ცეცხლის, მუსიკისა და განათების სინქრონიზაცია: 10 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

ჩვენ ყველამ ვიცით, რომ ელექტრონიკა გამოიყენება მრავალი მნიშვნელოვანი ამოცანისთვის საავადმყოფოებში, სკოლებში, ქარხნებში. რატომ არ გაერთეთ მათთან ერთად.

ამ ინსტრუქციურად მე ვაპირებ ცეცხლისა და შუქების ადიდებას (Led's), რომლებიც რეაგირებენ მუსიკაზე, რათა მუსიკა უფრო სახალისო იყოს გამოცდილებისთვის.

ჩვენ ვიყენებთ იზოპროპილის სპირტს, როგორც გამაჯანსაღებლის ძირითად კომპონენტს, რომელიც ძალიან სწრაფად აორთქლდება და არ ტოვებს ასეთ მძლავრ სუნს სხვა საწვავებთან შედარებით და ჰაერი გაწმენდილია ნარჩენებისგან სულ რაღაც ერთი ან ორი წუთის შემდეგ.

სერვო ააქტიურებს სპრეის ბოთლს, რომელიც ივსება იზოპროპილით, რათა ააფეთქოს ცეცხლი/ალი, რომელიც გამოწვეულია საინექციო შპრიცით, რომელსაც აქვს ბუტანის ნაკადი.

ნაბიჯი 1: საჭირო მასალები

შეაგროვეთ რამდენიმე Servo- ს, Led Strips და სხვა ელექტრონიკა, რომ დაიწყოთ ამ მშენებლობის დაზუსტებით, ყველა საჭირო კომპონენტია

1. MG995 180 გრადუსიანი სერვო* 8

2. არდუინო ნანო *1

3, Stm32

4. სპრეის ბოთლები *4

5. ხის ზოლები

6. წრიული/ მართკუთხა პლაივუდი

7. ლითონის წნელები მხარდაჭერისთვის

8. აკვარიუმის მილები

9. პურის დაფა

10. PCA9685 სერვო დრაივერი

11. სრულყოფილი დაფა

12. კაციდან მამაკაცის სათაურის მავთულები

13. პურის დაფის ელექტრომომარაგება

14. 5 ამპერიანი კვების წყარო 5-12 ვოლტი

15. საინექციო შპრიცის

16. IRFZ44N მოსფეტი *3

17. სათევზაო ძაფი

18. DRV8825

19. NEMA 17 სტეპერიანი ძრავა

ნაბიჯი 2: სერვო

დამეთანხმებით, რომ სერვო არის პროექტის მთავარი კომპონენტი, რადგან ეს არის ის, რაც ააქტიურებს ცეცხლს ან აფეთქებას. MG995 Servo- ს გამოსაყენებლად არდუინოში მუშაობს, თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ უამრავი მითითება სერვოს არდუინოს გამოყენებით. ჩვენ გამოვიყენებთ PCA9685 სერვო დრაივერს სერვოს გარდა, რათა კონტროლი უფრო მარტივი, სწრაფი და ეფექტური იყოს.

ვინაიდან Two Servo's Actuate One ბოთლი, მაშასადამე, აკონტროლებს ორივე მათგანს ერთსა და იმავე კონტროლის/pwm სიგნალით (პულსის სიგანის მოდულაცია) სიგნალი უფრო ეფექტურია, ამიტომ ეს წარმოადგენს პრობლემას, რომ ორივე ბრუნავს საათის ისრის მიმართულებით ან საათის ისრის მიმართულებით ერთდროულად. ასე რომ, ამის დასაძლევად, ჩვენ გვჭირდება ყველა სწორი სერვერის შეცვლა.

ეს შეიძლება გაკეთდეს სერვოს გახსნით და მავთულის უკუქცევით, რომელიც მიემართება მის ძრავაზე და უკიდურეს მარცხენა და მარჯვენა გამტარ პოტენომეტრზე. ეს ატყუებს სერვოს, რომ ის მოძრაობდეს საათის ისრის მიმართულებით საათის ისრის საწინააღმდეგოდ მოცემული სიგნალისთვის და პირიქით.

ახლა, ორივე სერვერი მოცემული ბოთლისთვის ბრუნავს საათის ისრის მიმართულებით და მეორე ისრის საწინააღმდეგოდ, რათა დააჭიროს სპრეის ბოთლის გამშვებ ხაზს ძლიერი სათევზაო ხაზის გავლით.

ნაბიჯი 3: სერვოს დამონტაჟება

Servo's წარმატებული მოდიფიკაციის შემდეგ (8 -დან 4) ახლა უნდა იყოს დამონტაჟებული. გამიადვილდა ხვრელების გაჭრა საბურღი აპარატით, წრიული ხერხის საბურღი მიმაგრებული. სერვო ნაპირი დაახლოებით 2 სმ -ია, ამიტომ წრიული ხერხის ბურღვით მისი გაჭრა ყველაზე ეფექტურია. დარწმუნდით, რომ თითოეულ სერვოს შორის არის 8-10 სმ-იანი მანძილი ისე, რომ ბოთლის ადვილად შეხვევა, გაშვება და განთავსება მოხდეს. ახლა, ხვრელების გაჭრის შემდეგ, მე ვიპოვე საუკეთესო საშუალება, რომ წებოს იარაღი სერვოს თავზე კარგი წებოთიანი იარაღით და სერვერის ზღვარი გადავაბამო მოჭრილ ზღვარზე. ეს ჭრის და სამონტაჟო პროცესი ცოტა დამოკიდებული/ საცდელი და შეცდომის პროცესია.

ყვითელი ქაღალდი აღნიშნავს ლაქებს, სადაც საჭიროა ხვრელის გაჭრა ისე, რომ სერვოს კიდეები შემოიჭრას. გაბურღული მთლიანი შეიძლება გამარტივდეს ჩვეულებრივი პატარა საბურღით.

ნაბიჯი 4: თვითნაკეთი პერფის დაფა Servo Shield

ამ სერვო ფარის დამზადება გაყვანილობას და ელექტროენერგიას ბევრად უფრო მარტივს ხდის და ასევე პრობლემის მოგვარებას უადვილებს.

აიღეთ რვა, 3 სათაურიანი ქინძისთავები და შეაერთეთ ისინი პატარა პერფის დაფაზე, რათა დარწმუნდეთ, რომ მათ შორის თანაბარი სივრცეა. მოკლე ძაბვის და ადგილზე მეშვეობით ხაზები ან პატარა ლითონის ქინძისთავები მთელი რვა Servo ს. მოკლე 2-2-2-2 კომპლექტი PWM ქინძისთავები ისე, რომ პირველი 2 სერვისო მიიღოს იგივე PWM სიგნალი მომდევნო ორზე და ასე შემდეგ.

ამ პერფის დაფის დამზადება ასევე გადამწყვეტია, რადგანაც მიუხედავად იმისა, რომ PCA9685 Servo დრაივერი უზრუნველყოფს შესანიშნავ IO- ს სერვერის დასაკავშირებლად, დრაივერი შემოიფარგლება 5 ვ -ით და სავარაუდოდ აქვს ამჟამინდელი შეზღუდვები. ამის დასაძლევად ეს პერფის დაფის ფარი/PCB არის ძალიან კარგი ვარიანტი. ასევე მეორე მიზეზი ის არის, რომ ამ პროექტში მომუშავე სერვოები მუშაობენ მათი მაქსიმალური ძაბვის სიმძლავრით უფრო მაღალი ბრუნვისთვის და სუფთა სპრეის ბოთლის დაჭერით, ამიტომ ჩვენ უზრუნველვყოფთ 8 ვოლტს ამ იმპროვიზირებულ სერვო ფარის საშუალებით. ასევე დაამატეთ / შეაერთეთ მამაკაცის სათაურის მავთული სერვისების პირველ ნაკრებში და ასე შემდეგ, რათა მოგვიანებით დაუკავშიროთ იგი მძღოლს.

ნაბიჯი 5: ბუტანის ალი

იზოპროპილის გასანათებლად საჭიროა პატარა ალი პირდაპირ ბოთლის წინ. მე შევეცადე ექსპერიმენტი გამეკეთებინა ნიქრომზე ალკოჰოლის გასააქტიურებლად, მაგრამ სამწუხაროდ ის არ მუშაობს და მაშინაც კი, თუ ეს იყო, იყო პრობლემები, რომლებიც მას განვიცდი. ბუტანის იდეით რომ გადავიდეთ, ჩვენ გვჭირდება ოთხი პატარა შპრიცი და აკვარიუმის მილები. შეაერთეთ ოთხივე ერთ მილსადენზე სპეციალური გადამყვანების / მილების ფიტინგების საშუალებით. ნაწილი, რომელიც ახლა დარჩა, ბუტანს ისე ატარებს, რომ გაზი შპრიცებში ჩაედინება. ამის მისაღწევად მე გავაკეთე ხის ყუთი/ საცხოვრებელი ისე, რომ სტეპერიანი ძრავა ხრახნიანი ხრახნით/ ღეროთი შეძლებდეს ბუტანის წინააღმდეგ და გაზის ნაკადის შენარჩუნებას.

გაჭერით ორი პლაივუდის ფურცელი დაახლოებით 1.25 ჯერ თქვენი ბუტანის ქილაზე, ქვემოთ მოყვანილი დამატებითი ხე არის სტეპერიანი ძრავისა და ღეროსთვის, რომელიც უბიძგებს ქილაზე. აიღეთ ორი პატარა პლაივუდი ბუტანის ქილაზე დიამეტრის შესახებ და გაბურღეთ/ დააჭერით ისინი ისე, რომ ბუტანი მოთავსდეს ადრე გადაღებულ პლაივუდის ფურცლებს შორის. ახლა რაც ქილა ქვემოთაა, მე საუკეთესოდ ვიღებ ბუტანის ფუძის ზომის კვადრატული/ მართკუთხა ნაჭერი პლაივუდის აღებას. გაბურღეთ ცენტრირებული მთლიანი და გამწოვი /სილიკონის კაკალი ისე, რომ ხრახნიანი ჯოხი გადის მასში. გადაიტანეთ ბუტანის ქილა ასამბლეაში და განათავსეთ აკრილის ზედა ნაწილი ცენტრებრივად გაბურღული ასევე ისე, რომ ბუტანის ქილა საქშენმა გაიაროს / შეეხოთ მას. ჩამოასრიალეთ შპრიცი ან რაიმე მსგავსი აკრილის ზედა ნაწილში ისე, რომ თუ ქილა მასზე დააჭერს აირს შპრიცი გამოდის. შეაერთეთ ეს ოთხ მილთან, რომელიც მიდის ბოთლების წინ მოთავსებულ ოთხ სხვადასხვა შპრიცთან. კორპუსის ქვედა ნაწილისთვის გამოიყენეთ ხრახნები, რომლებიც გადიან ზამბარას და აერთებენ მას ხის შეკრებაზე ისე, რომ თუ ხრახნი გამკაცრდება სტეპერით, საცხოვრებელი მიდის სტეპერისკენ და ამარტივებს ბუტანის დაჭერას.

თქვენი შეკრება აქ ბუტანის ქილაზე დასრულებულია.

ახლა, ჩვენ უნდა გავწიოთ მილები პლაივუდის საშუალებით, რომელიც უჭირავს სერვოს, უბრალოდ ააფეთქეთ ხვრელები აკვარიუმის მილების რადიუსის ზომით, ჩამოიტანეთ ისინი კარგად და დააკავშირეთ შპრიცები. ასევე გადაიტანეთ სათევზაო ხაზი სერვოებიდან ბოთლში მაღლა და ქვემოთ სხვა სერვოზე ისე, რომ როდესაც სერვოს ამოქმედებისას ბოთლი დაჭერით. თქვენ შეგიძლიათ გაჭრათ პატარა კორომები სპრეის ბოთლის პრესის ნაწილში ისე, რომ თევზჭერის ხაზი დროდადრო არ გადაიჩეხო.

ნაბიჯი 6: განათება

ნებისმიერი პროექტის ვიზუალურად გასაკეთებლად მიმზიდველი განათება გადამწყვეტი ნაწილია, მიიღეთ RGB Led's Strips და გაჭერით 9 Led– ის 4 ზოლები, რომლებიც შემოიფარგლება იზოპროპილის შემცველ ბოთლებში ისე, რომ მიაღწიოს დანიშნულ ეფექტს. გაამაგრეთ ისინი სერიაში და გამოიყვანეთ საბოლოო მავთულები. თქვენ გექნებათ წითელი, მწვანე და ლურჯი და დადებითი უპირატესობა თქვენთან ერთად. ისინი იკვებება, თუ თქვენ უზრუნველყოფთ 12V პოზიტიურ ტყვიას და დაამყარებთ სასურველ ფერს. დასაბუთება ორი ფერი ერთდროულად წარმოშობს სხვადასხვა ფერს, რომლის მითითებაც შესაძლებელია სადმე ინტერნეტში ფერადი სქემის საშუალებით.

Arduino/ STM32– ით მათი ჩართვა და გამორთვა რთულია, რადგან Arduino/ STM32 მიკროკონტროლერს არ შეუძლია 12 ვოლტის ჩართვა და გამორთვა. ასე რომ, ჩვენ ვიყენებთ 3 IRFZ44N Mosfet– ს აქ, რათა ჩართოთ და გამორთოთ მუსიკის შესაბამისი Led's. აიღეთ მოსფეტი და მიაბით შუა ტერმინალი შესაბამის ფერში, ხოლო მისი უკიდურესი მარჯვენა მიწისაკენ და მარცხენა ტერმინალი მიკროკონტროლერისკენ. გაიმეორეთ ეს სხვა ორი ფერისთვისაც.

მათი გამოცდა ერთხელ არდუინოს მოციმციმე მარტივი ესკიზით ყოველთვის კარგი იდეაა, უბრალოდ შეცვალეთ პინის ნომერი მოციმციმე ესკიზში იმ ნომრით, რომელიც თქვენ დაუკავშირეთ mosfet- ს.

წებოვანა RGB- ის Led's წრიულ ფორმირებაში შენახვის spray ბოთლი როგორც indent. მე ვთავაზობ ბოთლის ირგვლივ მჭიდროდ შემოხვევას და ხის ძირზე/პლაივუდზე ცხელ წებოვნებას. ეს ასევე ქმნის ადგილს ისე, რომ ბოთლები არ გადაადგილდეს ან დაეცეს, როდესაც ძაფი ააქტიურებს ბოთლზე დაჭერით.

ნაბიჯი 7: ელექტრონიკა და გაყვანილობა

გაყვანილობა საკმაოდ მარტივია, მე ასევე დავამატე სქემის დიაგრამა ქვემოთ თქვენი მითითებისთვის. ძირითადად PWM მავთულები Servo Driver– დან არის მიმაგრებული 8 servo Motors– ში, რომელთაგან 4 მათგანი უკუქცეულია. მე გამოვიყენე arduino და STM32 როგორც მიკროკონტროლერი. Arduino არის შესხურების გასაკონტროლებლად და STM32 არის განათების გასაკონტროლებლად. მე გამოვიყენე STM32 ისე, რომ კონკრეტული მუსიკისთვის ფერადი გამოსახულებები უკეთესია, რადგან STM32– ს აქვს უკეთესი სპეციფიკაციები და შეუძლია შეასრულოს უკეთესი ოთხჯერ გარდაქმნები, რაც გამოიწვევს უკეთეს სინათლეს. არდუინოს გამოყენება ასევე არ შექმნის პრობლემას, მაგრამ შეიძლება ცოტა ცუდად გამოიყურებოდეს stm32– ის გამოყენებასთან შედარებით, რომელსაც შეუძლია უკეთესი გამოთვლების გაკეთება.

ნაბიჯი 8: კოდი

როგორც პროექტის ნებისმიერი ნაწილი მიკროკონტროლით, კოდი არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი. ქვემოთ მოცემულია კოდი ამ პროექტისთვის. თავისუფლად შეცვალეთ ან შეცვალეთ ცვლილებები თქვენს საჭიროებებზე. კოდის შესაბამისი კოდი მითითებულია თავად კოდში.

შესხურება '' კოდი '' ძირითადად არის კომპიუტერის მიერ დაპროგრამებული არდუინო, რათა მოხდეს სპრეის გამოწვევა, როდესაც არდუინოს სერიულ მონიტორში რაღაც არის აკრეფილი, ჩვენ გვაქვს კომბინაციები '' '' - '' პ '' სადაც '' ა '' იწვევს ერთ შესხურებას/ Burst of Fire და '' o '' იწვევს ოთხივე ბოთლის შესხურებას, '' p '' არის 500 წამის დაგვიანებით. აფეთქებების კონტროლი შესაძლებელია სერიული მონიტორის ამ სიმბოლოების სტრიქონის მიცემით (განუწყვეტლივ).

სხვა კოდი არის Led's– ის გადართვა STM32– ით. იგი ასრულებს ფურიეს გარდაქმნებს, რომ მოახდინოს რეაგირება მოცემულ მუსიკაზე და აწარმოოს ლამაზი ფერის შესაცვლელი ეფექტი.

ბოლო კოდი არის ბუტანის სტეპერიანი ძრავისთვის, რომელიც იყენებს DRV 8825 სტეპერის დრაივერს, გადააქციოს ხრახნი, რომელიც უბიძგებს ქილაზე გაზს. მიუხედავად იმისა, რომ თქვენ ასევე შეგიძლიათ ხრახნიანი / შემაერთებელი ხელით გადააქციოთ ქილა ზემო აკრილის საწინააღმდეგოდ, რომელიც იწვევს / ხსნის გაზს ბოთლების წინ მოთავსებულ შპრიცებზე.

ნაბიჯი 9: წარმატება

ჩვენი პროექტი საბოლოოდ დასრულდა.

მიმაგრებულია ვიდეო, რომელიც აჩვენებს:)

ნაბიჯი 10: რჩევები, ხრიკები და წინადადებები

სიფრთხილე: ვინაიდან ეს პროექტი მოიცავს რეალურ ხანძარს, როგორც მთავარ დანიშნულ ეფექტს და ასევე აქვს ბუტანი, გთხოვთ გამოიჩინოთ სიფრთხილე. იზოპროპილის სპირტი ასევე საშიში ქიმიური ნივთიერებაა და სიფრთხილით უნდა იქნას მიღებული.

1. ეს პროექტი, მიუხედავად იმისა, რომ ცეცხლზე რეაგირებს, ფაქტობრივად არ არის მთლიანად ავტომატიზირებული, რადგანაც ადამიანმა უნდა ჩააბაროს სერიული მონიტორი, რათა რეალურად აანთოს ცეცხლი. ამის მარტივად გაუმჯობესება შესაძლებელია პითონის/ ნებისმიერი ალგორითმის საშუალებით, რომელსაც შეუძლია შეადგინოს მთელი სიმღერა '' a '' - დან '' p '' - მდე და წარუდგინოს იგი არდუინოს, რათა ის ავტომატიზირდეს.

2. დაამატეთ Kapton Heat ლენტი ბოთლში, რომელიც შეიცავს იზოპროპილს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, რომ თავიდან აიცილოთ ბოთლის თავსახურის გათბობა/ ბოთლის სპრეის დაზიანება.

3. უსაფრთხოების სენსორის ტიპი შეიძლება დაემატოს მთელ კორპუსს, როგორიცაა HC-SR04 ან სიახლოვის სენსორი, რათა შეაჩეროს გაზის ნაკადი და შესხურება, როდესაც ადამიანი დგას პროექტის მახლობლად და საშიშია ალი.

4. ელექტროენერგიის მიწოდება შესაძლებელია მინიმუმამდე შემცირდეს Buck ან Boost კონვერტორებთან, რომ ჰქონდეთ 8V (5A) (Servo- სთვის), 23-40v (Stepper Motor- ისთვის), 5v (Arduino და Stm32) და 12V (მნათობებისთვის).

5. მე არ მაქვს წარმოდგენილი Stepper Motor– ის ან DRV8825– ის სქემები, როგორც მისი საკმაოდ მარტივი დრაივერი, რომელიც მართავს ძრავას და ასევე ინტერნეტში არის უზარმაზარი რესურსი, რომელიც დაკავშირებულია მის სტეპერთან და მიკროკონტროლერთან. მიუხედავად იმისა, რომ მე მოვიყვანე შესაბამისი კოდი.მე გამოვიყენე ორი ღილაკი საათის ისრის გასაკონტროლებლად და სტეპერიანი ძრავის საწინააღმდეგო ბრუნვა ისე, რომ საათის ისრის ღილაკის დაჭერა უბიძგებს ხრახნს ქილაზე და საათის ისრის საწინააღმდეგო ღილაკს უბიძგებს ქილა კორპუსში ისე, რომ გაზი მცირდება/ შეწყვეტილია.

6. უზრუნველყეთ ელექტროენერგიის მიწოდების სათანადო დასაბუთება, რათა თავიდან აიცილოთ რაიმე არასასურველი გამოსავალი და ჩიყვი მშენებლობაში, ასევე შეგიძლიათ შეიმუშაოთ PCB მიკროკონტროლერისა და ელექტრონიკის დასაყენებლად, რაც გაადვილებს.

7. ეს პროექტი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამაჯანსაღებელი გამანაწილებელი, ასევე ბოთლებში არის იზოპროპილი, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს სანიტარული მდგომარეობა.

8. ცეცხლი ფაქტიურად უნდა ანთდეს სანთებელაზე, ამის თავიდან ასაცილებლად ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ნიქრომული მავთულები, რათა განათების პროცესი კიდევ უფრო გამარტივდეს და კომპიუტერთან/ მიკროკონტროლერთან მუშაობდეს.