Digital Treasure Chest: 6 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Nag-aaral ako ng teknolohiyang Laro at Pakikipag-ugnay sa Utrecht University of the Arts. Mayroong isang proyekto na tinatawag na "Kung ito pagkatapos ay" kung saan hiniling sa iyo na bumuo ng isang interactive na produkto. Gumagamit ka ng isang Arduino, magdisenyo ng isang kagiliw-giliw na elemento ng interactive at bumuo ng isang maganda at mukhang propesyonal na prototype sa paligid nito. Mayroon akong malinaw na personal na kagustuhan na pumasok sa proyektong ito: Nais kong malaman kung paano magwelding, nais kong matutong mag-program sa C / C ++ at nais kong magmaneho ng isang 14-segment na pagpapakita na nakahiga sa aking lugar magpakailanman. Tumagal ako ng ilang linggo upang makabuo ng isang ideya na nakatali sa mga ito ngunit sa wakas ay dumating ito sa akin: Gagawa ako ng isang dibdib na kailangan mong buksan sa isang code, ngunit hindi sa anumang code. Ang isang sensor ng presyon ay patuloy na binabasa at ipinapakita sa isang display, kailangan mong maabot ang tamang numero at kumpirmahin ito ng tatlong beses upang ma-unlock ang dibdib.

Nais kong magkaroon ng isang uri ng modernong-pang-industriya na hitsura ang dibdib kaya ang pinili ko sa materyal ay bakal at kahoy.

Sa huli ako ay nasiyahan sa kung paano ito naging paano! Sinulat ko ang mga hakbang sa ibaba upang maaari mong likhain muli o pagbutihin ito! Magsaya ka!

Hakbang 1: Pagkolekta ng Mga Sangkap

Bago kami magsimula, kakailanganin namin ang ilang mga bahagi. Narito ang buong listahan:

Casing:

• 350cm square steel tube, 20x20x2mm
• 6x 26x26x0.9cm mga panel ng playwud (ang pinaka mahusay na paraan ay ang pagputol ng isang board na mas malaki sa 52x72cm sa anim na piraso, ngunit tiyaking mayroon kang natitirang kahoy!)
• 1x 26x22x0.9cm panel ng playwud
• 90cm 22x30mm na kahoy (gupitin sa mga piraso ng 26cm, 2x 18cm at 2x 12cm)
• Maliit na mga bisagra
• 2x chord loop
• Mga tornilyo: 4.0x16, 4.0x20, 4.0x25, 3.0x12 (halos sampu sa bawat isa, kabilang ang ilang ekstrang)
• Bolts: M3x20, M6x12, 1x M10x30 (halos sampu sa bawat isa, kabilang ang ilang ekstrang)
• Mga Nuts: M3, M6, M10
• Hawakan
• 2x 8cm 25x4mm steel bar

Elektronikong:

• Pindutan
• LED pula
• LED asul
• Pilitin ang resistor na sensitibo
• Lock-style solenoid (ang sa akin ay isang 12V 650mA na modelo)
• Pagpapakita ng HDSP-A22C 14-segment
• MCP23017 Digital I / O expander
• 15x risistor 470
• 3x risistor 1k
• 6x risistor 10k
• 1N4007 diode
• 2x BC547B transistor
• 2x BC557B transistor
• TIP31A transistor
• 12V 1A wall adapter

Hakbang 2: Pagbuo ng isang Dibdib - ang Steel Frame

Ang dibdib ay isang 30cm na malaking kubo, na gawa sa steel tubing at mga kahoy na panel. Sa garahe natagpuan ko ang magagandang mga square tubes na 20x20mm na may 2mm na makapal na dingding. Ang mga pader ay kailangang maging sapat na makapal upang magwelding at i-tap ang mga may butas na butas para sa M3 bolts. Ang 2mm ay ang perpektong kapal para dito. Siyempre maaari kang gumamit ng anumang uri ng steel tubing para dito kung mayroon kang anumang mas mahusay na mga ideya.

Ang pinaka-matikas na paraan upang maitayo ang frame ay gumawa ng dalawang parisukat na 30x30cm at pagkatapos ay ikonekta ang dalawang parisukat na ito gamit ang 26cm (30 - 2 * 2) na mga tubo. Upang gawin ang mga parisukat, gupitin ang mga mahahabang tubo ng bakal sa walong piraso. Ang mga dulo ng mga piraso ay dapat i-cut sa isang anggulo ng 45 degree nakaharap sa bawat isa. Ang mahabang dulo ng piraso ay 30cm. Kapag gumagamit ng isang naka-mount na lagari, madaling paikutin ang talim sa 45 degree at i-on ang tubo pagkatapos ng bawat piraso. Sinasayang nito ang pinakamaliit na materyal. Matapos mong magkaroon ng walong pahilis na pinutol na oras na upang gupitin ang apat na higit pang tuwid. Ang mga piraso ay 26cm ang haba.

Pagkatapos ay gupitin ang sampung piraso ng humigit-kumulang na 6cm ng isang 20x4mm steel bar. Ito ang magiging mga mounting point para sa mga kahoy na panel.

Kapag handa na ang lahat ng metal, oras na upang magwelding. Ang pinakamahirap na bahagi dito ay ang paglalagay ng mga tubo na iyong pinutol. Magsimula tayo sa mga parisukat sa itaas at ibaba. Kunin ang mga dayagonal na piraso at iguhit ito sa isang parisukat sa isang piraso ng kahoy. Ang isang tip dito ay ang paggamit ng isang halos parisukat na plato ng halos 30cm upang maaari mong hayaan ang mga sulok na mahulog ng mga gilid kung inilatag mo ito sa isang 45 degree na anggulo kumpara sa kahoy. I-fasten ang mga ito ng ilang mga clamp at siguraduhin na ang metal ay nakakabit sa lahat ng sulok upang ang kuryente ay maaaring dumaloy mula sa bawat piraso hanggang sa susunod habang hinang. Kung hindi ka pa nagwelding dati, ngayon ang oras upang magsanay ng kaunti dahil kung guguluhin mo ito, magagawa mong gawin ang lahat nang malayo. Gayunpaman, hinangin nang magkakasama ang mga piraso sa mga sulok (Pinili kong gawin ito sa loob) at nakumpleto mo na ang unang bahagi! Ang pangalawang parisukat ay mas madaling line out dahil maaari mo lamang itong ilatag sa tuktok ng una. Weldo din ang mga ito. Kung naging tama ang lahat, mayroon ka na ngayong dalawang magkatulad na mga parisukat na bakal.

Sa puntong ito nais mong ilakip ang mga mounting point para sa kahoy. Gumamit ako ng dalawang piraso para sa bawat panel sa mga magkasalungat na gilid ng kubo. Pinili ko ang isang tukoy na pattern upang walang piraso na makagambala sa talukap ng mata at sa gayon ay hindi ko na kailangang i-mount ang dalawang piraso sa parehong gilid. Maaari mong gawin ito sa anumang paraang gusto mo, basta ang gilid kung saan mai-lock ang solenoid ay walang isa.

Sa puntong ito ay kumuha din ako ng isang tool sa paggiling na may isang bakal na brush na nakakabit upang linisin ang bakal. Ang mga bar ay may ilang mga kalawangin at nakita kong binigyan sila nito ng magandang hitsura.

Upang tapusin ang pagbuo ng steel frame kailangan lamang naming ikonekta ang dalawang mga parisukat na mayroon kami ngayon. Ang pinakamadaling paraan ay upang ilagay ang mga ito nang patayo sa isang antas ng ibabaw at ilatag ang dalawa sa mga 26cm na tubo sa pagitan nila. Ang isang labis na pares ng mga kamay ay darating sa napaka kapaki-pakinabang kapag clamping mo ang mga ito pababa. Weld ito magkasama at ulitin ito para sa kabilang panig.

Kung naging tama ang lahat, ang bakal na bakal ay dapat gawin ngayon!

Hakbang 3: Pagbuo ng isang Dibdib - ang Mga Gilid at ang Lid

Upang tapusin ang dibdib, kailangan nating magdagdag ng kahoy na paneling sa mga gilid. tandaan na ang electronics ay maitago sa talukap ng mata, kaya kakailanganin mo ng kaunti pang plato kaysa sa 6 na piraso ng 26x26cm. Sa tindahan ng DIY mayroon silang 122x61cm, na perpekto. Pumili ako ng medyo manipis na kahoy kaysa sa orihinal na nilayon ko ngunit nagtapos ito na mas maganda ang hitsura kaysa sa mas makapal na kahoy na gusto ko. Kapag ang tubo ng bakal ay 2cm ang lapad, may mga bilugan na sulok at ang bundok ay 4mm ang lapad, maiiwan ka ng ilang 10mm para sa panel habang pinapanatili mo ang magandang hitsura. Ang mga plate na nakita ko ay 9mm ang kapal kaya perpekto iyon.

Gupitin ang mga plato sa anim na panel ng 26x26cm. Kung ang iyong hinang ay medyo malaki kakailanganin mong putulin ang mga sulok. Kapag mayroon ka ng mga plato, ilatag ang mga ito sa frame. Maginhawa upang lagyan ng label kung alin ang pupunta kung saan. Sa gitna ng kahoy, markahan ang lugar kung nasaan ang dalawang butas. Ilagay ang kahoy sa frame sa kani-kanilang lugar at drill ang butas para sa bolt. Mayroon akong M6 bolts na nakahiga ngunit ang anumang bolt ay mabuti. Ang mga mas malaking bolt ay maaaring bigyan ito ng isang mas matapang na hitsura, ngunit kahit na ang isang M3 ay maaaring hawakan ito nang maayos. Tiyaking hindi masyadong mahaba ang mga bolt, dahil lalabas sila sa frame. Dito mo ilalagay ang iyong mga bagay kaya't kapag may mga mahabang bolt na lumalabas, magiging medyo abala ito. Kung ginamit mo ang eksaktong parehong sukat ng materyal tulad ng sa akin, isang 20mm bolt ang dapat na iyong pakay. Kapag ang mga butas ay na-drill maaari mong i-mount ang mga plato ngunit tiyaking maghintay gamit ang pangkabit kahit ano bago matapos ang takip, hindi mo gugustuhin na i-lock ang iyong sarili!

Para sa takip, nagsisimula kami sa isa sa mga plato na pinutol namin para sa mga gilid. Ang ideya ay upang gawin ang takip sa isang kaso para sa electronics. Sa tindahan ng DIY nakakita din ako ng isang 22x30mm na piraso ng kahoy, na gagawing perpektong distancer. Nagbibigay ito ng tatlong sentimetro kung saan maitatago mo ang iyong electrics. Bago idikit ang mga ito sa takip, kailangan nating gumawa ng mga butas sa kahoy. Lahat sila ay bilog na butas maliban sa isa para sa pagpapakita. Para sa mga bilog, gumamit ng drill. Para sa sanggunian sa laki, gamitin ang eskematiko sa mga imahe sa itaas. Para sa display maaari kang gumamit ng alinman sa isang electric jigsaw o isang milling machine kung nais mong maging mas tumpak. Kapag ang lahat ng mga butas ay pinutol at na-drill, maaari mong kola ang mga piraso ng kahoy sa mga gilid ng panel, sa patayo na posisyon! Mag-ingat din na ang iyong solenoid ay umaangkop pa rin sa puwang na natitira. Kapag nakadikit ang lahat, gawin ang eksaktong sukat at gupitin ang isa pang panel ng kahoy sa mga sukat na ito. Gusto mo nang i-tornilyo ito sa ilalim ng mga kahoy na spacer upang maputol mo ang mga sulok na mapula gamit ang sulok ng panel na nagsimula ka.

Ngayon kailangan naming gawin ang mga pindutan para sa sensor ng presyon at ang pindutan ng pagkilos. Nais naming itago ang aktwal na pindutan mula sa gumagamit kaya ilalagay namin ang mga ito sa ilalim ng takip, sa loob ng kompartimento ng electronics. Pinutol ko lang ang isang maliit na piraso ng kahoy mula sa natirang playwud upang magsilbing spacer. Paghinang ang push-button papunta sa isang PCB at i-tornilyo ito sa mga piraso ng kahoy na nakadikit sa ilalim ng takip, tiyakin na ang pindutan ay lalabas nang eksakto sa gitna ng butas. Ang sensor ng presyon ay medyo kakaiba. Para dito, gumamit ng dalawang piraso ng spacer na nakadikit sa talukap ng mata ngunit kumuha ng pangatlong piraso upang makagawa ng tulay sa butas. Idikit ang sensor nang eksakto sa gitna ng butas.

Upang makontrol ang mga pindutan sa pamamagitan ng talukap ng mata, magiging perpekto upang i-print ang isang bagay. Sa kasamaang palad wala akong oras para dito kaya't nag-improvis ako. Maaari mong gawin ang nais mo, ngunit ang isang tip dito ay kailangan mo ng isang bagay upang harangan ang pindutan mula sa pagkahulog sa magkabilang panig. Gumamit ako ng pinaikling bolts na may isang nut na pinutol sa kalahati sa isang dulo at tinakpan ko ito ng isang bagay na nakita kong nakahiga.

Ang susunod na mai-mount ay ang solenoid. Ang bawat solenoid ay bahagyang naiiba ngunit ang pinakamadaling paraan upang mai-mount ang karamihan sa mga solenoids ay ang paglalagay ng kahoy sa pagitan ng ladrilyo at talukap ng mata hanggang sa eksaktong madulas sa likod ng frame, ngunit may sapat ding malayo upang hindi hawakan ang kahoy kapag ito ay pinahaba. Para sa akin ito ay 6mm. Pagkatapos ay kinailangan kong gumiling muli ng ilang bakal sa ibang pagkakataon dahil sa huli ay hindi pa rin ito gaanong nalalayo. Marahil ay nagkaroon ako ng tungkol sa 7 o 8mm.

Ang takip ay halos tapos na ngayon at ang mga electronics lamang ang kailangang idagdag. Ito ang tamang sandali upang unang ilakip ang takip sa frame. Subukang kumuha ng ilang maliliit na bisagra sa isang lokal na tindahan, ang mga ito ay hindi dapat mas malaki kaysa sa steel tubing (~ 18mm)! Nakasalalay sa laki at kalidad ng mga bisagra na ito, maaari mong gamitin ang alinman sa dalawa o tatlo. Markahan ang kanilang posisyon sa frame at sa talukap ng mata. Kumuha ngayon ng isang karagdagang pares ng mga kamay na hahawak sa takip sa lugar habang minarkahan mo kung saan mag-drill ng mga butas. Ang mga butas sa tubo ng bakal ay dapat na sinulid upang maaari mo lamang i-tornilyo sa isang bolt nang hindi nag-aalala tungkol sa kung paano ito i-fasten. Kapag ang mga bisagra ay nakakabit sa frame, ibalik ang mga labis na kamay at i-tornilyo ang takip sa mga bisagra gamit ang ilang maliliit na turnilyo. Dahil kailangan mong magtrabaho sa takip sa paglaon muli maaari kang maghintay sa hakbang na ito pati na rin matapos ang lahat.

Ngayon, handa na kaming magtrabaho sa electronics!

Hakbang 4: Ang Elektronika

Ang circuit ay binubuo ng limang magkakahiwalay na mga circuit. Karamihan sa mga ito ay medyo prangka: isang simpleng pinangunahan gamit ang isang risistor o isang pindutan ng push na konektado sa isang Arduino pin. Ang dalawang mas kumplikadong mga circuit ay ang mga nagdadala sa display at ang solenoid lock.

Ang display ay may 15 magkakahiwalay na mga pin na kailangang himukin. Ang isang pangunahing Arduino ay maaaring magmaneho ng hindi hihigit sa 19 na mga pin. Kailangan ko ng 5 higit pang mga pin para sa natitirang disenyo kaya't tumatakbo ako nang maikli. Natagpuan ko ang solusyon sa paggamit ng isang I2C driven I / O expander, ang MCP23017. Isinasama sa Adafruit library para sa aparatong ito, talagang simple itong gamitin. Ang bahagi ng circuit na konektado sa pin GPA0 ay ginagamit upang kahalili sa pagitan ng dalawang karaniwang anode ng pagpapakita ng HDSP-A22C. Kapag ito ay mataas, hinihimok nito ang character 1 at kapag mababa ito ay hinihimok nito ang character 2. Ang downside sa paggamit ng expander na ito ay sumusulat ito sa mga output pin sa sandaling nakasulat ang isang byte. Naging sanhi ito ng multo. Nakalulungkot na hindi ko ito nalutas sa hardware kaya gumamit ako ng software upang maiwasan ang problema.

Dahil ang ginamit kong solenoid ay hinihimok ng 12V (kung saan maaari mo lamang gamitin ang anumang 12V power supply, i-plug ito sa Arduino at maghinang ito ng wire), kailangan ko ng isang amplifier circuit (Darlington) upang himukin ito ng isang Arduino pin. Gayundin huwag kalimutan ang isang diode upang mapahina ang mga rurok na alon na nabuo ng mga electromagnet sa solenoid!

Kapag hinihinang ang mga circuit, tandaan kung saan mo ilalagay ang mga ito. Iningatan ko ang isang maliit na hangganan sa paligid ng lahat ng aking mga board upang maaari kong i-tornilyo ang mga ito sa ilang mga piraso ng spacer (mga natira mula sa mga panel ng gilid) na nakadikit sa takip. Para sa mga LED maaari kang maghinang ng isang wire na may risistor nang direkta sa LED at gumamit ng mga heat shrink tubes upang takpan ito at upang matiyak na hindi ito masira. Gumamit ng mainit na pandikit upang mapanatili ang lahat ng mga wire na solder na direkta sa isang board mula sa pagkasira.

Matapos na solder ang lahat, oras na upang ikonekta ang lahat! Nakuha ko ang ilang mga babaeng header upang mapalawak ang daang-bakal ng 5V at GND, kaya hindi ko na kailangang panghinang ang lahat at sa gayon madali kong mai-disconnect o mapalitan ang isang bagay kung masira ito. Kung gumamit ka ng isang katulad na piraso ng kahoy para sa mga gilid ng takip tulad ng sa akin, mapapansin mo na wala nang lugar upang mag-plug sa anumang bagay sa Arduino. Ang pinakasimpleng solusyon dito ay ibaluktot lamang ang mga pin sa isang anggulo na 90-degree at i-plug ang mga ito sa ganoong paraan.

Ang huling bahagi ay ang pinakasimpleng at iyon ay upang mai-upload ang code.

Hakbang 5: Ang Code

Ang lahat ng code ay ginawa gamit ang PlatformIO. Kung hindi ka pamilyar sa ito, maaari mo lamang kopyahin at i-paste ito sa isang Arduino sketch. Kung ikaw ay maaari mo lamang i-download ang programa at i-upload ito sa iyong Arduino. Ang code ay matatagpuan sa aking Github. Tumingin sa paligid sa seksyon ng config ng programa at baguhin ang mga halaga ayon sa nakikita mong akma (lalo na ang mga kagiliw-giliw na mga pin at ang kumbinasyon). Ang default na kumbinasyon ay 43 - 50 - 99.

Hakbang 6: Pagtatapos ng Mga Touch

Matapos ang lahat ay tapos na at mai-mount at magsimulang gumana, handa na kaming idagdag ang huling piraso ng detalye na magpapahintulot sa lahat na gumana.

Upang maiwasan ang pagbagsak ng talukap ng mata sa frame, maaari mong mai-mount ang dalawang mga plato ng pag-block sa gilid ng takip. Gumamit ako ng isang 25x4mm steel bar na nahanap ko, gupitin ito sa mga piraso ng humigit-kumulang 8cm, nag-drill ako ng mga butas sa kanila at kinulong ang mga ito sa takip.

Ang isa pang bagay na idinagdag ko sa talukap ng mata ay isang hawakan - lubos na kapaki-pakinabang kung nais mong buksan ito. Kailangan kong mag-drill nang malalim sa mga gilid ng talukap ng mata upang mai-mount ito ngunit naging maganda ito.

Ang isa pang mahalagang paghawak ay upang magdagdag ng isang maliit na kuwerdas upang maiwasan ang talukap ng mata mula sa pagkahulog ng masyadong malayo sa likod at makapinsala sa mga bisagra. Ang solusyon ko ay ang paggamit ng mga screw-in hook sa talukap ng mata at sa loob ng dibdib kung saan maaari kong ilakip ang isang kuwerdas.

Upang makakuha ng kuryente sa loob ng takip, mag-drill ng isang maliit na butas sa isa sa mga gilid at nakita ito mula sa itaas. Maglagay ng isang tornilyo sa isa pang gilid at itali ang kuwerdas sa tornilyo upang maiwasan ang sinuman na hindi sinasadyang hilahin ang kord ng kuryente at mai-lock ka nang tuluyan sa dibdib.

Panghuli, maaaring napansin mo na hindi mo pa talaga maisasara ang takip. Ito ay dahil may mga mani sa paraan. Gupitin lamang ng kaunti ang kahoy dito upang magkaroon ng puwang sa mga nut na ito.

At yun lang! Iyon ang paraan na maaari mong kopyahin ang digital na dibdib ng kayamanan sa iyong sarili! At huwag kalimutan na magsuot ng wastong proteksiyon gear kapag gumagamit ng mga mapanganib na tool sa kuryente!