ხელნაკეთი ზოოტროპის ქანდაკება: 12 საფეხური (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ავტორი joshua.brooks

ეს ინსტრუქცია არის ჯონ ედმარკის ულამაზესი მორფინგის ყვავილის ქანდაკების მინიატურული, პალმის ზომის ვერსია. ქანდაკება შინაგანად არის განათებული მაღალი სიკაშკაშის სტრობით ანიმაციის უზრუნველსაყოფად. მბრუნავი ნაწილი დაიბეჭდა ემბერ 3D პრინტერზე და სტრობის დაფა შეიქმნა ახლა უკვე ამოქმედებული Autodesk Circuits პროგრამის გამოყენებით.

ნაწილების სია:

• 1 x 3D დაბეჭდილი ყვავის ქანდაკება

• 1 x LED strobe მიკროსქემის დაფა (OSHPARK)

  • 6 x მაღალი სიკაშკაშის LED- ები (CREE XP-E Digikey– დან თეთრი, მწვანე ან წითელი)
  • 1 x მიკროკონტროლი (ATtiny-85 Digikey– დან)
  • 3 x MOSFET (IRF7103PbF Dual MOSFET Digikey– დან)
  • 1 x ფოტოტრანზისტორი (LTR-301 Digikey– დან)
  • 1 x ფოტოდიოდი (LTE-302 Digikey– დან)
  • 1 x თითოეული 330Ω 1206 რეზისტორი (ERJ-8GEYJ331V Digikey– დან)
  • 1 x 1kΩ 1206 რეზისტორი (ERJ-8GEYJ102V Digikey– დან)
  • 1 x 10kΩ 1206 რეზისტორი (ERJ-8GEYJ103V Digikey– დან)
  • 6 x 100nF 1206 კონდენსატორი (CL31A106KACLNNC Digikey– დან)
  • 1 x 6 პინიანი ქალი სათაური (PPTC061LFBN-RC Digikey– დან)
  • 1 x 3 პინიანი მამრობითი სათაური (PREC003SAAN-RC Digikey– დან)
• 1 x უწყვეტი ბრუნვის სერვო ძრავა (Parallax #900-00008 Digikey– დან)
• 1 x 1/16 დიუმიანი დიამეტრი, 12 ინჩიანი საბურღი (Bosch BL2731 ამაზონიდან)
• 2 x 2 AAA ბატარეის დამჭერი (Keystone Electronics 2468 Digikey– დან)

• 1 x სლაიდ-გადამრთველი (SS-12E17 Jameco– დან, ან ექვივალენტი)

ნაბიჯი 1: მიკროსქემის დაფის შეკვეთა

ZIP ფაილი, სადაც ყველაფერი აუცილებელია შეკვეთისთვის, შეგიძლიათ იხილოთ ქვემოთ. გამოიყენეთ ეს ფაილი თქვენი PCB- ს შესაქმნელად. ბევრი ბეჭდური მიკროსქემის დაფა აწარმოებს. მე გირჩევთ OSHPark.com დაბალფასიანი, მაღალი ხარისხის, საშუალო სიჩქარის ბალანსს მსოფლიოს ნებისმიერ წერტილში. მე შევქმენი პროექტი, რათა შეკვეთა გაადვილდეს.

ნაბიჯი 2: შეიკრიბეთ მიკროსქემის დაფა - ზედაპირის სამონტაჟო ნაწილები

ჩემი დაფები მოვიდა ჯგუფში 4 -დან, რომელსაც ერთვის პატარა ჩანართები (მე 12 დაფა შევუკვეთე). მე მქონდა ნაწილები ორი მათგანის ერთდროულად ასაწყობად. ჩანართები ისე მოვიჭერი, რომ მხოლოდ ორთან ვმუშაობდი.

მე გამოსაყენებელი ღუმელი გამოვიყენე ზედაპირის ზედაპირის ნაწილების შესაკრავად, თუმცა თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სითბოს იარაღი იმავე მიზნით (დეტალები ქვემოთ). მე გამოვიყენე reflow ღუმელი და ინსტრუქცია ამ instructionable solder ჩემი ნაწილები.

1. შპრიცის გამოყენებით წაისვით გამაგრილებელი პასტა ზედაპირზე დაფის ყველა ბალიშზე დაფის (ების) თავზე. დარწმუნდით, რომ წაისვით პასტა ყველა ბალიშზე და არა ძალიან ბევრი ისე, რომ არ დაასრულოთ იგი ზედმეტად გადალახული ბალიშებით. ის იბრუნებს ბალიშებს, თუ ძალიან ბევრი არ არის გამოყენებული. ზემოთ მოცემულ სურათზე, პასტა აშკარად ფარავს მრავალ ბალიშს, მაგრამ ეს არ იყო ძალიან ბევრი პასტა, რათა მოხარშული ყოფილიყო მოხარშული.

2. თითოეული კომპონენტი ფრთხილად მოათავსეთ დაფაზე.

   • LED- ებისთვის, ორი პატარა კუთხის კვადრატი დგას დაფის ცენტრალური ხვრელისგან.
   • სამ ორმაგ MOSFET ჩიპს ერთი და იგივე ორიენტაცია აქვს. იხილეთ სურათი MOSFET და ATTiny85 პინ 1 პოზიციონირებისთვის.
   • რეზისტორების პოზიცია ილუსტრირებულია ერთ -ერთ სურათზე ზემოთ. R1 არის 10kΩ, R2 არის 330 Ω, R3 არის 1kΩ. ორიენტაციას არ აქვს მნიშვნელობა.
   • ყველა კონდენსატორი ერთნაირია და ორიენტაციას მნიშვნელობა არ აქვს.
3. გამოიყენეთ გამრეცხი ღუმელი ინსტრუქციის შესაბამისად დაფის გასათბობად და შედუღების დასასრულებლად.

ნაბიჯი 3: ალტერნატიული: დააბრუნეთ სითბოს იარაღის გამოყენებით

თუ თქვენ არ გაქვთ წვდომა დასაბრუნებელ ღუმელზე, შეგიძლიათ დაასრულოთ შედუღება სითბოს იარაღის გამოყენებით დაბალი ჰაერის ნაკადის საშუალებით. მოათავსეთ მიკროსქემის დაფა ზედაპირზე, რომელიც სითბოს გაფანტავს (მე ჩიპოტელის თასის სახურავი გამოვიყენე) და ფრთხილად გაათბეთ დაფა გათბობის იარაღის გამოყენებით დაბალი ჰაერის ნაკადებით, სანამ ყველა შედუღება არ გახდება მბზინავი ვერცხლი. თუ გამწოვი ძალიან ძლიერია, ამან შეიძლება გამოიწვიოს ნაწილების დაშორება ბალიშებიდან გადაბრუნების პროცესში.

შენიშვნა: სურათი ზემოთ არის მიკროსქემის დაფის პირველი ვერსიიდან (კონცეფციის მტკიცებულება). ის ოდნავ განსხვავებულად გამოიყურება, რადგან მას ჰქონდა დამატებითი ხვრელი და არ შეიცავს ATtiny85 მიკროკონტროლერს დაფაზე

ნაბიჯი 4: შეიკრიბეთ მიკროსქემის დაფა - ხვრელების ნაწილები

მოათავსეთ ორი სათაური (6 პინი ქალი და 3 პინი მამაკაცი) ისე, რომ ისინი წრიული დაფის ქვედა მხრიდან იყოს ქვემოთ. გამყარებაში მათ ადგილზე (solder მიმართა ზედა მხარეს ფორუმში).

მიამაგრეთ ოპტიკური კოდირების ნაწილები პატარა დაფის ხვრელის ორივე მხარეს. ისინი უნდა გამოვიდნენ დაფის ზედა მხრიდან, ლინზების მხარე (მუწუკით) ერთმანეთის პირისპირ. ერთი წითელი წერტილით (ფოტოტრანზისტორი, LTR-301) მოთავსებულია დაფის ორ დიდ ხვრელს შორის. ერთი ყვითელი წერტილით (ფოტოდიოდი, LTE-302) განლაგებულია პატარა ხვრელის მეორე მხარეს. მათზე გამაგრება გამოიყენება დაფის ქვედა მხარეს.

მას შემდეგ, რაც კოდირების ნაწილები შედუღდება, მორთეთ ქინძისთავები და შედუღება, რათა მაქსიმალურად გაწითლდეს დაფის ბოლოში. ეს არის იმის საშუალება, რომ დაფა მაქსიმალურად დაბლა იჯდეს სერვოს თავზე.

ნაბიჯი 5: მიკროკონტროლერის დაპროგრამება

მე გამოვიყენე Arduino UNO დაფა, რომ ვიმოქმედო როგორც კონტროლერის პროგრამირების მოწყობილობა ამ ინსტრუქციის შესაბამისად. მასში ის აჩვენებს შემდეგ რუკებს არდუინოს ქინძისთავებიდან ATtiny ქინძისთავებისთვის პროგრამირებისთვის:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8 (Vcc)
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4 (GND)
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1 (PB5)
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5 (PB0)
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6 (PB1)
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7 (PB2)

კავშირის წერტილები მითითებულია ზემოთ მოცემულ სურათზე. გამოიყენეთ დამაკავშირებელი მავთული შესაბამისი კავშირების დასამყარებლად.

დაწყებული Arduino UNO– ით (ან ექვივალენტით), რომელიც შექმნილია როგორც პროგრამისტი (იხ. ინსტრუქცია ზემოთ), გახსენით პროექტი bloom.ino ქვემოთ Arduino IDE– ში. პროგრამირების დაწყებამდე თქვენ უნდა შეასრულოთ შემდეგი Arduino IDE– ში:

• ინსტრუმენტები → პროგრამისტი → Arduino როგორც პროვაიდერი
• ინსტრუმენტები → დაფა → ATtiny85 (შიდა 8 MHz საათი)
• ინსტრუმენტები urn დამწვრობის ჩამტვირთავი

შემდეგ დაპროგრამეთ ჩვეულ რეჟიმში.

ნაბიჯი 6: შეცვალეთ ძრავა

ძრავა უნდა შეიცვალოს, ძირითადად არასაჭირო ნაწილების ამოღებით, მათ შორის ზედა გარსისა და გადაცემის უმეტესობის ჩათვლით.

1. დაიწყეთ ფირის ნაჭრის დამატებით ძრავის ერთი მხრიდან, ბოლოში და მეორე მხარეს ქვედა ხრახნების დაფარვის გარეშე. ეს დაიხურება ქვედა ხრახნების ამოღებისას. სურათებში მე გამოვიყენე ლურჯი ნიღაბი, რათა ის ხილული გამხდარიყო. საბოლოოდ მე გამოვიყენე შავი ლენტი, მაგრამ ის არ ჩანს სურათებში.
2. ამოიღეთ ხრახნი, რომელიც იკავებს პლასტმასის X დანართს ძრავის ზედა ნაწილში და ამოიღეთ პლასტიკური X.
3. ამოიღეთ 4 ხრახნი ქვემოდან. შეინახეთ ხრახნები. თქვენ შეგიძლიათ სურვილისამებრ გამოიყენოთ ისინი მოგვიანებით პროექტში.
4. ამოიღეთ ძრავის ზედა სახურავი, რათა აჩვენოთ გადაცემათა კოლოფი.
5. ამოიღეთ ყველაფერი ცენტრალური ქვედა გადაცემის გარდა. თქვენ შეგიძლიათ გადააგდოთ ეს გადაცემები. თქვენ არ დაგჭირდებათ ისინი.

შემდეგი, თქვენ ამოიღებთ პლასტმასის ნაწილს საავტომობილო კორპუსიდან მიკროსქემის დაფაზე დასაყენებლად.

1. ამოიღეთ დარჩენილი მექანიზმი და გადადეთ გვერდზე. მოგვიანებით დაგჭირდებათ.
2. გაპარსეთ უფრო დიდი პლასტიკური მუწუკი (მარცხნივ ახლოდან), ხერხის / ფაილის გამოყენებით. ეს საშუალებას მისცემს მიკროსქემის დაფა მოთავსდეს ამ არეზე.
3. შეიტანეთ აწეული ნაწილის მხარეები მეორე მხარეს (მარჯვნივ ახლო სურათზე).

მოათავსეთ მიკროსქემის დაფა სერვოს თავზე და დარწმუნდით, რომ ის კარგად ჯდება და რაც შეიძლება ჩამობანით. თუ ის კარგად არ ჯდება, შეცვალეთ საჭიროებისამებრ, რომ მოერგოს. ამოიღეთ მიკროსქემა სერვოდან შემდეგი ნაბიჯისათვის.

ნაბიჯი 7: შეცვალეთ ღერძი

შეცვალეთ ღერძი უფრო გრძელით. ეს დაეხმარება ზოოტროპს, რომ არ დაიძაბოს, როდესაც ის ტრიალებს.

1. ფანქრის გამოყენებით ამოიღეთ ლითონის მცირე ღერძი, რომელიც ატარებს დანარჩენ მექანიზმს და გადადეთ გადაცემათა კოლოფი.
2. გაჭერით 41 მმ (1 5/8 ინჩი) საბურღი ნაწილის კონდახის ბოლოდან (არ ჭრის მხარეს) ხერხით ან კარგი საჭრელით.
3. შეინახეთ დასასრული (ები) გასაფორმებლად ფაილით ან სანდლის ქაღალდით.
4. დააბრუნეთ გადაცემათა კოლოფი თავის ადგილზე და მოათავსეთ ახალი ღერძი თავის ადგილზე. დააჭირეთ ღერძი ქვემოთ, სანამ ის არ იჯდება ხვრელში.

ღერძი შეიძლება დაცულად გრძნობდეს თავს, მაგრამ გამოცდილებამ დამანახა, რომ დროთა განმავლობაში ის შეიძლება გახდეს ფხვიერი და ძნელი შეინარჩუნოს ადგილი ხელით ზეწოლის შედეგად. ამის გადაჭრის გზა არის ჩაქუჩის აღება და ახალი ღერძის ნაზად შეხება ხვრელში.

ნაბიჯი 8: ბატარეის პაკეტები

ეს ნაბიჯი აჩვენებს ზოგიერთ ცდას და შეცდომას ჩემი მხრიდან, როდესაც ამ მოწყობილობას თავდაპირველად ვქმნიდი. ჩემი პირველი გეგმა იყო დაფის ყოველთვის ჩართვა და მიკროკონტროლერის მონიტორინგი ღილაკზე, რომ დაეწყო ყველაფერი. აღმოვაჩინე, რომ მაშინაც კი, როდესაც სერვო არ მოძრაობს, ის გამოიტანს მცირე რაოდენობის დენს ბატარეებიდან, რათა დამთავრდეს მაშინაც კი, როდესაც მოწყობილობა არ გამოიყენება. მოგვიანებით დავამატე სლაიდ-გადამრთველი მოწყობილობის ჩართვის მიზნით, რათა მთლიანად გავთიშო ბატარეები, როდესაც ის არ გამოიყენება.

დაიწყეთ ბატარეის ორი დამჭერი (ბატარეების გარეშე) სერვო ძრავის ორივე მხარეს ისე, რომ მყარი მავთულები ერთმანეთის პირისპირ აღმოჩნდეს და გადაფაროს. გამოიყენეთ მოსახსნელი ლენტი ბატარეის პაკეტების დასაყენებლად. თავდაპირველად, მე შევაერთე ზედა ორი მავთული ერთად, მაგრამ მოგვიანებით გავჭრა ისინი, რათა დაემატოს სლაიდების გადამრთველი. მე მაინც გირჩევთ ამის გაკეთებას, რადგან ამ ორი მავთულის ერთმანეთთან შედუღება მატებს სიმტკიცეს, რაც ეხმარება დანარჩენ პროცესში. ადვილია მოგვიანებით გაჭრა ეს მავთულები სლაიდების გადამრთველის დასამატებლად. ასე რომ, როგორც ითქვა, შეაერთეთ ორი ზედა მავთული ერთად.

მიკროსქემის დაფის გამოყენებით, წარმართეთ ქვედა მავთულები ისე, რომ ისინი იხედებოდეს ზემოთ და გამოდიან გარედან ყველაზე მეტად ხვრელებით, მიკროსქემის დაფის 6 პინიანი ქალის სათაურზე. მორთეთ მავთულები მავთულის საჭრელებით ისე, რომ ისინი ჯერ კიდევ საკმარისად გრძელია იმისათვის, რომ მყარად დაუკავშირონ ქალი სათაურს, როდესაც მიკროსქემის დაფა დგას სერვო ძრავის თავზე. მიკროსქემის დაფის ზედა ნაწილი უნდა იყოს გასწორებული ბატარეის დამჭერების თავებით.

ამოიღეთ ფირზე, რომელიც აკუმულატორის პაკეტებს უჭირავს სერვოზე და განათავსეთ ორმხრივი ლენტის ნაჭერი სერვოს ორივე მხარეს. დააბრუნეთ სერვერი ბატარეის დამჭერებს შორის, დააბრუნეთ იგი ისე, რომ მიკროსქემის ზედა ნაწილი იყოს ბატარეის დამჭერების თავთან და მტკიცედ დააჭიროთ ერთმანეთს.

ნაბიჯი 9: ნივთების გაერთიანება

დაამატეთ მყარი მავთულის მხტუნავი სქემატური დაფის ქალი სათაურის PB0 და PB1 კონექტორებს შორის. ეს არის ის, სადაც მე ვაპირებდი დაკავშირებას ღილაკზე მოწყობილობის დასაწყებად. ჯუმბერის დამატება გახდის მას ისე, რომ ის იწყებს ენერგიის გამოყენებისას.

განათავსეთ მიკროსქემის ადგილი სერვოს თავზე.

გადაახვიეთ მავთულები სერვოდან ბაზის გარშემო და შეაერთეთ 3-პინიანი მამრობითი სათაური მიკროსქემის დაფაზე. სათაურის დათვალიერებისას, გრუნტის მხარე (შავი ან ყავისფერი მავთული) იქნება მარჯვნივ. შეიძლება დასჭირდეს რაღაც ისე, რომ ეს ლამაზად გადაიტანოს ზედმეტი ნარჩენების გარეშე. შემდეგ მიამაგრეთ მავთულები ადგილზე. მე გამოვიყენე შავი დაფის ლენტი (ქსოვილის ლენტი) ჩემით.

შემდეგი, თქვენ დაამატებთ სლაიდების გადამრთველს ენერგიის გასაკონტროლებლად. Slideswitch– ს აქვს სამი ქინძისთავი. თქვენ მხოლოდ ორ მათგანს გამოიყენებთ: ცენტრს ერთი და ერთ გვერდის ქინძისთავებს (არ აქვს მნიშვნელობა რომელი). საჭრელების გამოყენებით ამოჭერით გამოუყენებელი გვერდითი ბუდე.

დაიჭირეთ სლაიდების გადამრთველი ადგილზე აკუმულირებული ბატარეის დამჭერების გამაგრებული მავთულის საყრდენით. მონიშნეთ წერტილი მავთულხლართებს შორის, სადაც სლაიდების გადამრთველი ქინძისთავები შემდგომში შეიკვრება (მე გამოვიყენე შავი კალამი).

გაჭერით მავთულხლართები, რომლებიც ადრე შეაერთეთ ერთმანეთთან, რომ ჰქონდეთ მცირე უფსკრული, რომელიც მჭიდროდ ემთხვევა სლაიდების გადამრთველზე ორ ქინძისთავს შორის მანძილს. შეაერთეთ სლაიდების გადამრთველი მავთულხლართებს შორის.

ნაბიჯი 10: Zoetrope ბაზა (სურვილისამებრ)

მინდოდა მქონოდა ლამაზი 3D დაბეჭდილი ბაზა მოწყობილობისთვის. აქ არის დიზაინი TinkerCAD– ზე. არასაჭიროა ამ ბაზის შექმნა მოწყობილობის მუშაობისთვის, მაგრამ ის ლამაზად გამოიყურება. დაბეჭდილი ფაილი მოცემულია ქვემოთ.

ნაბიჯი 11: ზოეტროპის მოდელი

TinkerCAD– ში დაწნული ნაწილის 3D მოდელი შეგიძლიათ იხილოთ აქ.

ამ მოდელის STL, ისევე როგორც TAR ფაილი, რომელიც შეიცავს დასაბეჭდად დაჭრილ ფენებს, შეგიძლიათ იხილოთ ქვემოთ. მე არ ჩავრთავ Autodesk Ember პრინტერზე დაბეჭდვის ინსტრუქციას, რადგან ამ პრინტერის გამოყენების რამდენიმე ინსტრუქცია არსებობს, მაგალითად ეს.

ნაბიჯი 12: შეხების დასრულება

3D ბეჭდვის სამი ჩანართი უნდა იყოს გაუმჭვირვალე, წინააღმდეგ შემთხვევაში მიკროსქემის ოპტიკური კოდირების ნაწილები საიმედოდ ვერ აღმოაჩენენ მათ გავლას. მე შავი ფრჩხილის პოლონელი გამოვიყენე და ეს მშვენივრად მუშაობდა. თავდაპირველად მე უბრალოდ ვცადე შავი შარპის კალამი, მაგრამ ის არ იყო სანდო, როგორც ოპტიკური შემაფერხებელი.

მას შემდეგ, რაც ჩანართები გაუმჭვირვალე გახდება, კარგი უნდა იყოთ. მოათავსეთ ზოოტროპი შახტზე და ჩართეთ ძალა!