ხმის გააქტიურებული პლანეტარიუმი: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

ეს ინსტრუქცია შეიქმნა სამხრეთ ფლორიდის უნივერსიტეტის მაკიაჟის პროექტის მოთხოვნის შესასრულებლად (www.makecourse.com).

ეს არის ჩემი ხმით გააქტიურებული პლანეტარიუმი. პლანეტარიუმის ძირითადი ფუნქციაა გააქტიურდეს ხმამაღალი ბგერის არსებობით, როგორიცაა ტაში და ხელახლა შექმნა მთვარისა და დედამიწის ორბიტა მზის გარშემო. ეს არის სახალისო და მარტივი პროექტი, რომლის ადვილად ხელახლა შექმნა და სასიამოვნო დეკორატიული და ინტერაქტიული ნაწილის ჩვენება გახდება.

ამ ინსტრუქციაში, მე ავუხსნი, თუ როგორ უნდა ხელახლა შეიქმნას ეს პლანეტარიუმი გადაცემათა სისტემის, ზოგადი დაყენებისა და კონტროლის სისტემის განხილვით.

ნაბიჯი 1: ნაბიჯი 1: ნაწილები და ინსტრუმენტები

ნაწილები

• 1 DC -47P DC სერიის მძიმე ელექტრონიკის დანართი - $ 9.58
• ხის თოჯინის თავი ArtMinds®, 2.5 " - 2.49 $
• ხის თოჯინის თავი ArtMinds®, 2.25 " - $ 1.89
• 3/8 "დიამეტრი 6061 ალუმინის მრგვალი ღერო 24" სიგრძე T6511 ექსტრუდირებული 0.375 დიუმიანი დია - $ 7.20

ელექტრონიკა

• DC 5V Stepper Motor 28BYJ-48 ULN2003 Driver Test Module Board 4-Phase-$ 1.79
• ხმის სენსორის მოდული - $ 1.50
• UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 განვითარების დაფა Arduino + USB კაბელისთვის - $ 7.58
• მინი პურის დაფა - $ 5.69
• 4 პინიანი ქალი-ქალი კაბელი-$ 3.84
• პურის დაფა Jumper Wire 75 ცალი პაკეტი - $ 4.99

ინსტრუმენტები და მასალები

• 3D პრინტერი
• საზომი ლენტი
• 3/8 "ბურთი
• 5 წუთის ეპოქსია
• კბილის კრეფა ან ერთჯერადი მორევა
• ერთჯერადი უჯრა
• ჩაქუჩი
• საბურღი
• 4 "ხვრელი ხერხი
• ბენდი დაინახა
• ბრტყელი და მოხრილი ხელის ფაილი
• აკრილის საღებავები და ჯაგრისები: მუქი ლურჯი, მუქი მწვანე, თეთრი, ყვითელი

პროგრამული უზრუნველყოფა

თქვენ დაგჭირდებათ Arduino IDE, ან AVR-GCC და AVRDude დამოუკიდებელი ვერსიები

ნაბიჯი 2: ნაბიჯი 2: გადაცემათა სისტემის შექმნა

აქ გამოჩნდება 3D პრინტერი. თქვენ უნდა გადმოწეროთ თანდართული STL ფაილები გადაცემათა კოლოფის 3D დასაბეჭდად და ბაზა, რომელიც გადაინაცვლებს გადაცემათა კოლოფებსა და ღეროებს. პლანეტარიუმის დიზაინი შედგება 4 გადაცემისგან: საავტომობილო გადაცემათა კოლოფი (წამყვანი მექანიზმი), დედამიწის გადაცემათა კოლოფი (ამოძრავებული გადაცემათა კოლოფი), მცირე ცენტრალური გადაცემათა კოლოფი და მთვარის გადაცემათა კოლოფი. საავტომობილო მექანიზმი დამაგრდება სტეპერ ძრავაზე და ამოძრავებს დედამიწის მექანიზმს. მთვარის მექანიზმი დედამიწის მექანიზმის თავზე იქნება და მის ცენტრში ექნება ღერო, რომელიც გაივლის დედამიწის მექანიზმს. ეს გამოიწვევს მთვარის გადაცემას დედამიწის ბრუნვისას. ცენტრალური მექანიზმი გამოიყენება მთვარის მექანიზმის დასაჭერად და დედამიწის სიჩქარის ცენტრის გარშემო. მთვარის კვერთხი გადის მთვარის მექანიზმზე, რაც მთვარეს საშუალებას მისცემს იმოძრაოს დედამიწის გარშემო, ხოლო დედამიწა და მთვარე მზის გარშემო. დაბეჭდვის დროის დაზოგვის მიზნით, მე გამოვიყენე შევსება 5% ბაზაზე. ამ დაბალმა შევსებამ ასევე ბაზა ძალიან მსუბუქი გახადა, რაც მომგებიანი იყო.

ნაბიჯი 3: ნაბიჯი 3: მოსამზადებელი სამუშაოები

როდ მოსამზადებელი

მას შემდეგ, რაც ყველაფერი დაიბეჭდება, ჩვენ მოგვიწევს წინასწარი სამუშაოების გაკეთება, რომ ჩვენი პლანეტები, წნელები და დანართი სამონტაჟოდ მოვამზადოთ. პირველი, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ ლენტი სამკუთხედის დასაჭრელად. ერთი უნდა იყოს 5 ", ერთი არის 3" და ბოლო არის 1.5 ".

პლანეტის მომზადება

ჩვენ ვიყენებთ თოჯინის თავებს და ბურთს, რათა შევქმნათ ჩვენი დედამიწა, მზე და მთვარე. 1.5 "თავი გამოიყენება მზისთვის, 1.25" თავი დედამიწისათვის და ბურთის საყრდენი მთვარისთვის. პირველ რიგში, თქვენ გინდათ თოჯინის თავების ბრტყელი ხვრელის გაკეთება 3/8 "ბურღვის გამოყენებით. ეს საშუალებას მოგცემთ მიამაგროთ პლანეტები ჯოხებზე. ახლა მოდის სახალისო ნაწილი, ხატვა! იმის მიხედვით, თუ რა საღებავს იყენებთ, თქვენ შეიძლება დაგჭირდეთ რამდენიმე ფენის გამოყენება ძლიერი ფერის მისაღებად, განსაკუთრებით მზისა და მთვარის დახატვისას. გახსოვდეთ, უმჯობესია გამოიყენოთ რამდენიმე თხელი ქურთუკი, ვიდრე ერთი ძალიან სქელ ქურთუკზე დაფარვა. სქელი ქურთუკი, სავარაუდოდ, წვეთებსა და გაშრობას დიდი დრო სჭირდება. დარწმუნდით, რომ გააგრძელეთ თითოეული თხელი ქურთუკი სრულად გაშრობამდე. დედამიწა ხელით მოხატეს. მას შემდეგ, რაც მთვარე მთლიანად გაშრება, გამოიყენეთ ეპოქსია, რომ მიამაგროთ იგი ჯოხზე.

დანართი მოსამზადებელი

ჩვენ უნდა გავჭრათ ხვრელი საფარის სახურავზე, რათა წნელები თავისუფლად გადაადგილდნენ. ამისათვის თქვენ უნდა გამოიყენოთ საბურღზე მიმაგრებული 4 ხვრელის ხერხი. გახსოვდეთ, რომ ხვრელი უნდა იყოს გადმოწეული ცენტრიდან, რათა უზრუნველყოს ადგილი სტეპერიანი ძრავისა და საავტომობილო მექანიზმისთვის. გამოიყენეთ თქვენი ბაზა, როგორც მინიშნება, რათა დადგინდეს სად გაჭერით ხვრელი და დარწმუნდით, რომ ის ცენტრშია შიგთავსის კიდეებთან.

ახლა, როდესაც თქვენი პლანეტები, წნელები და გარსი მომზადებულია, თქვენ მზად ხართ დაიწყოთ შეკრება!

ნაბიჯი 4: ნაბიჯი 4: მთავარი შეკრება

დაიწყეთ სტეპერიანი ძრავის განთავსებით ბაზაზე გამოყოფილ ჭრილში. დარწმუნდით, რომ ჩაწექით მავთულხლართებს ისე, რომ ისინი გაიარონ ძირში და გაიარონ ბოლოში. შემდეგ განათავსეთ დედამიწის მექანიზმი ექსტრუდირებული მილის ბაზაზე. თქვენ გსურთ განლაგდეს დედამიწის მექანიზმი ისე, რომ ის მიცურავს ბაზის ზემოთ და არ დაიხუროს მასზე გადაბრუნებისას. ახლა მოათავსეთ საავტომობილო მექანიზმი სტეპერ ძრავაზე ისე, რომ გადაცემის ცენტრი გადის ძრავის ლილვზე. საავტომობილო გადაცემათა კოლოფი და დედამიწის მექანიზმი კარგად უნდა ერწყმის ერთმანეთს. შემდეგი, დაამატეთ ცენტრალური მექანიზმი ექსტრუდირებულ მილში. ცენტრალურ მექანიზმს ექნება ძალიან მჭიდროდ მორგებული ექსტრუდირებული მილაკი და საჭირო იქნება ჩაქუჩით თავის ადგილას.

შენიშვნა, ძალიან ძნელია ცენტრალური მექანიზმის ამოღება მას შემდეგ, რაც ის ჩაქუჩდება, ასე რომ დარწმუნდით, რომ გააგრძელეთ ყველაფერი მის ქვეშ, სანამ გააგრძელებთ. თქვენ ასევე გსურთ დატოვოთ პატარა ადგილი დედამიწის მექანიზმსა და ცენტრალურ მექანიზმს შორის ისე, რომ ისინი არ ჩაერიონ ერთმანეთში.

ახლა თქვენ მზად ხართ დაამატოთ თქვენი წნელები. მზის ჯოხი შევა ექსტრუდირებული მილის ბაზაზე და დედამიწის ღერო გაივლის ხვრელს დედამიწის მექანიზმში. კიდევ ერთხელ, დარწმუნდით, რომ არ არის გახეხილი პარალელურ ნაწილებს შორის. მთვარის მექანიზმი მოთავსებულია დედამიწის კვერთხის გარშემო, დედამიწის მექანიზმის თავზე. მთვარის ჯოხი შევა მთვარის გადაცემათა კოლოფის მეორად ხვრელში. შეავსეთ თქვენი ჯოხები მათი შესაბამისი პლანეტებით და თქვენ მზად ხართ გადავიდეთ სქემის სქემაზე.

ნაბიჯი 5: ნაბიჯი 5: სქემის სქემა

სქემის ძირითადი ნაწილებია მიკროკონტროლერი, კვების ბლოკი, სტეპერიანი ძრავა და დრაივერის დაფა და ხმის სენსორი.

Ენერგიის წყარო

ელექტროენერგია მიეწოდება 9 ვ ბატარეას, რომელიც მიკროკონტროლერს უერთდება.

სტეპერ მოტორი და წამყვანი დაფა

სტეპერიანი ძრავა დაკავშირებულია მიკროკონტროლერის 8, 9, 10 და 11 პინებთან. ეს ქინძისთავები გამოიყენება სტეპერ ძრავის 1-4 გრაგნილების გასააქტიურებლად. ისინი განისაზღვრება, როგორც ესკიზის შედეგები.

ხმის სენსორი

ხმის სენსორი მიმაგრებულია პინ 4 -ზე მიკროკონტროლერზე. ის განისაზღვრება, როგორც ესკიზის შეყვანა.

ნაბიჯი 6: ნაბიჯი 6: არდუინოს ესკიზი

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ქინძისთავები 8 -11 დაკავშირებულია წამყვანი დაფასთან (ფარი) და გაააქტიურებს სტეპერიანი ძრავის 1-4 გრაგნილებს. ხმის სენსორი უკავშირდება პინ 4 -ს. მე დავადგინე 8 ms შეფერხების დრო სტეპერ ძრავით საიმედო შემობრუნების სიჩქარის მისაღებად. კონფიგურაციაში, მე განვსაზღვრე ძრავის ქინძისთავები, როგორც გამომავალი და ხმის სენსორის პინი, როგორც შეყვანა. ხმის სენსორი მთავარ მარყუჟში იკითხება სტატუსის ცვლადის სახელებით statusSensor. როდესაც ხმაური გამოვლენილია, სტატუსის სენსორი დაყენებულია 1. ეს დაიწყება ძრავის შემობრუნებას 300 საფეხურით. While მარყუჟი გამოიყენება ნაბიჯების დასათვლელად. თუ ახალი ხმა გამოვლინდა, რიცხვის გადატვირთვა იწვევს ძრავის შემობრუნებას უფრო დიდი ხნის განმავლობაში. თუ ხმა არ არის გამოვლენილი, ძრავა შეწყვეტს ბრუნვას 300 ნაბიჯის შემდეგ. გთხოვთ იხილოთ თანდართული ვიდეო დამატებითი ინფორმაციისთვის.

შენიშვნა: თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ ნებისმიერი რაოდენობის ნაბიჯი ძრავის დასაბრუნებლად. აღმოვაჩინე, რომ 300 ნაბიჯი იძლევა დაახლოებით 30 წამის მოძრაობას. თავისუფლად შეცვალეთ საფეხურების რაოდენობა, თუ გსურთ რომ პლანეტარიუმი უფრო დიდხანს ან მოკლე დროში იმოძრაოს.

ნაბიჯი 7: ნაბიჯი 7: დანართის შეკრება

ყველაფერი რაც ახლა რჩება არის ყველა კომპონენტის ჩასმა ყუთში. აღმოვაჩინე, რომ ეს ყველაზე მარტივად და ეფექტურად ხდებოდა ველკრო ზოლების გამოყენებით. პირველი ხაზი ბოლოში ბოლოში ერთად Hook (უხეში მხარე). შემდეგი ხაზის ქვედა ნაწილი თქვენი breadboard, მიკროკონტროლი, ხმის სენსორი, ძრავა, საავტომობილო ფარი და ბატარეის ერთად მარყუჟის (რბილი მხარე). დაამატეთ მარყუჟი ბორბლის ზედა ნაწილში, რათა ძრავა შეინარჩუნოს. ახლა შეგიძლიათ უსაფრთხოდ მოათავსოთ თითოეული დარჩენილი კომპონენტი შიგთავსში. ფუძის დასამაგრებლად, ჯერ ამოჭერით მარყუჟის ორი ნაჭერი, რომლებიც ოდნავ აღემატება სიგრძეს და სიგანეს, ვიდრე ფუძის გრძელი მხარეები. მიამაგრეთ თითოეული ზოლი დანართის გრძელ მხარეს ისე, რომ შესაძლებელი გახადოს სტეპერიანი ძრავის მექანიზმი სრულად ჩაკეტილი და დედამიწის მექანიზმი ლამაზად მოთავსდეს ხვრელში, რომელიც ამოღებულია საფარის სახურავიდან. ნაღმები მოთავსებული იყო დაახლოებით 1 დანართიდან ზემოდან. შემდეგ მიამაგრეთ ორი შესატყვისი კაკალი ბაზის გრძელ მხარეებზე. ახლა თქვენ შეგიძლიათ მიამაგროთ თქვენი ბაზა დანართში. მე ავირჩიე ბაზის ამაღლება ამ გზით, რათა უზრუნველვყოთ ადგილი სქემა ქვემოთ.

თქვენი პლანეტარიუმი ახლა მთლიანად აწყობილია და მზად არის გამოსაყენებლად! დარწმუნდით, რომ თქვენი ბატარეა მიკროკონტროლერთან არის დაკავშირებული, მიამაგრეთ ხრახნები შიგთავსში და დატოვეთ სასიამოვნო ხმამაღალი ხმაური. თქვენ უნდა ნახოთ თქვენი პლანეტარიუმის მოძრაობა.

შენიშვნა: ხმის უკეთ გამოსავლენად, მიამაგრეთ ხმის სენსორი სახურავის ერთ -ერთ კედელზე, სახურავთან ახლოს.

ნაბიჯი 8: საბოლოო შენიშვნები

მიუხედავად იმისა, რომ ეს იყო მარტივი პროექტი, მე მიღებული ცოდნა ფასდაუდებელია. მე ვისწავლე ყველაფერი 3D მოდელირების, მიკროკონტროლერების კოდირების, ვიდეო მონტაჟის, პროექტის დაგეგმვისა და მრავალი სხვა. მე ასევე უფრო მეტი პატივისცემა მოვიპოვე პროდუქტის დიზაინერების მიმართ, რადგან ბევრი ფიქრი და ძალისხმევაა საჭირო რაღაცის შემუშავებაში და ამ დიზაინის გაცოცხლებაში. ბევრი ცდა და შეცდომა და ბევრი პრობლემის გადაჭრა. სახალისო იყო პროცესში საკუთარი თავის ჩართვა.

იმედია მოგეწონათ ეს სასწავლო!