Arduino Cradle Rocker: 19 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Paumanhin, hindi ko mapigilan ang matindi matinding musika na iminungkahi ng bagay sa pag-edit ng video.

Kamakailan ay nagkaroon ako ng aking unang anak at mayroon nang isang kahoy na duyan na ginawa ng aking tiyuhin (na isang kahanga-hangang gawa sa kahoy) para sa aking pamangkin. Matagal na itong nalampasan ng aking pamangkin, kaya't masaya akong kunin ito at iwasan ang paggastos ng LAHAT NG PERA sa kung ano mang duyan / bassinet ng mga mommy na blogger na pinatalsik ng aking asawa. Ang duyan ay isang simpleng disenyo, karaniwang dalawang mga pag-upro na may mga bolt sa pamamagitan ng mga ito na sumusuporta sa duyan ng katawan. Mayroong isang naaalis na peg upang i-lock ito sa lugar.

Sa loob ng ilang linggo nalaman namin na madalas naming mapapatay ang magaan na kababalaghan sa pamamagitan ng pag-rocking ng duyan nang kaunti hanggang sa tumira ang aming anak na lalaki. Sa gabing nalaman namin ito, ginugol ko ng ilang 10 minuto ang pag-abot ng gabi sa aking braso na umaabot mula sa ilalim ng mga takip, inaantok na tumba sa kanya, masaya na nakakita ako ng isang paraan upang paginhawahin siya nang hindi ako mismo bumaba sa kama. umaga ay nag-attach ako ng isang string at isang maliit na carabiner upang maaari kong batoin ang duyan nang hindi ko inaunat ang aking braso.

Kinaumagahan pagkatapos nito, nagsimula akong mag-brainstorming ng isang paraan upang magkaroon lamang ng isang rock rock para sa akin ang bata. Ipasok ang Arduino…

Mga gamit

Ok, ito ang aking unang proyekto ng Arduino kailanman, kaya gumawa ako ng ilang eksperimento at pagsubok at error, at sigurado akong may puwang para sa pagpapabuti sa aking disenyo, ngunit narito ang aking listahan ng bahagi: Arduino Uno ($ 13) para sa pagkontrol sa lahat kit ($ 10) para sa pagkonekta ng mga wire

Ang stepper motor ($ 14) Ito ang pinaka nakakatuwang na piraso, dahil ito ang bagay na ginagawa ang lahat ng trabaho. Nagsimula ako sa isang medyo mas mababang torque driver, ngunit nakuha ko ang isang ito at gumagana ito nang maayos. Huwag mag-atubiling makakuha ng isang mas malakas pa. Mga driver ng driver ng motor ($ 10-30) Nakaupo ito sa pagitan ng Arduino at ng motor. Ang tukoy na ito ay malamang na magmaneho ng motor nang mas tahimik kaysa sa iba, kaya sinama ko iyon dahil ang motor ay magiging ilang mga paa mula sa aking (at aking anak) ulo habang natutulog kami. Orihinal na bumili lamang ako ng isang driver ng TMC2209 sa ~ $ 10, ngunit sa wakas ay bumibili ng isang pakete ng 4 dahil mayroon akong kahirapan sa una at nais kong tiyakin na hindi ko pinrito ang board sa ilang mga punto. Natapos ko talaga ang pagpatay ng 3 board, na nagdadala sa akin sa aking susunod na item … Mga Capacitor! ($ 10) Kailangan mo lang ng 1 47 uF 50V capacitor, kaya't ang kahon na ito ng 240 ay labis na labis na paggamit. Isang 36V power supply ($ 17) Orihinal na bumili ako ng isang mabuting supply ng 12V, pagkatapos ay nalaman na iyon ang mapagkukunan ng lahat ng aking mga problema at nakuha ang isa na malapit sa max boltahe na maaaring hawakan ng aking stepper motor. Kung gumagamit ka ng ibang motor o driver ng stepper, tiyaking makakaya nito ang boltahe (V) at ang Amperage (A) ng supply ay hindi bababa sa kataas ng rurok na Amps na iginuhit ng motor. Mga babaeng power jack socket ($ 8) Ito ang pinasok ng mga power supply. Kakailanganin mong i-solder ang mga ito sa ilang mga wire upang dumikit sa iyong breadboard. Isang malaking pakete ng jumpers ($ 9) upang mailagay ko ang mga kontrol saan ko man gusto ang silid.

Mga Pindutan ($ 8) para sa on / off, atbp

Isang microphone amp ($ 11) Ay, hindi mo alam na ito ay tunog na pinapagana din?

Ang ilang maliliit na gulong pulley ($ 8) Natapos ako gamit ang mga ito, ngunit maaaring may mas mahusay na mga kahalili. Higit pa sa paglaon. Tiyak na kakailanganin mo rin ang isang panghinang at anumang nais mong gamitin upang mai-mount ang motor. Personal kong gumawa ng isang magaspang na kahon mula sa 4 na naka-screwed na piraso ng kahoy, at pagkatapos ay i-screw ang mga iyon sa isa pang piraso ng kahoy na halos ang lapad ng aking duyan ng duyan. Sa ngayon ay naka-clamp lang ito sa akin dahil hindi ko alam kung nais kong masira ang duyan ng aking tiyuhin.

Hakbang 1: Pamilyarin ang Iyong Sarili Sa iyong Stepper Driver Pinout

Ang programang pagmomodelo na ginamit ko ay walang eksaktong driver board na ito, kaya kailangan mong sanggunian ang imaheng ito. Inayos ko ang lahat sa parehong oryentasyon ng imaheng ito.

Hakbang 2: Wire Arduino 5V / GND sa Iyong Breadboard

Ikonekta ang isang kawad mula sa Arduino 5V sa riles na "+" sa isang gilid ng iyong breadboard. Kumonekta ng isang kawad mula sa isa sa Arduino GND's sa "-" riles sa parehong bahagi ng breadboard

(huwag pansinin ang

Hakbang 3: Ikonekta ang +/- Rails sa VIO / GND

Ikonekta ang isang kawad mula sa "-" riles patungong GND sa kaliwang ibabang bahagi ng board ng driver ng stepper. Ikonekta ang isang kawad mula sa "+" riles patungong VIO

Hakbang 4: Ikonekta ang DIR / STEP sa Digital Pins sa Arduino

Ikonekta ang mga DIR at STEP na pin mula sa board ng driver ng stepper sa dalawa sa mga digital na pin sa Arduino. Gumamit ako ng mga pin na 2 & 3, ayon sa pagkakabanggit, ngunit hindi mahalaga hangga't itinakda mo ang mga pin sa iyong code sa paglaon.

Hakbang 5: Hinahayaan Na Mauna at Idagdag ang Capacitor Na…

Sinunog ko ang 2 mga board ng driver ng stepper dahil wala akong capacitor sa lugar, kaya't sige at idagdag ang 47uF 50V capacitor sa mga VM / GND na pin sa driver board. Siguraduhin na ang "-" pin sa capacitor ay nasa pin ng GND sa breadboard (magkakaroon ng "-" sa kaukulang bahagi ng capacitor)

Hakbang 6: At Umuna at Ikonekta ang GND na

Sa GND na idinagdag mo lamang ang capacitor, magpatuloy at ikonekta iyon sa parehong "-" riles tulad ng iba pang GND.

Hakbang 7: Ikonekta ang Motor sa Driver

Aling pin ang pupunta kung saan ay depende sa motor na iyong binili, ngunit ang nakalista ko ay may diagram ng mga kable sa listahan ng amazon.

Para sa aking motor -

Ikonekta ang berde at itim sa M2B & M2A

Ikonekta ang Red & Blue sa M1A & M1BNote: Kung sa anumang kadahilanan ang iyong motor ay walang diagram, madali mong malalaman kung aling mga wire ang bumubuo ng isang circuit kung mayroon kang isang multimeter. Itakda ang iyong multimeter sa isang mababang setting ng amp at idiskonekta ang iyong motor. Pindutin ang isa sa mga multimeter na humahantong sa isa sa mga wire ng motor, at pagkatapos ay subukan ang bawat isa sa iba pang mga wires gamit ang iba pang lead. Kung nakakuha ka ng pagbabasa ng paglaban, kung gayon ang dalawang wires ay bumubuo ng 1 circuit, at ang iba pang dalawang bumubuo sa isa pa.

Hakbang 8: Ikonekta ang EN, MS1, at MS2 sa "-"

Hindi ako lubos na sigurado na kinakailangan ito, ngunit naniniwala ako na itinatakda nito ang motor sa isang mas maliit na setting ng microstep sa driver ng TMC2209. Maaari mong ikonekta ang mga ito sa riles na "-" riles na pinakamalapit sa kanila, dahil ikonekta namin ito sa kabilang panig sa paglaon.

Hakbang 9: Maghinang ng isang Babae na Konektor ng Lakas sa Dalawang Wires

Hindi ako ang pinakamahusay sa mundo sa paghihinang, kaya kakailanganin mong maghanap sa ibang lugar para doon, ngunit ginawa ko ang minahan. Baluktot ko ang mga dulo ng mga wire upang mahiga ang mga ito laban sa mga konektor, pagkatapos ay hinangin ang kawad patungo sa tingga. Wala akong anumang bagay sa pag-urong ng init sa kurdon kaya binalot ko lamang ang mga ito gamit ang electrical tape.

Hakbang 10: Ikonekta ang Iyong Bagong Solder na Babae na Konektor

Mangyaring huwag i-plug ang iyong tunay na supply ng kuryente. Pulang wire sa "+", itim sa "-"

Hakbang 11: Ikonekta ang Iyong sa VM / GND

Ikonekta ang mga riles na "+" at "-" sa VM at sa GND sa tabi nito. Ang mga may capacitor dito.

Hakbang 12: hangaan ang iyong gawaing-kamay

O sige, mayroon ka na ngayong motor at driver nang ganap na na-set up! Mula dito sa labas ay gagawa lang kami ng mga kontrol. Nga pala, pasulong:

• Kung nakakonekta mo ang iyong driver para sa anumang kadahilanan, huwag subukang ikonekta ito habang naka-plug in ang iyong lakas na 36V. Pinatay ko ang aking ika-3 driver board na ganoon.
• I-plug ang 36V power bago i-plug ang Arduino power. Hindi ko personal na magprito ng isang Arduino, ngunit sa daan nakita ko ang maraming babala tungkol dito.

Hakbang 13: Opsyonal - Suriin ang Iyong VREF

Ang TMC2209 ay may potensyomiter na kumokontrol sa kasalukuyang sa motor. Kung nakakuha ka ng parehong drayber na ginawa ko, maaari mong mabasa ang tungkol dito. Kung nais mong ayusin ang setting:

• Idiskonekta ang lahat ng lakas at idiskonekta ang mga wire ng motor mula sa driver.
• Idiskonekta ang kawad sa EN (paganahin) na pin sa driver. Ito ang pin sa itaas na kaliwang sulok.
• I-plug ang iyong power supply ng motor (ang 36V na isa)
• Gamit ang isang multimeter na nakatakda sa 20V, hawakan ang isang tingga sa isang mapagkukunan ng GND (Gumamit ako ng isang wire na kumonekta sa aking "-" riles) at hawakan ang iba pang mga lead sa pin ng VREF. Mangyaring huwag hawakan ang nangunguna sa anumang bagay, MAAARI kang maiikli ang iyong driver kung gagawin mo.
• Gumamit ng isang maliit na distornilyador upang dahan-dahang ayusin ang potentiometer screw. Para sa aking board, pakaliwa = higit na lakas. Personal na binabasa ng aking VREF ang ~ 0.6V.

Hakbang 14: Mga Pindutan

Susunod, ikonekta ang iyong mga pindutan tulad nito. Hindi nila kailangan ng kapangyarihan.

• Ikonekta ang isang "-" riles ng iyong breadboard ng pindutan sa isa sa mga GND ng Arduino. Maaari mo ring i-chain ito mula sa ibang railboard na "-" riles kung nais mo.
• Ikonekta ang isang pin ng bawat pindutan sa riles na "-"
• Ikonekta ang isa pang pin ng bawat pindutan sa isang digital pin sa Arduino.

Gumamit ako ng 4 na mga pindutan: Motor on / off

Tuloy ang motor

Naka-on ang mikropono

Naka-off ang mikropono

Higit pa sa mga ito kapag nakarating kami sa code, ngunit gumamit ako ng mga natatanging pindutan ng mikropono dahil wala akong mga LED upang ipaalam sa akin kung naka-on o naka-off ang mic, kaya't ang pagkakaroon ng natatanging mga on / off na pindutan ay ginawa itong lokohin.

Hakbang 15: Idagdag ang Lupon ng Mikropono

Ang isang ito ay simple, at ang Adafruit ay may mahusay na mga tagubilin (at mga pangunahing kaalaman sa paghihinang!) Dito.

• Ikonekta ang "-" sa isang GND
• Ikonekta ang GND sa mic board sa "-" (maaari mong direktang ikonekta ang GND sa GND at laktawan ang nakaraang hakbang, talaga)
• Ikonekta ang VCC sa lakas ng 3.3V sa Arduino. Ito ay mahalaga dahil ang suplay ng kuryente na ito ay hindi gaanong "maingay" kaysa sa 5V, na nagreresulta sa mas mahusay na mga pagbabasa ng mikropono
• Ikonekta ang OUT sa isang ANALOG IN pin sa Arduino. Gumamit ako ng A0.

Hakbang 16: Dapat Ito ang Huling Resulta

Dapat handa na ang lahat ngayon. Narito ang isang larawan ng panghuling diagram at ang aking pagulong ng mga wire sa katotohanan. Hayaan tumingin sa ilang mga code!

Hakbang 17: Code

Ok tingnan natin ang code! Hindi ito ang pinakamalinis kong trabaho, ngunit natatapos nito ang trabaho. Nagdagdag ako ng mga komento upang ipaliwanag ang lahat dito, ngunit tiisin mo ako. Ginamit ko ang Arduino IDE para sa lahat ng ito (magagamit sa Windows at Mac nang libre) Ang jist ay ito: Magtakda ng isang bilis ng motor at distansya upang lumiko.

Magtakda ng isang bilang ng mga bato (swing) upang gawin.

Lumiko ang itinakdang distansya para sa 1 swing. Pag-indayog ng isang hanay ng bilang ng beses.

Sa pagitan ng lahat ng iyon, panoorin ang mga pagpindot sa mga pindutan o makinig sa mikropono upang makita kung dapat i-on ang motor. Kakailanganin mong ayusin ang mga halaga ng bilis, distansya, at pagiging sensitibo ng mic. Ang bilis ng motor ay makakaapekto sa dami at metalikang kuwintas. Ang mas mabilis na pagpunta ng motor, mas malakas ito at mas mababa ang metalikang kuwintas na nakuha mo. Ang minahan ay kasalukuyang tahimik, kaya posible na patakbuhin ito nang hindi nagpapalabas ng tunog.

# isama // // "standard" na aklatan ng stepper motor

// # tukuyin ang DEBUG 1 // na hindi mag-ayos nito kung nais mong ayusin ang mga antas ng mikropono // Pag-setup ng pindutan - tumutugma ito kung saan ang mga digital na pin na konektado mo sa mga pindutan ay nasa int motorEnablePin = 10; const int patuloyPin = 11; const int micDisablePin = 12; Const int micEnablePin = 13; // Mic setup - A0 narito ang analog para sa mic. Ang sample na window ay nasa millis const int micPin = A0; Const int sampleWindow = 1000; unsigned int sample; bool micEnabled = false; dobleng micSensitivity = 0.53; // kakailanganin mong palitan ito // Para sa akin, sa paligid ng.5 ay sapat na mabuti upang hindi mag-apoy sa maliit na cooing // ngunit magpaputok para sa maliliit na iyak sa mga hakbangPerRevolution = 3200; // baguhin ito upang magkasya sa bilang ng mga hakbang sa bawat rebolusyon para sa iyong motor // Ang aking motor ay 200 hakbang / rebolusyon // Ngunit itinakda ko ang driver sa 1/16 microsteps // kaya 200 * 16 = 3200… sa totoo lang walang ideya kung ito ay ang tamang paraan // upang gawin ang aking Stepper myStepper (stepsPerRevolution, 2, 3); // 2 & 3 ang mga DIR & STEP pin na int stepCount = 0; int motorSpeed = 95; // kakailanganin mong ayusin ito alinsunod sa iyong duyan at timbang sa sanggol na int numSteps = 90; // Ang layo ng motor na gagalaw. // Kakailanganin mong ayusin ito batay sa radius ng gulong na ikinakabit mo // sa iyong motor. Ito at ang bilis ay malamang na maging trial and error. // Note - mas mataas na bilis ng stepper motors = mas mabisang metalikang kuwintas // Kung wala kang sapat na metalikang kuwintas, ang iyong motor ay lalaktawan ang mga hakbang (hindi gumagalaw) int oldmotor ButtonValue = HIGH; pinagana ang bool = false; // motor pinagana? int loopStartValue = 0; int maxRocks = 100; // kung gaano karaming beses mo nais itong tumba bago i-off ang int rockCount = 0; void setup () {#ifdef DEBUG Serial.begin (9600); // for debug logging #endif pinMode (motorEnablePin, INPUT_PULLUP); // Ito ay isang setting para gumana ang mga pindutan nang walang power pinMode (resumePin, INPUT_PULLUP); pinMode (micEnablePin, INPUT_PULLUP); pinMode (micDisablePin, INPUT_PULLUP); myStepper.setSpeed (motorSpeed); // nagtatakda ng bilis ng motor sa tinukoy mo kanina} void loop () {int motor ButtonValue = digitalRead (motorEnablePin); // binabasa lamang ng digitalRead ang mga halaga ng pindutan sa intVVV = digitalRead (resumePin); // Nakita nito ang pindot ng pindutan ng motor at pinipigilan ang pagpapaputok nang higit sa isang beses bawat pag-click kung (motor ButtonValue == HIGH && oldmotor ButtonValue == LOW) {pinagana =! Pinagana; } micCheck (); // Kung patay ang motor, at naka-on ang mic, pakinggan ang pag-iyak ng sanggol kung (! Pinagana && micEnabled) {kung (getMicReading ()> = micSensitivity) pinagana = totoo; } kung (pinagana) {stepsPerRevolution = stepsPerRevolution * -1; // reverse direction // Sa aking pag-set up mas epektibo itong i-reverse // ang unang swing. Maaari mong ilagay ito pagkatapos ng loop // kung hindi iyon ang kaso para sa iyo // iikot ang motor ang distansya na tinukoy sa itaas para sa (int i = loopStartValue; i <numSteps; i ++) {// suriin kung i-off ang int tempmotor ButtonValue = digitalRead (motorEnablePin); kung (tempmotor ButtonValue! = motor ButtonValue) {rockCount = 0; // Ang mga susunod na dalawang linya na "i-save" ang posisyon ng motor, upang sa susunod na buksan mo ito // magpapatuloy ito sa paglalakbay na para bang hindi mo ito naka-off. Pinipigilan nito ang pagtatapon // ang distansya ng iyong paggalaw loopStartValue = i; // save posisyon stepsPerRevolution = stepsPerRevolution * -1; // mapanatili ang direksyon oldmotor ButtonValue = tempmotor ButtonValue; pahinga; } checkContinue (resumeValue); // check kung ang pindutan ng magpatuloy ay pinindot micCheck (); myStepper.step (stepsPerRevolution / 50); // kung gaano karaming mga hakbang ang gagawin bawat loop, // maaaring kailanganin mong ayusin ito // siguraduhin na ipagpatuloy namin ang buong distansya ng loop kung natapos ang loop // ito ay nag-play kung pinatay mo ang motor sa iyong sarili at "nai-save" nito ang posisyon kung (i == numSteps - 1) {loopStartValue = 0; }}} pagkaantala (100); // i-pause ang 100 millis bago gawin ang susunod na bato. Kakailanganin mong ayusin ito. kung (pinagana) checkComplete (); oldmotorbuttonValue = motorbuttonValue; // ginagamit ito para maiwasan ang dobleng pag-click} // Ang code na ito ay direkta mula sa Adafruit. doble getMicReading () {unsigned long startMillis = millis (); unsigned int peakToPeak = 0; // peak-to-peak level unsigned int signalMax = 0; unsigned int signalMin = 1024; habang (millis () - startMillis <sampleWindow) {micCheck (); kung (digitalRead (motorEnablePin) == LOW) pinagana = true; sample = analogRead (micPin); kung (sample signalMax) {signalMax = sample; // save lang ang max na antas} iba pa kung (sample = maxRocks) {pinagana = false; rockCount = 0; // bumalik sa gitnang positio

para sa (int i = loopStartValue; i <numSteps / 2; i ++) {

myStepper.step (stepsPerRevolution * -1 / 50); // step 1/100 ng isang rebolusyon:

}

} }

Hakbang 18: Pag-mount at Pag-set up ng Gulong

Ito ay isang WIP pa rin para sa akin, dahil tulad ng sinabi ko na hindi ako sigurado na nais kong maglagay ng mga turnilyo sa aking duyan. Ang paraan ng pag-rigged ko sa akin ay ang mga sumusunod:

• Maglagay ng isang clamp upang kumilos bilang isang braso na nagmumula sa duyan upang ang aking gulong ay maaaring hilahin sa isang tuwid na linya
• Pinagsama ang isang crude box upang ilagay ang motor, at i-screw iyon sa isang base plate, na naipit ko sa duyan ng duyan
• Gumawa ng isang pasadyang kahoy na gulong pulley na may isang butas upang magkasya ang maliit na stepper pulley wheel sa loob. Ginawa kong masikip ang butas sa gitna at nag-mallet lamang sa stepper pulley wheel. Nag-drill ako ng butas sa pamamagitan ng gulong patungo sa gitna upang ma-access ko ang tornilyo sa metal pulley wheel upang higpitan ito sa stepper motor.
• Patakbuhin ang isang string mula sa duyan na "braso" patungo sa gulong. Sinigurado ko ang string sa pamamagitan ng pagpapatakbo nito sa butas na aking drill at nai-tap lang ito sa lugar.

Ang mas mahusay na solusyon sa ika-3 hakbang ay bumili lamang ng isang mas malaking diameter ng pulley wheel sa unang lugar. Ang minahan ay kaunti sa ilalim ng 3 ang lapad sa loob ng uka at gumagana nang maayos para sa aking partikular na duyan.

Ang aking unang bersyon ay gumamit ng braso sa halip na isang gulong. Hindi ito gumana ng halos ganon din dahil ang puwersa ay hindi inilalapat sa isang pare-parehong direksyon, at madaling kapitan din na itapon kung hindi wasto ang panimulang posisyon. Nalulutas ng paggamit ng isang gulong ang mga isyung iyon. Nag-aliw din ako gamit ang isang maliit na system ng pulley, ngunit sa wakas ay hindi na kailangan dahil binigyan ako ng aking gulong ng sapat na metalikang kuwintas.

Hakbang 19: Pangwakas na Pag-setup

I-mount ang mikropono malapit sa iyong anak, ngunit sa isang lugar kung saan hindi nila maaabot ang anumang mga wire. Ilagay ang mga pindutan saan mo man gusto, hangga't mayroon kang sapat na mga wire upang tumakbo sa huling patutunguhan. Maaari mo ring palitan ang mga pindutan ng isang wifi setup sa arduino, ngunit hindi pa ako lalim. Malaking kapalaran doon!