DIY 3D კონტროლერი: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:21

შექმენით 3D ინტერფეისი ექვსი რეზისტორის, ალუმინის კილიტა და არდუინოს გამოყენებით. მიიღეთ ეს, Wii. განახლება: ამ პროექტის ბევრად უფრო საფუძვლიანი ახსნა ხელმისაწვდომია Make Magazine– დან. შეიძლება უფრო ადვილი იყოს მათი მითითებების შესრულება და ვფიქრობ, რომ მათი კოდი უფრო განახლებულია. აქ ძირითადი მიზანი იყო ხელით პოზიციონირების სენსორული სისტემის შექმნა, რომლის აშენებაც ადამიანების უმეტესობას შეუძლია, მაგრამ მაინც შეინარჩუნოს ფუნქციონალური გარეგნობა. შესაძლო პროგრამების შესახებ იდეის მისაღებად, ნახეთ დემო ვიდეო. თუ ფიქრობთ, რომ შეგიძლიათ ააშენოთ უფრო მარტივი და თანაბრად ზუსტი, ან ოდნავ უფრო რთული და უფრო ზუსტი, გაუზიარეთ კომენტარებში! DIY 3D ინტერფეისი: Tic Tac Toe საწყისი კაილ მაკდონალდი Vimeo– ზე.

ნაბიჯი 1: მასალები

ინსტრუმენტები

• არდუინო
• დამუშავება
• Მავთულის საჭრელები
• გასაყიდი რკინა
• ყუთის საჭრელი

მასალები

• (3) 270k რეზისტორები
• (3) 10k რეზისტორები
• Solder
• მავთული
• ალუმინის კილიტა
• მუყაო

სურვილისამებრ:

• ლენტი (მაგ.: სკოჩი)
• დაცული მავთულები (მაგ.: კოაქსიალური კაბელი, ~ 3 ')
• (3) ალიგატორის კლიპები
• 3 პინიანი სათაური
• ზიპ-ჰალსტუხი
• შეუმცირეთ შესაფუთი მილები ან ცხელი წებო

ნაბიჯი 2: გააკეთეთ ფირფიტები

ეს სენსორი იმუშავებს მარტივი RC სქემების გამოყენებით, თითოეული წრე გრძნობს მანძილს ერთ განზომილებაში. აღმოვაჩინე, რომ ამ მიზნით სამი კაპიტალური ფირფიტის მოსაწყობად უმარტივესი გზაა კუბის კუთხეში. მუყაოს ყუთის კუთხე დავჭრა 8.5 კუბიკად, შემდეგ კი ალუმინის ფოლგა დავჭრა, რომ ოდნავ პატარა კვადრატებად მოთავსდეს. კუთხეებზე ლენტი მათ ადგილზე ინახავს. არ დააკოპიროთ მთელ პერიმეტრზე, ჩვენ დაგვჭირდება მოგვიანებით ალიგატორის კლიპების დასამაგრებლად.

ნაბიჯი 3: გააკეთეთ კონექტორები

არდუინოს ფირფიტებთან დასაკავშირებლად ჩვენ გვჭირდება დაფარული მავთული. თუ მავთული არ არის დაცული, მავთულები თავად უფრო აშკარად მოქმედებენ როგორც კონდენსატორის ნაწილი. ასევე, მე აღმოვაჩინე, რომ ალიგატორების სამაგრები მართლაც ადვილად აერთიანებს ნივთებს ალუმინთან - მაგრამ, ალბათ, ბევრი სხვა გზაც არსებობს.

• გაჭერით სამი თანაბარი სიგრძის დამცავი კაბელი. მე ავირჩიე დაახლოებით 12 ". რაც უფრო მოკლეა უკეთესი. კოაქსიალური კაბელი მუშაობს, მაგრამ რაც უფრო მსუბუქი/მოქნილია მით უკეთესი.
• გადაიტანეთ ბოლო ნახევარი ინჩი დაახლოებით ისე, რომ გამოავლინოთ საფარი, ხოლო ბოლო მეოთხედი დუიმი მავთულის გამოსავლენად.
• გადააბრუნეთ ალიგატორის სამაგრები მავთულხლართებზე და შეაერთეთ ისინი ერთმანეთთან.
• დაამატეთ სითბოს შესამცირებელი მილი ან ცხელი წებო, რომ ყველაფერი ერთად შეინარჩუნოთ.

ნაბიჯი 4: გააკეთეთ წრე

"წრე" არის მხოლოდ ორი რეზისტორი ალუმინის ნაჭერზე. იმის გასაგებად, თუ რატომ არიან ისინი იქ, გვეხმარება ვიცოდეთ რას ვაკეთებთ არდუინოსთან. რასაც ჩვენ გავაკეთებთ თითოეულ პინთან, თანმიმდევრობით, არის:

• დააყენეთ პინი გამომავალ რეჟიმში.
• ჩაწერეთ ციფრული "დაბალი" პინზე. ეს ნიშნავს, რომ კონდენსატორის ორივე მხარე დამიწებულია და ის განმუხტავს.
• დააყენეთ პინი შეყვანის რეჟიმში.
• დაითვალეთ რამდენი დრო სჭირდება კონდენსატორის დატენვას და ელოდება როდის დაიწყება "მაღალი". ეს დამოკიდებულია კონდენსატორისა და ორი რეზისტორის მნიშვნელობებზე. მას შემდეგ, რაც რეზისტორები ფიქსირდება, ტევადობის ცვლილება იქნება გაზომვადი. მანძილი მიწიდან (შენი ხელი) იქნება ძირითადი ცვლადი, რომელიც ხელს შეუწყობს ტევადობას.

270k რეზისტორები უზრუნველყოფენ ძაბვას კონდენსატორების დასატენად. რაც უფრო მცირეა ღირებულება, მით უფრო სწრაფად იტენება. 10k რეზისტორები გავლენას ახდენენ დროზე, მაგრამ მე არ მესმის მათი როლი. ჩვენ გავაკეთებთ ამ წრეს თითოეული მავთულის ბაზაზე.

• შედუღეთ 10k რეზისტორი მავთულის ბოლომდე ალიგატორის კლიპის მოპირდაპირედ
• შეაერთეთ ფარი და მავთული (ფირფიტა) შორის 270k რეზისტორი. ჩვენ დავიცავთ მავთულს იმავე 5 ვ -ით, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ კონდენსატორების დასატენად

ნაბიჯი 5: დაასრულეთ და მიამაგრეთ კონექტორი

მას შემდეგ, რაც 3 კონექტორი დასრულდება, შეიძლება დაგჭირდეთ სითბოს შემცირების მილის ან ცხელი წებოს დამატება ერთმანეთისგან, რადგან თქვენ შეაერთებთ დამცავ/5 ვ წერტილებს ერთად.

ჩემთვის ყველაზე ადვილი იყო ორი გარე კონექტორის ერთმანეთთან შეერთება და მესამეს დამატება. მას შემდეგ რაც შეაერთეთ სამი კონექტორი, დაამატეთ მეოთხე მავთული ფარის მიწოდებისთვის/5 ვ.

ნაბიჯი 6: დააკავშირეთ და ატვირთეთ კოდი

• შეაერთეთ კონექტორი არდუინოში (ქინძისთავები 8, 9 და 10)
• ალიგატორის სამაგრები დააწყვეთ ფირფიტებზე (8: x: მარცხნივ, 9: y: ქვედა, 10: z: მარჯვნივ)
• მიაწოდეთ ენერგია მეოთხე მავთულის (ჩემი წითელი მავთულის) ჩართვით არდუინოს 5 ვ
• შეაერთეთ არდუინო, შექმენით არდუინოს გარემო
• ატვირთეთ კოდი დაფაზე (შენიშვნა: თუ ჩრდილოეთ ამერიკის გარეთ ხართ, ალბათ დაგჭირდებათ #განსაზღვრეთ ქსელის შეცვლა 50 -ზე 60 -ის ნაცვლად).

Arduino კოდი თან ერთვის Interface3D.ino- ს, ხოლო დამუშავების კოდს თან ერთვის TicTacToe3D.zip

ნაბიჯი 7: გააკეთე რაიმე მაგარი

თუ გადახედავთ სერიულ ფანჯარას არდუინოს გარემოში, შეამჩნევთ რომ ის აფრქვევს უმი 3D კოორდინატებს 115200 ბოდზე, დაახლოებით 10 ჰც = 60 ჰც / / (2 სრული ციკლი * 3 სენსორი). კოდი იღებს გაზომვებს რაც შეიძლება ბევრჯერ თითოეულ სენსორზე მაგისტრალური სიხშირის ორი ციკლის განმავლობაში (რაც საოცრად სტაბილურია), რათა გააუქმოს ნებისმიერი დაწყვილება. პირველი რაც მე გავაკეთე ეს იყო მარტივი 3D ტიკ Tac Toe ინტერფეისი. თუ გსურთ დაიწყოთ სამუშაო დემო, კოდი ხელმისაწვდომია აქ, უბრალოდ ჩაწერეთ საქაღალდე "TicTacToe3D" თქვენს დამუშავების ესკიზების საქაღალდეში. სამი სასარგებლო რამ, რასაც აჩვენებს Tic Tac Toe კოდი:

• ხაზოვანია ნედლი მონაცემები. დატენვის დრო ფაქტობრივად მიჰყვება ძალაუფლების კანონს მანძილთან შედარებით, ასე რომ თქვენ უნდა მიიღოთ კვადრატული ფესვი ერთ დროს (ანუ მანძილი ~ = sqrt (1/დრო))
• ახდენს მონაცემების ნორმალიზებას. როდესაც ესკიზს იწყებთ, დაიჭირეთ მაუსის მარცხენა ღილაკი ქვემოთ ხელის მოძრაობისას, რათა განსაზღვროთ იმ სივრცის საზღვრები, რომელთანაც გსურთ მუშაობა.
• მონაცემების "იმპულსის" დამატება, რათა გაათავისუფლოს ნებისმიერი მწუხარება.

პრაქტიკაში, ამ კონფიგურაციის გამოყენებით ალუმინის კილიტა შემიძლია მივიღო სპილენძის ყველაზე დიდი განზომილების დიაპაზონი (ყველაზე დიდი ნაჭერი, რომელიც მე გამოვცადე არის 1.5 კვადრატული ფუტი).

ნაბიჯი 8: ვარიაციები და შენიშვნები

ვარიაციები

• შექმენით მასიური სენსორები
• ოპტიმიზაცია გაუკეთეთ რეზისტორებსა და კოდს სწრაფად ვიბრირებული საგნებისთვის და გამოიყენეთ იგი როგორც პიკაპი/მიკროფონი
• ალბათ არსებობს სხვა ხრიკები სისტემის გათიშვის მიზნით AC hum (უზარმაზარი კონდენსატორი ფირფიტებსა და მიწას შორის?)
• მე ექსპერიმენტი მაქვს დაფარული ფირფიტების ქვედა ნაწილში, მაგრამ ეს მხოლოდ პრობლემებს იწვევს
• გააკეთეთ RGB ან HSB ფერის ამომრჩევი
• აკონტროლეთ ვიდეო ან მუსიკალური პარამეტრები; რიტმის ან მელოდიის თანმიმდევრობა
• დიდი, ოდნავ მოხრილი ზედაპირი მრავალი ფირფიტით + პროექტორი = "უმცირესობათა ანგარიშის" ინტერფეისი

შენიშვნები

Arduino– ს სათამაშო მოედანს აქვს ორი სტატია capacitive touch sensing (CapSense და CapacitiveSensor). საბოლოოდ, მე გადავედი დიზაინის ინვერსიით, რომელიც წავაწყდი მეგობარს "ფიზიკური გამოთვლა" (სალივანი/იგო), სადაც აღწერილია როგორ გამოვიყენო RCtime მიკროწამიანი დრო დასრულდა Arduino– ს ფორუმებიდან ოდნავ ოპტიმიზირებული კოდის გამოყენებით. კიდევ ერთხელ: მხოლოდ იქიდან დაწყებული, რაც მე არ მესმის, მე კარგად ვიცი, რომ არსებობს უკეთესი გზები, რათა განვსაზღვროთ მანძილი, მაგრამ მინდოდა გამეკეთებინა რაც შეიძლება მარტივი, რაც ჯერ კიდევ ფუნქციონალურია. თუ თქვენ გაქვთ თანაბრად მარტივი და ფუნქციონალური დიზაინი, განათავსეთ იგი კომენტარებში! მადლობა დანი კუტრონს, რომ მოითმინა ჩემი ძირითადი ელექტრონიკის კითხვები და დამეხმარა მესმოდა, თუ როგორ მუშაობს მარტივი ჰეტეროდინის თერმინის წრე (თავდაპირველად, მე ვაპირებდი მათ გამოყენებას - და, თუ სწორად მორგებულია, ალბათ უფრო ზუსტი იქნება).

პირველი პრიზი Instructables წიგნის კონკურსში