کار ساعت: 7 مرحله

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

این دستورالعمل برای برآوردن الزامات پروژه Makecourse در دانشگاه فلوریدا جنوبی (www.makecourse.com) ایجاد شده است.

مرحله 1: مفهوم

وقتی سعی می کنم ایده ای را برای این پروژه طوفان مغزی کنم ، تصمیم گرفتم چیزی را بسازم که برای زندگی روزمره مفید باشد. بسیاری از موارد مشابه نمی توانند دو درجه آزادی داشته باشند ، بنابراین تصمیم گرفتم یک ساعت ساده بسازم تا بتوانم این نیاز را برآورده کنم و همچنین آن را روی میز کارم نشان دهم تا زمان را نشان دهد. در ابتدا ایده ساخت یک ساعت مچی بود ، اما قسمت چاپ سه بعدی بسیار کوچک بود و موتورهایی که ساعت را حرکت می دهند هنوز برای یک ساعت مچی بزرگ هستند.

از این رو این پروژه ، من قطعات یدکی را در اطراف آپارتمانم پیدا کردم و تصمیم گرفتم روی این کار کنم.

مرحله 2: قطعات

- قطعات چاپ سه بعدی

- 2 استپر موتور 28BYJ-48 5V DC

- 2 ULN2003 Stepper Motor Board Driver

- آردوینو اونو

- ماژول بلوتوث HC-05

همه این قسمتها به جز عقربه های ساعت توسط من ساخته شده است. من خیلی خلاق نیستم. در زیر پیوند ایجاد کننده آن آمده است.

www.thingiverse.com/thing:1441809

مرحله 3: مونتاژ قطعات

(1)- شما باید Gear_1 و 2 را روی موتورهای پله ای قرار دهید. آنها بسیار محکم عمل می کنند ، بنابراین کمی نیروی لازم است تا در محل خود بمانند.

(2)- Base_0 در انتهای مجموعه باقی می ماند.

(3)- Base_1 در بالای SpurGear_1 قرار می گیرد ، این جزء اصلی عقربه دقیقه است. می توانید این دو جزء را به هم بچسبانید ، مطمئن شوید پایه در بالای چرخ دنده قرار دارد.

(4)- Base_2 در بالای SpurGears_2 قرار می گیرد ، این جزء اصلی عقربه ساعت است. همین امر در مورد این قسمت به عنوان مرحله (3) صدق می کند

(5)- عقربه های ساعت ها می توانند در بالای Base_1 و Base_2 چسب بزنند ، یا می توانید یک سوراخ کوچک ایجاد کنید تا در جای خود قرار بگیرند.

(6)- برای اینکه دنده عقربه دقیقه با چرخ دنده مطابقت داشته باشد ، به یک سکوی 1 سانتی متری نیاز دارید تا کل مجموعه را با یکی از موتورهای پله ای در بالا قرار دهید.

دلیل این امر این است که پایه اصلی نمی تواند بلند باشد زیرا موتور پله ای دیگر نمی تواند به دنده بالا برسد. در هر صورت ، بستری برای یکی از موتورهای پله ای لازم است.

مرحله 4: کتابخانه برای Arduino IDE

کد این پروژه بر اساس یک کتابخانه توسط tyhenry به نام CheapStepper.h است

github.com/tyhenry/CheapStepper

برای نصب این کتابخانه برای آردوینو خود. روی پیوند بالا کلیک کنید یا بارگیری کنید و آن را به صورت فایل فشرده بارگیری کنید.

در Arduino IDE. طرح -> شامل کتابخانه -> افزودن کتابخانه. ZIP

از بین کتابخانه ای که کار می کند ، این یکی از موتور پله ای بهترین و بسیار آسان برای استفاده استفاده می کند.

مرحله 5: تنظیم Breadboard

من برای محافظت از آردوینو UNO از سپر آردوینو استفاده کردم. تمیزتر به نظر می رسد اما می توانید یک تخته نان کوچک تهیه کرده و به جای آن روی Arduino UNO قرار دهید. رنگ شماتیک را دنبال کنید زیرا برخی از سیم ها روی هم قرار دارند. پینهای 4-7 برای یک پله و پینهای 8-11 برای پله دوم است.

ماژول بلوتوث باید با سیم RX -> TX و TX -> RX به برد آردوینو متصل شود.

سیم های آبی از درایورها به Arduino UNO متصل می شوند

سیمهای سبز اتصالات RX و TX هستند

سیم های مشکی زمین می شوند.

سیم های قرمز 5 ولت هستند.

مرحله 6: کد

در زیر کد این پروژه آمده است.

توضیح کد در اینجا قرار می گیرد.

پله ارزان CheepStepper (8 ، 9 ، 10 ، 11) ؛ stepperSterpper_2 (4 ، 5 ، 6 ، 7) ؛

boolean moveClockwise = true؛

//37.5 دقیقه = 4096 ؛

// 1 دقیقه = 106.7 ؛

// 5 دقیقه = 533.3 ؛

// 15 دقیقه = 1603 ؛

// 30 دقیقه = 3206 ؛

// 60 دقیقه = 6412 ؛

int کامل = 4096؛

int نصف = کامل/2؛ // 2048

شناور full_time = 6412؛ // 1 ساعت

شناور نیم_زمان = تمام وقت/2؛ // 30 دقیقه 3026

شناور fif_time = half_time/2؛ // 15 دقیقه 1603

float one_time = full_time/60؛ // 1 دقیقه 106

شناور پنج_زمان = یک_زمان*5 ؛ // 5 دقیقه 534.3

شناور one_sec = one_time/60 ؛ // 1 ثانیه 1.78

// ما می توانیم هر کدام را 30 دقیقه با چرخاندن موتور 3206 و تنظیم مجدد انجام دهیم

این محاسبه اصلی برای این پروژه است. پله برای چرخاندن 360 درجه به 4096 مرحله نیاز دارد ، اما به دلیل اینکه دنده های چرخشی بزرگتر از چرخ دنده های متصل به پله هستند ، بنابراین برای چرخش کامل ، مراحل بیشتری طول می کشد. به عنوان چرخ دنده قطعه اصلی است که دست ها را می چرخاند. برای اطمینان از صحت مقادیر باید آزمایش های مختلفی انجام دهم.

full_time متغیری است که من برای چرخش کامل دست تعیین کرده ام. این کاملاً سازگار است اما با افزایش مراحل بر 2 برای به دست آوردن حرکت خاص ، مقدار شناور کوچکتر می شود ، که باعث می شود راننده کار خود را سخت تر کند.

moveClockwise = true؛ این است که موتور پله ای را در جهت عقربه های ساعت حرکت دهیم ، اما چون چرخ دنده را در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخاند ، باید بولین را در تنظیم اشتباه کنیم. همچنین می توانید در ابتدا آن را نادرست اعلام کنید ، اما این برای توضیح نحوه عملکرد آن است.

void setup () {Serial.begin (9600)؛

Serial.println ("آماده شروع حرکت!")؛

pos = one_time؛ دل = 900 ؛ نسبت = 60 ؛

moveClockwise = false؛ }

در اینجا جایی است که من moveClockwise boolean را false اعلام می کنم. pos تعداد مراحل ، del تاخیر خواهد بود و نسبت آن برای دقیقه/ثانیه = 60 یا ساعت/دقیقه = 12 است

ما دست ها را با ماژول بلوتوث کنترل می کنیم. اول ، شما نیاز به یک ترمینال بلوتوث سریال از دستگاه Android خود دارید. با PIN 0000 یا 1234 به Hc-05 متصل شوید. می توانید از کد نمونه ای از Arduino IDE استفاده کنید تا ببینید درست کار می کند یا خیر. هنگامی که متصل است باید به آرامی چشمک بزند به جای آن که وصل نیست.

حلقه خالی () {state = 0؛

if (Serial.available ()> 0) {

state = Serial.read ()؛ }

برای (float s = 0؛ s <(pos)؛ s ++) {

stepper.step (moveCrollwise)؛ }

برای (float s = 0؛ s <(pos/ratio)؛ s ++) {

stepper_2.step (moveCrollwise)؛ }

تاخیر (دل) ؛

Serial.available ()> 0 مهم است زیرا نحوه عملکرد ماژول بلوتوث شما مورد بررسی قرار می گیرد. این عبارت if درصورت برقراری ارتباط بین Arduino و دستگاه شما درست خواهد بود. متغیر حالت 3 متغیر دیگر را که من بالای setup () اعلام کردم تعیین می کند ، همچنین کد عملیاتی که کد در حال اجرا است را چاپ می کند. حلقه دو برای عملکرد اصلی است که نحوه حرکت موتور پله را مشخص می کند.

if (وضعیت == '1') {

pos = one_time؛ del = 0؛ نسبت = 12 ؛

Serial.println ("عملیات 1: بدون تاخیر") ؛ }

این یکی از نمونه های استفاده از ورودی دستگاه بلوتوث شما برای تغییر نحوه عملکرد سیستم است. شما می توانید این متغیرها را به هر نحوی که دوست دارید کنترل کنید.

مرحله 7: نسخه ی نمایشی و نتیجه گیری

این یک نسخه نمایشی از سیستم است که نحوه عملکرد آن را نشان می دهد. برای محفظه می توانید از هر چیزی که متناسب با تمام اجزای داخل آن باشد استفاده کنید. این پروژه ساده و سرگرم کننده بود زیرا اولین بار است که من 3D را چاپ می کنم. کشف و استفاده از ماژول بلوتوث جالب بود. چند اشتباه دارم که تغییر آنها دیر بود اما محصول نهایی خوب است.