Clockwork: 7 Hakbang

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

Ang itinuturo na ito ay nilikha bilang pagtupad sa kinakailangan ng proyekto ng Makecourse sa University of South Florida (www.makecourse.com).

Hakbang 1: Konsepto

Habang sinusubukan kong mag-utak para sa isang ideya para sa proyektong ito, nagpasya akong gumawa ng isang bagay na magagamit at maging kapaki-pakinabang para sa aking pang-araw-araw na buhay. Hindi maraming mga bagay na tulad nito ay maaaring magkaroon ng isang dalawang degree ng kinakailangan sa kalayaan kaya't nagpasya akong gumawa ng isang simpleng orasan upang matugunan ang kinakailangan at ipakita din ito sa aking mesa upang maipakita ang oras. Orihinal na ang ideya ay upang gumawa ng isang relo ng relo, ngunit ang naka-print na bahagi ng 3D ay magiging napakaliit at ang mga motor na magdadala ng relo ay magiging napakalaki para sa isang relo ng relo.

Samakatuwid ang proyektong ito, nakakita ako ng mga ekstrang bahagi sa paligid ng aking apartment at nagpasyang gawin ito.

Hakbang 2: Mga Bahagi

- Mga naka-print na bahagi ng 3D

- 2 28BYJ-48 5V DC Stepper Motor

- 2 ULN2003 Stepper Motor Driver Board

- Arduino Uno

- HC-05 Bluetooth Module

Ang lahat ng mga bahaging ito ay ginawa ko maliban sa mga kamay ng orasan. Hindi ako masyadong malikhain. Nasa ibaba ang link sa tagalikha nito.

www.thingiverse.com/thing:1441809

Hakbang 3: Assembly of Parts

(1) - Kailangan mong ilagay ang Gear_1 at 2 sa mga stepper motor. Ang mga ito ay magiging isang masikip na magkasya kaya kaunting lakas ay kinakailangan para sa kanila upang manatili sa lugar.

(2) - Ang Base_0 ay mananatili sa ilalim ng pagpupulong.

(3) - Ang Base_1 ay ilalagay sa tuktok ng SpurGear_1, ito ang pangunahing sangkap para sa minutong kamay. Maaari mong idikit ang dalawang sangkap na ito, tiyakin na ang base ay nasa tuktok ng gear.

(4) - Ang Base_2 ay ilalagay sa tuktok ng SpurGears_2, ito ang pangunahing sangkap para sa oras na kamay. Ang parehong nalalapat sa bahaging ito bilang hakbang (3)

(5) - Ang mga kamay ng mga orasan ay maaaring pandikit sa tuktok ng Base_1 at Base_2, o maaari kang mag-drill ng isang maliit na butas upang magkasya ang mga ito sa lugar.

(6) - Upang ang gear ng minutong kamay ay tumutugma sa spur gear, kailangan mo ng isang 1cm platform upang ilagay ang buong pagpupulong sa tuktok na may isa sa mga stepper motor.

Ang dahilan para sa mga ito ay dahil ang pangunahing base ay hindi maaaring maging anumang mataas dahil ang iba pang mga stepper motor ay hindi maabot ang mataas na gear. Alinmang paraan, kailangan ng isang platform para sa isa sa mga stepper motor.

Hakbang 4: Library para sa Arduino IDE

Ang code para sa proyektong ito ay batay sa isang library sa pamamagitan ng tyhenry na tinatawag na CheapStepper.h

github.com/tyhenry/CheapStepper

Upang mai-install ang library na ito para sa iyong arduino. I-click ang clone o pag-download sa link sa itaas at i-download ito bilang isang zip file.

Sa Arduino IDE. Sketch -> Isama ang Library -> Magdagdag ng. ZIP Library

Sa labas ng lahat ng library na gumagana, ginamit ng isang ito ang stepper motor na pinakamahusay at lubhang madaling gamitin.

Hakbang 5: Pag-setup ng Breadboard

Gumamit ako ng isang Arduino na kalasag upang sumama sa aking Arduino UNO. Mukha itong mas malinis ngunit maaari kang makakuha ng isang maliit na tinapay at ilagay ito sa tuktok ng Arduino UNO sa halip. Sundin ang kulay sa eskematiko dahil ang ilang mga wires ay nasa tuktok ng bawat isa. Ang mga pin na 4-7 ay para sa isang stepper at ang mga pin na 8-11 ay para sa ikalawang stepper.

Ang module ng Bluetooth ay dapat na wired RX -> TX at TX -> RX sa Arduino board.

Ang mga asul na wires ay mga koneksyon mula sa Mga Driver sa Arduino UNO

Ang mga berdeng wires ay ang mga koneksyon sa RX at TX

Ang mga itim na wires ay ground.

Ang mga pulang wires ay 5V.

Hakbang 6: Code

Nasa ibaba ang code para sa proyektong ito.

Ang paliwanag ng code ay makikita rito.

CheapStepper stepper (8, 9, 10, 11); CheapStepper stepper_2 (4, 5, 6, 7);

boolean moveClockwise = totoo;

//37.5 min = 4096;

// 1 min = 106.7;

// 5 min = 533.3;

// 15 min = 1603;

// 30 min = 3206;

// 60 min = 6412;

int buong = 4096;

int kalahati = buo / 2; // 2048

float full_time = 6412; // 1 oras

float half_time = full_time / 2; // 30 min 3026

float fif_time = half_time / 2; // 15 min 1603

float one_time = full_time / 60; // 1 min 106

float five_time = one_time * 5; // 5 min 534.3

float one_sec = one_time / 60; // 1 sec 1.78

// maaari nating gawin ang bawat 30 min bawat pag-ikot ng motor 3206 at i-reset

Ito ang pangunahing pagkalkula para sa proyektong ito. Ang stepper ay kukuha ng 4096 mga hakbang upang paikutin ang isang buong degree na 360, ngunit dahil ang mga gears na mag-uudyok ay mas malaki kaysa sa mga gears na nakakabit sa stepper kaya't tumatagal ng maraming mga hakbang para sa isang buong pag-ikot. Tulad ng spur gear ay ang pangunahing sangkap na paikutin ang mga kamay. Kailangan kong gumawa ng iba`t ibang pagsubok upang matiyak na ang mga halaga ay tama.

Ang full_time ay ang variable na itinalaga ko para sa isang buong pag-ikot ng kamay. Ito ay lubos na pare-pareho ngunit habang ang mga hakbang ay nahahati sa 2 upang makakuha ng tukoy na paggalaw, lumiliit ang halaga ng float, na naging mahirap para sa drayber na gawin ang trabaho nito.

Ang moveClockwise = totoo; ay ang paggalaw ng stepper motor na pakaliwa, ngunit dahil umiikot ito sa pag-ikot ng gear, kailangan nating gawing hindi totoo ang boolean sa pag-setup. Maaari mo ring ideklara itong mali sa simula ngunit ito ay upang ipaliwanag kung paano ito gumagana.

void setup () {Serial.begin (9600);

Serial.println ("Handa nang magsimulang lumipat!");

pos = one_time; del = 900; ratio = 60;

moveClockwise = false; }

Dito ko ipinapahayag na ang moveClockwise boolean ay hindi totoo. Ang pos ay ang bilang ng mga hakbang, del ang magiging pagkaantala, at ang ratio ay alinman sa minuto / sec = 60 o oras / min = 12

Kinokontrol namin ang mga kamay gamit ang module ng Bluetooth. Una, kailangan mo ng isang serial Bluetooth terminal mula sa iyong Android device. Kumonekta sa Hc-05 gamit ang PIN 0000 o 1234. Maaari kang gumamit ng ilang halimbawa ng code mula sa Arduino IDE upang makita kung gumagana ito nang tama. Kapag ito ay konektado dapat itong kumurap nang napakabagal sa halip na mabilis kapag hindi ito nakakonekta.

void loop () {state = 0;

kung (Serial.available ()> 0) {

estado = Serial.read (); }

para sa (float s = 0; s <(pos); s ++) {

stepper.step (moveClockwise); }

para sa (float s = 0; s <(pos / ratio); s ++) {

stepper_2.step (ilipatClockwise); }

antala (del);

Serial.available ()> 0 ay mahalaga dahil ito ay kung paano gagana ang iyong Bluetooth module. Ito kung ang pahayag ay magiging totoo kapag may mga komunikasyon sa pagitan ng Arduino at ng iyong aparato. Tutukuyin ng variable ng estado ang 3 iba pang mga variable na idineklara kong tuktok ng pag-set up (), i-print din nito kung anong operasyon ang tumatakbo sa code. Ang dalawa para sa loop ay ang pangunahing pagpapaandar na hinihimok kung paano lilipat ang hakbang na motor.

kung (estado == '1') {

pos = one_time; del = 0; ratio = 12;

Serial.println ("Operation 1: No Delay"); }

Ito ay isang halimbawa ng paggamit ng input mula sa iyong Bluetooth device upang mabago kung paano gumagana ang system. Maaari mong i-edit ang mga variable na ito subalit nais mong kontrolin ang mga kamay.

Hakbang 7: Demo at Konklusyon

Ito ay isang demo ng system, ipinapakita kung paano ito gumagana. Para sa enclosure maaari kang gumamit ng anumang bagay na umaangkop sa lahat ng mga bahagi sa loob. Ang proyektong ito ay simple at nakakatuwang gawin dahil ito ang unang beses na nag-print ako ng 3D. Ang module ng Bluetooth ay masaya na malaman at gamitin. Mayroong ilang mga pagkakamali na nagawa ko na huli na upang mabago ngunit ang huling produkto ay mabuti.