چرخه آب آردوینو Diorama: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

ما با استفاده از آردوینو و برخی موتورها برای افزودن حرکت و روشنایی ، یک دوروما با ارائه چرخه آب تهیه می کنیم. این حس مدرسه دارد - زیرا در واقع یک پروژه مدرسه است!

سناریوی ارائه این است:

خورشید صبح طلوع می کند [یک موتور سروو خورشید را حرکت می دهد].

آب از دریا تبخیر می شود [یک موتور پله ای "ورق تبخیر" را بالا می آورد]

ابرهایی در آسمان ایجاد می شود [یک موتور پله ای ابرهای پنبه ای را پایین می آورد]

باران می بارد [یک موتور پله ای "ورق باران" را پایین می آورد]

در همین حال ، چراغ ها (LED های APA106) تغییر رنگ می دهند تا نشان دهنده طلوع خورشید ، آسمان ابری ، رعد و برق در هنگام باران باشد.

مواد:

1. آردوینو اونو
2. 5V Stepper Motors و درایورها (x3)
3. سرو موتور (x1)
4. LED های APA106 (x5)
5. لوله فلزی
6. پیچ و مهره
7. کاغذ ، تن ، پنبه
8. چسب حرارتی تفنگی

بنابراین ، ما می رویم!

مرحله 1: جعبه را بسازید

ما یک جعبه چوبی ساخته ایم ، اما شما می توانید از کارتن نیز استفاده کنید. ابعاد جعبه 40 سانتی متر جلو ، 25 سانتی متر عمق ، 30 سانتی متر ارتفاع است.

ما یک درب دستی با لولا قرار داده ایم ، به طوری که با بلند کردن آن کار راحت تر می شود. همچنین ، ما واقعاً به دیوار پشتی احتیاج نداریم ، بنابراین می توانید از آن بگذرید و فقط از کاغذ آبی برای آسمان استفاده کنید ، همانطور که در عکس نشان داده شده است.

مرحله 2: موتورها را وصل کنید

ما موتورهای پله ای را در بالای جعبه وصل می کنیم ، به طوری که آنها بچرخند و به سمت بالا یا پایین تورل باران ما ، تورل تبخیری و ابرها بپیچند.

ابتدا باید سوراخ هایی ایجاد کنیم.

همانطور که در عکس نشان داده شده است از یک کاغذ برای ایجاد ماسک موتور استفاده کنید. این به شما امکان می دهد سوراخ ها را به درستی علامت گذاری کنید [عکس]. مته را بکشید ، سپس موتور را با پیچ و مهره وصل کنید.

مرحله 3: محورها را وصل کنید

برای محورها ، از لوله کشی مسی استفاده می کنیم. فاصله را با در نظر گرفتن عمق موتور اندازه گیری کنید ، یک سانتی متر دیگر کم کنید و 3 قطعه را برش دهید.

از محور موتور به عنوان قالب استفاده کنید و با انبردست یک سر لوله را در اطراف آن فشار دهید.

سپس از یک پیچ به عنوان قالب استفاده کنید و همین کار را در انتهای دیگر لوله انجام دهید.

سوراخی در دیوار دیگر ، روبروی محور موتور ایجاد کنید (فاصله ها را اندازه بگیرید). محور بین محور موتور و پیچ را از طریق سوراخ محکم کنید. از یک یا دو پیچ برای محکم کردن پیچ و یک حلقه فلزی برای چرخاندن روانتر محور استفاده کنید ، همانطور که در عکس نشان داده شده است.

مرحله 4: سرو موتور را ایمن کنید

از مقداری آبی رنگ در زیر و یک نوار فلزی با پیچ بالا استفاده کنید تا سرو موتور را روی زمین وصل کنید. همانطور که در عکس نشان داده شده است ، برای بالا بردن خورشید استفاده می شود.

مطمئن شوید که آن را در جهت درست وصل کرده اید. (اگر این کار را اشتباه انجام دهید مشکلی بزرگ نیست ، فقط می توانید آن را در کد آردوینو ویرایش کنید.)

برای نصب نور خورشید روی محور موتور از نی و چسب استفاده کنید.

مرحله 5: لوازم الکترونیکی ، موتورها ، LED ها را وصل کنید

Arduino Uno دارای 14 پین دیجیتالی است. ما برای هر راننده پله ای 4 پین ، به علاوه یک پین برای موتور سروو ، به علاوه یک پین برای LED ها نیاز داریم.

می توانید اتصال اساسی را در شماتیک مشاهده کنید. 4 پین دیجیتال به درایور متصل شده است. شما به منبع تغذیه جداگانه ای برای راننده (و موتور) احتیاج دارید ، زیرا موتورها قدرت زیادی را می گیرند و اگر آنها را از آردوینو تغذیه کنید ، دچار مشکل خواهید شد. می توانید از شارژر و کابل USB استفاده کنید ، آن را قطع کنید ، از 5+ و GND برای تغذیه موتور استفاده کنید. شما همچنین باید GND را از برد Arduino به GND از منبع تغذیه خارجی متصل کنید ، همانطور که در شکل نشان داده شده است. اتصالات:

پین 0 ، 1 ، 2 ، 3: موتور 2

پین 4 ، 5 ، 6 ، 7: موتور 1

پین 8 ، *10 ، 11 ، 12: موتور 0. توجه داشته باشید که ما PIN 9 را برای موتور سروو ذخیره می کنیم: در برخی از بردهای آردوینو ، فقط پین های 9 و 10 می توانند سروو را هدایت کنند.

اتصال موتور سروو تقریباً استاندارد است. برای کنترل از پین دیجیتال 9 استفاده کنید. از منبع تغذیه خارجی ، مانند موتورهای پله ای ، برای تغذیه سروو استفاده کنید (یعنی مانند شماتیک ، که در آن قدرت از برد آردوینو گرفته می شود).

طراحی LED APA106 به ما این امکان را می دهد که چندین LEDS را تنها با یک پین کنترل کنیم. ما از پین دیجیتال 13 استفاده می کنیم (که به LED داخلی روی برد آردوینو نیز متصل است). ارتباط اساسی را می توان در شماتیک مشاهده کرد. APA106 دارای چهار پین است. دو پین وسط برای +5V و GND هستند. سپس ، DATA IN LED اول را به پین 13 ، DATA OUT آن را به DATA IN LED دوم و غیره وصل می کنیم. هر LED بعدی سیگنال DATA IN خود را از DATA OUT قبلی دریافت می کند. DATA OUT آخرین LED را می توان بدون اتصال رها کرد.

ممکن است بخواهید بعد از تزئین دکوراسیون LED ها را روی کیس محکم کنید تا بتوانید نور را بهتر بررسی کنید. از طرف دیگر ، می توانید آنها را با استفاده از چسب داغ محکم نکنید و بعد از آن تزئینات را نصب کنید.

مرحله 6: کد آردوینو

در اینجا توضیحی درباره عملکرد کد ارائه شده است.

طلوع آفتاب: سروو موتور از 10 تا 50 درجه ، سرعت 2 درجه در ثانیه افزایش می یابد ، در حالی که نور از قرمز رنگ (سپیده دم) به سفید (ظهر) تغییر می کند.

تبخیر: یک موتور پله ای به محوری که لوله "بخار" متصل است میپیچد و آن را بالا می برد. بسته به ابعاد خود ، ممکن است مجبور شوید تعداد دورها را تنظیم کنید.

ابرها: یک موتور پله ای محور را باز می کند تا ابرها نمایان شوند. رنگ صحنه به یک محیط "بارانی" تغییر می کند.

باران: یک موتور پله ای محور تور "باران" را باز می کند. ما چشمک می زنیم تصادفی ، که در آن رنگ برای مدتی به سفید تغییر می کند - و سپس دوباره به "بارانی" برمی گردد.

تنظیم مجدد سیستم: چراغ ها خاموش هستند ، و سپس موتورها محورها را به عقب می چرخانند ، به طوری که سیستم دوباره وصل شود آماده انجام یک تکرار دیگر است.

توجه داشته باشید که ما فقط یک بار اجرا و سپس تنظیم مجدد را انتخاب کرده ایم ، به طوری که احتمال متوقف کردن سیستم در میانه عمل را به حداقل برسانیم. در این صورت ، ما تورها را در محورها نیمه پیچ می کنیم ، بنابراین سیستم به درستی کار نمی کند.

قبل از افزودن تزئینات ، کمی با کد بازی کنید. بعداً تنظیمات دقیق را انجام می دهید.

مرحله 7: تزئینات و LED ها را بسازید و وصل کنید

ما نمای 2.5D از یک چشم انداز را انتخاب کرده ایم. این شامل 4 لایه چشم انداز ، یکی پشت سر هم است. در پشت نیز آسمانی وجود دارد. بین آسمان و لایه پشتی ، لایه ای با کوهها ، جایی است که خورشید در آن قرار دارد و روی موتور سروو متصل شده است.

وقتی که پایین می آید ، لاله های باران و تبخیر بین لایه های دیگر جمع شده و پنهان می شوند. آنها با نخ به محورهای بالا متصل می شوند.

ابرها گلوله های پنبه ای کوچکی هستند (که برای آرایش کردن استفاده می شود مفید است) ، که به طور مستقل بر روی محور ابر با نخ متصل شده اند. شما نخ را روی محور می پیچید و با باز کردن آن ابرها پایین می آیند.

LED ها به صورت زنجیره ای به هم متصل شده و بین لایه ها چسبانده می شوند ، ابتدا LED در پشت ، به طوری که بعداً به برد آردوینو متصل می شود.

برای باران ، قطعات کوچکی از کاغذ به شکل قطره آب را برش می دهیم و آن را روی یک لوله چسبی می چسبانیم. در تصویر می بینید که ما مقداری وزن می چسبانیم ، به عنوان مثال. مهره های کوچک ، در پشت قطره آب (و حلقه های فلزی در پشت "بخار") ، به طوری که تور به جای اینکه در وسط معلق بماند ، توسط گرانش پایین می آید. قسمت بالایی و پایینی تور به دور یک مداد چپستیک پیچیده شده است ، همچنین برای وزن. این آخرین "لمس" یک یادداشت "کودکانه" به دیوراما می دهد (این قرار بود شبیه یک پروژه کودکانه باشد). در صورت تمایل می توانید از چیز دیگری که نامرئی تر است برای اضافه کردن وزن به تور استفاده کنید.

مرحله 8: آردوینو را متصل کرده و آن را روی برد نصب کنید

شما باید درایورهای موتور ، سرو موتور ، LED ها را روی آردوینو متصل کنید. پین ها در کد ذکر شده است.

می توانید آردوینو و تخته های راننده موتور را با استفاده از چسب حرارتی روی قاب قرار دهید و آنها را پشت کوه های کاغذی پنهان کنید. برای تغذیه موتورها از منبع خارجی از یک تخته نان کوچک استفاده کنید. کابل های برق ، برای آردوینو و موتورها ، از پشت خاموش می شوند.

کمی کد را تنظیم کنید و آماده رفتن هستید!

خوش بگذره!