش را بهبود بخشید.

خوشبختانه پس از مونتاژ ، مدار همانطور که انتظار داشتیم کار کرد ، بنابراین ایده و رویکرد اولیه را در طول پروژه ادامه دادیم.

مرحله 7: منابع و اعتبارات

برای نوشتن کد آردوینو برای سنسور اولتراسونیک به آموزش های اینجا و اینجا اشاره شد. برای کد مربوط به موتور پله ای ، از کتابخانه Stepper موجود در وب سایت آردوینو استفاده کردیم.

این پروژه توسط گرشوم کیتسا ، ینا لی ، جان شن و نیکول زوتر برای کار ماشین بی فایده ، به عنوان بخشی از کلاس محاسبات فیزیکی در دانشکده دانیلز دانشگاه تورنتو ایجاد شد. ما می خواهیم از پروفسور ماریا یابلونینا برای کمک های او تشکر ویژه کنیم.