Mục lục:

Mở và rót bia: 7 bước (có hình ảnh)
Mở và rót bia: 7 bước (có hình ảnh)

Video: Mở và rót bia: 7 bước (có hình ảnh)

Video: Mở và rót bia: 7 bước (có hình ảnh)
Video: Tình bạn trà sữa trân châu #shorts #tuyetbich 2024, Tháng bảy
Anonim
Dụng cụ mở và rót bia
Dụng cụ mở và rót bia
Dụng cụ mở và rót bia
Dụng cụ mở và rót bia

Đối với dự án này, nhu cầu là đưa ra một phát minh hoặc một hệ thống đã được phát minh, nhưng đòi hỏi một số cải tiến. Như một số người có thể biết, Bỉ rất nổi tiếng với bia của mình. Trong dự án này, phát minh cần một số cải tiến là một hệ thống kết hợp có thể bắt đầu bằng cách mở bia và sau đó rót bia vào một chiếc ly phù hợp do khách hàng lựa chọn. Phát minh này không được biết đến nhiều vì nó có thể được thực hiện bằng tay dễ dàng hơn bởi một người "khỏe mạnh" hơn là bằng máy móc nhưng vẫn rất thú vị đối với một nhóm người khác. Ngày nay, thật không may, một số người trong chúng ta không thể làm được điều này. Nói rõ hơn, những người có vấn đề về cơ hoặc cánh tay nghiêm trọng, người già hoặc những người mắc bệnh như Parkinson, A. L. S., v.v., không thể thực hiện được. Nhờ cơ chế này, họ sẽ có thể tự mình uống một ly bia được phục vụ tốt mà không cần phải đợi ai đó đến và giúp họ thực hiện hai công việc này.

Hệ thống của chúng tôi cũng dành riêng cho những người tiêu dùng đơn giản muốn thưởng thức bia một mình với bạn bè của mình và tận hưởng kiến thức chuyên môn của Bỉ. Phục vụ một cốc bia ngon không phải dành cho tất cả mọi người và trên thực tế, hoạt động của chúng tôi đã được quốc tế biết đến và chúng tôi rất vui khi được chia sẻ nó với toàn thế giới.

Quân nhu:

Các thành phần chính:

  • Arduino UNO (20,00 euro)
  • Bước xuống Bộ chuyển đổi điện áp: LM2596 (3,00 euro)
  • 10 khối thiết bị đầu cuối 2 chân (tổng cộng 6,50 euro)
  • Công tắc BẬT / Tắt SPST 2 chân (0,40 euro)
  • Tụ điện 47 micro Farad (0,40 euro)
  • Gỗ: MDF 3 mm và 6 mm
  • PLA-nhựa
  • Dây tóc in 3D
  • 40 bu lông và đai ốc: M4 (0,19 euro mỗi chiếc)
  • Bộ truyền động tuyến tính - Nema 17: 17LS19-1684E-300G (37,02 euro)
  • Động cơ bước lai Sanyo Denki (58,02 euro)
  • 2 Trình điều khiển bước: DRV8825 (4,95 euro mỗi chiếc)
  • 2 nút (mỗi nút 1,00 euro)
  • 3 công tắc Micro (mỗi công tắc 2,25 euro)
  • 5 ổ bi ABEC-9 (0,75 euro mỗi ổ)

Phần mềm và Phần cứng:

  • Nhà phát minh từ Autodesk (tệp CAD)
  • máy in 3D
  • Máy cắt laser
  • Cung cấp điện áp 24 Volts

Bước 1: Xây dựng bằng gỗ

Xây dựng bằng gỗ
Xây dựng bằng gỗ
Xây dựng bằng gỗ
Xây dựng bằng gỗ
Xây dựng bằng gỗ
Xây dựng bằng gỗ

Xây dựng bằng gỗ

Đối với cấu hình của robot, một cấu trúc bên ngoài được sử dụng để cung cấp độ cứng và makethe robot mạnh mẽ. Thứ nhất, cơ cấu mở được bao bọc hoàn toàn bởi cơ cấu này để có thể thêm một ổ trục trên cùng của trục giúp cơ cấu hoạt động ổn định. Hơn nữa, có một mặt phẳng ở dưới cùng của tháp để lắp động cơ bước. Ở các mặt của tháp, các lỗ đã được cung cấp để ngăn dụng cụ mở quay, sao cho anh ta đi xuống ngay bên phải viên nang để mở chai. Ở các mặt phẳng bên cũng có các lỗ để gắn một giá đỡ để chặn đồ khui rơi hẳn xuống dưới. Thứ hai, một mặt phẳng phụ được cung cấp phía sau tháp của cơ cấu mở để lắp động cơ và truyền động của cơ cấu rót.

Ở dưới đáy của giá đỡ kính được bố trí một mặt phẳng để đỡ kính khi hạ xuống. Điều này là cần thiết, vì ly đã được nâng lên để tạo không gian lý tưởng giữa miệng chai và miệng ly. Trong mặt phẳng này, một lỗ đã được cung cấp để đặt một công tắc vi mô làm hiệu ứng cuối. Ngoài ra, các lỗ được cung cấp trên các mặt phẳng bằng gỗ để có hệ thống dây điện sạch sẽ cho các cảm biến và động cơ. Ngoài ra, một số lỗ đã được cung cấp trong mặt phẳng đáy của kết cấu bằng gỗ để cân bằng chiều cao của chai trong cơ cấu mở và cung cấp một số không gian cho các miếng gỗ bên của cơ cấu rót cũng như không gian cho các bu lông ở phía dưới của giá đỡ chai trong cơ cấu rót.

Cơ chế câu đố

Một ví dụ về phương pháp lắp ráp đã được thêm vào trong các hình ảnh của giai đoạn này. Nó cung cấp một cái nhìn về cơ chế xếp hình và các lỗ được cung cấp để lắp ráp các mặt phẳng với nhau.

Bước 2: Cơ chế mở

Cơ chế mở
Cơ chế mở
Cơ chế mở
Cơ chế mở
Cơ chế mở
Cơ chế mở
Cơ chế mở
Cơ chế mở

Mô hình này bao gồm một dụng cụ mở chai (cũng dùng để mở hộp, đối với phần tròn trên cùng), một thanh kim loại hình thang lớn, một giá đỡ đồ mở (tấm gỗ với 2 bản lề nhỏ để thanh kim loại nhỏ đi qua), một kẹp để dụng cụ mở chai và một vít bi. Trên thanh kim loại (được ghép với động cơ), giá đỡ đồ mở nằm phía trên vít bi. Nhờ chuyển động quay của thanh kim loại do động cơ tạo ra, vít me bi có thể lên xuống, kéo theo chuyển động của giá đỡ đồ mở có gắn đồ mở vào đó. Thanh kim loại nhỏ được chèn giữa 4 cột ngăn cản sự xoay của giá đỡ đồ mở. Ở cả hai đầu của thanh nhỏ, hai "chặn" được đặt. Bằng cách đó, thanh nhỏ không thể di chuyển theo chiều ngang. Lúc đầu, dụng cụ mở được giữ chặt vào chai. Dụng cụ khui đi lên và lướt qua chai (nhờ phần tròn của nó) cho đến khi lỗ của dụng cụ mở bị kẹt bởi nắp chai. Lúc này, một mô-men xoắn sẽ được tác dụng bởi dụng cụ mở nắp để mở chai.

  1. Bản lề lớn (1 mảnh)
  2. Tấm gỗ (1 miếng)
  3. Thanh chặn nhỏ (2 cái)
  4. Thanh kim loại nhỏ (1 mảnh)
  5. Bản lề nhỏ (2 cái)
  6. Khui (1 cái)
  7. Bạc đạn (1 cái)
  8. Bộ chặn mở (1 cái)
  9. Động cơ + thanh hình thang + vít bi (1 cái)

Bước 3: Cơ chế cân bằng

Cơ chế cân bằng
Cơ chế cân bằng
Cơ chế cân bằng
Cơ chế cân bằng
Cơ chế cân bằng
Cơ chế cân bằng
Cơ chế cân bằng
Cơ chế cân bằng

Hệ thống cân bằng đổ

Hệ thống này bao gồm một hệ thống cân bằng mà ở mỗi bên có một hệ thống giữ chai và một hệ thống giữ thủy tinh. Và ở giữa có một hệ thống lắp ráp để gắn nó vào trục.

1. Giá đỡ chai

Thiết kế của giá đỡ chai gồm 5 tấm lớn được gắn vào hai bên của hệ thống cân bằng có cấu hình xếp hình, ngoài ra còn có tấm thứ sáu ở phía dưới, được gắn bu lông M3 để giữ gấu Jupiler nên không không đi máng. Việc lắp ráp các tấm gỗ bên cũng được hỗ trợ với cấu hình bu lông cộng với đai ốc, 4 cho mỗi tấm gỗ (2 tấm ở mỗi bên).

Ngoài ra còn có một giá đỡ cổ chai để giữ chặt phần trên của chai, phần này được gắn vào hệ thống lắp ráp trục, giải thích sau.

Ngoài ra, có 10 xi lanh in 3D được thực hiện lắp ráp, để tăng thêm độ cứng cho cấu trúc. Các bu lông đi qua các xi lanh này là M4 và với các đai ốc tương ứng của nó.

Cuối cùng, chúng tôi đã triển khai hai cảm biến chuyển đổi để phát hiện chai bên trong ngăn chứa, để làm điều đó, chúng tôi đã sử dụng một giá đỡ thân in 3D được gắn vào các tấm gỗ dưới và trên nó.

2. Giá đỡ kính

Thiết kế của hộp đựng ly được tạo thành bởi 2 tấm gỗ được gắn giống như các tấm đựng chai lọ. Ngoài ra còn có 5 hình trụ in 3D để tăng thêm độ cứng. Để hỗ trợ đáy của kính Jupiler, có một miếng bán trụ để kính dựa vào. Cái này tôi gắn qua 3 tay lắp ráp bằng bu lông M4.

Để hỗ trợ các phần trên cùng của kính, có hai miếng ghép, một miếng dành cho mặt trên của kính, để khi xoay hệ thống cân bằng, nó không bị rơi và một miếng khác giữ phần bên của kính.

3. Hệ thống lắp ráp trục

Người ta yêu cầu một hệ thống để gắn hệ thống cân bằng vào trục quay. Chúng tôi đã sử dụng một cấu hình trong đó các thanh dọc (tổng cộng là 4) được ép vào nhau bằng bu lông và đai ốc M4. Và thông qua các thanh này có 10 miếng in 3D có đường kính trục lớn hơn một chút. Để tăng độ bám có hai dải cao su dọc giữa trục và các miếng được in 3D.

4. Cân bằng đĩa gỗ

Có 2 tấm gỗ bên chứa tất cả các giá đỡ trong đó và chúng được gắn với trục thông qua hệ trục đã giải thích ở trên.

Quá trình lây truyền

Hệ thống cân bằng giải thích rơle về chuyển động của trục, nó là một thanh kim loại 8mm được gắn trong cấu trúc với sự trợ giúp của 3 vòng bi và các giá đỡ tương ứng của nó.

Để đạt được mômen xoắn đủ để thực hiện chuyển động quay của vật rót, người ta dùng bộ truyền đai. Đối với ròng rọc kim loại nhỏ, người ta sử dụng một ròng rọc có đường kính bước là 12,8 mm. Ròng rọc lớn đã được in 3d để đạt được tỷ lệ yêu cầu. Cũng giống như ròng rọc kim loại, người ta đã cung cấp thêm một bộ phận cho ròng rọc để gắn nó vào trục quay. Để tác dụng lực căng lên đai, một ổ trục bên ngoài được sử dụng trên một thiết bị ứng suất có thể di chuyển được để tạo ra các lực căng khác nhau bên trong đai.

Bước 4: Điện tử và mã Arduino

Điện tử và mã Arduino
Điện tử và mã Arduino
Điện tử và mã Arduino
Điện tử và mã Arduino

Đối với các thành phần điện tử, nên xem lại danh sách yêu cầu và xem động học của hệ thống này nên như thế nào. Yêu cầu đầu tiên mà hệ thống của chúng tôi có, là chuyển động thẳng đứng của bộ mở. Một yêu cầu khác là lực cần tác dụng lên cánh tay để tháo nắp chai. Lực này là khoảng 14 N. Đối với phần đổ, các tính toán được giải quyết thông qua Matlab và dẫn đến mô-men xoắn cực đại là 1,7Nm. Yêu cầu cuối cùng đã được lưu ý, đó là tính thân thiện với người dùng của hệ thống. Do đó, việc sử dụng nút khởi động sẽ có ích cho việc khởi động cơ chế. Trong chương này, các phần riêng biệt sẽ được chọn và giải thích. Ở cuối chương, toàn bộ thiết kế breadboard cũng sẽ được trình bày.

Cơ chế mở đầu

Để bắt đầu, hệ thống mở được yêu cầu để mở một chai bia. Như đã nói trong phần giới thiệu của chương này, mô-men xoắn cần thiết để tách nắp chai ra khỏi chai là 1, 4 Nm. Lực sẽ tác dụng lên cánh tay của dụng cụ mở là 14 N nếu cánh tay đó là 10 cm. Lực này được tạo ra bởi một lực ma sát tạo ra khi quay một sợi dây qua đai ốc. Bằng cách giữ đai ốc bị kẹt trong chuyển động quay của nó, cách duy nhất bây giờ đai ốc có thể di chuyển là lên và xuống. Đối với điều này, cần phải có mô-men xoắn để đảm bảo đai ốc có thể chuyển động lên xuống và cùng với đó, lực 14 N cũng cần tác động lên. Mômen xoắn này có thể được tính theo công thức dưới đây. Công thức này mô tả mô-men xoắn cần thiết để di chuyển một vật lên và xuống với một lượng mô-men xoắn nhất định. Mô-men xoắn cần thiết là 1,4 Nm. Đây phải là yêu cầu về mômen xoắn nhỏ nhất đối với động cơ. Bước tiếp theo là tìm loại động cơ nào sẽ phù hợp nhất trong tình huống này. Dụng cụ mở quay một lượng lớn vòng quay và xem xét mô-men xoắn cần thiết, bạn nên chọn một động cơ servo. Ưu điểm của động cơ servo là có mô-men xoắn cao và tốc độ vừa phải. Vấn đề ở đây là một động cơ servo có một phạm vi nhất định, ít hơn một cuộc cách mạng đầy đủ. Một giải pháp sẽ là động cơ servo có thể bị 'tấn công', điều này dẫn đến động cơ servo có khả năng xoay hoàn toàn 360 ° và cũng tiếp tục quay. Bây giờ, một khi động cơ servo bị 'tấn công', gần như không thể hoàn tác các hành động đó và làm cho nó hoạt động bình thường trở lại. Điều này dẫn đến việc không thể sử dụng lại động cơ servo trong các dự án khác sau này. Một giải pháp tốt hơn là sự lựa chọn tốt hơn cho động cơ bước. Những loại động cơ này có thể không phải là loại có nhiều mô-men xoắn nhất nhưng nó quay theo cách có kiểm soát trái ngược với động cơ DC. Một vấn đề được tìm thấy ở đây là tỷ lệ giá trên mô-men xoắn. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách sử dụng hộp số. Với giải pháp này, tốc độ quay của ren sẽ được hạ thấp nhưng mô men xoắn sẽ cao hơn khi tham khảo các tỷ số truyền. Một ưu điểm khác của việc sử dụng động cơ bước trong dự án này là động cơ bước có thể được tái sử dụng sau đó cho các dự án khác của những năm tiếp theo. Nhược điểm của động cơ bước có hộp số là tốc độ kết quả không cao. Hãy nhớ rằng hệ thống yêu cầu một cơ cấu truyền động tuyến tính, trong đó điều này được tránh bởi cơ cấu đai ốc và ren, điều này sẽ làm cho nó chậm hơn. Do đó, sự lựa chọn dành cho động cơ bước không có hộp số và được kết nối ngay lập tức bằng một sợi có đính kèm đai ốc trơn.

Đối với dự án này, một động cơ bước tốt cho ứng dụng là Nema 17 với mô-men xoắn 44 Ncm và giá bán là 32 euro. Động cơ bước này, như đã nói, được kết hợp với một sợi và một đai ốc. Để điều khiển động cơ bước, sử dụng cầu H hoặc trình điều khiển động cơ bước. Cầu H có ưu điểm là nhận hai tín hiệu từ bảng điều khiển Arduino và với sự trợ giúp của nguồn điện áp DC bên ngoài, cầu H có thể biến đổi tín hiệu điện áp thấp thành điện áp cao hơn 24 Volt để cung cấp cho động cơ bước. Do đó, động cơ bước có thể được điều khiển dễ dàng bởi Arduino thông qua lập trình. Chương trình có thể được tìm thấy trong Phụ lục. Hai tín hiệu đến từ Arduino là hai tín hiệu kỹ thuật số, một tín hiệu chịu trách nhiệm về hướng quay và tín hiệu kia là tín hiệu PWM xác định tốc độ. Trình điều khiển được sử dụng trong dự án này cho cơ chế đổ và cơ chế mở là 'trình điều khiển DRV8825 theo bước' có thể chuyển đổi tín hiệu PWM từ Arduino sang điện áp từ 8,2 V đến 45 V và có giá khoảng 5 euro cho mỗi tín hiệu. Một ý tưởng khác cần ghi nhớ là vị trí của dụng cụ mở có liên quan đến việc mở chai. Để đơn giản hóa phần lập trình, giá đỡ chai được làm theo cách sao cho cả hai loại nắp chai bia đều có cùng chiều cao. Do đó, dụng cụ mở và gián tiếp động cơ bước được kết nối thông qua ren, giờ đây có thể được lập trình cho cả hai chai có cùng chiều cao. Bằng cách đó, một cảm biến để phát hiện chiều cao của chai là không cần thiết ở đây.

Cơ chế rót

Như đã chỉ ra trong phần giới thiệu của chương này, mô-men xoắn yêu cầu cần thiết để làm nghiêng hệ thống cân bằng là 1,7 Nm. Mô-men xoắn được tính toán thông qua Matlab bằng cách thiết lập công thức cân bằng mô-men xoắn theo chức năng của góc thay đổi trong đó thủy tinh và chai quay qua. Điều này được thực hiện để có thể tính được mômen xoắn lớn nhất. Đối với động cơ trong ứng dụng này, loại tốt hơn sẽ là động cơ servo. Lý do cho điều này là vì tỷ lệ mô-men xoắn trên giá cao. Như đã nói trong phần trước của cơ chế mở, động cơ servo có một phạm vi nhất định mà nó có thể quay. Một vấn đề nhỏ có thể được giải quyết là tốc độ quay của nó. Tốc độ quay của động cơ servo cao hơn mức cần thiết. Giải pháp đầu tiên có thể được tìm thấy cho vấn đề này là thêm một hộp số, trong đó mô-men xoắn sẽ được cải thiện và giảm tốc độ. Một vấn đề đi kèm với giải pháp này là do hộp số, phạm vi của động cơ servo cũng giảm theo. Sự sụt giảm này dẫn đến hệ thống Cân bằng sẽ không thể xoay góc quay 135 ° của nó. Điều này có thể được giải quyết bằng cách 'hack' lại động cơ servo, nhưng điều đó sẽ dẫn đến việc không thể sử dụng được động cơ servo mà đã được giải thích trong đoạn trước 'Cơ chế mở'. Giải pháp khác cho tốc độ quay cao của nó nằm ở hoạt động của động cơ servo. Động cơ servo được cấp nguồn qua lực căng 9 Volt và được điều khiển bởi bảng điều khiển Arduino thông qua tín hiệu PWM. Tín hiệu PWM này đưa ra một tín hiệu với góc mong muốn của động cơ servo. Bằng cách thực hiện các bước nhỏ trong việc thay đổi góc, tốc độ quay của động cơ servo có thể được giảm xuống. Tuy nhiên giải pháp này có vẻ đầy hứa hẹn, động cơ bước với hộp số hoặc bộ truyền đai cũng có thể làm được điều tương tự. Ở đây, mô-men xoắn đến từ động cơ bước cần cao hơn trong khi tốc độ cần giảm xuống. Đối với điều này, ứng dụng của bộ truyền đai được sử dụng vì không có phản ứng dữ dội đối với loại truyền động này. Bộ truyền động này có ưu điểm là linh hoạt đối với hộp số, ở đó cả hai trục có thể được đặt ở bất kỳ nơi nào người ta muốn miễn là dây đai có lực căng trên nó. Lực căng này là cần thiết cho sự bám chặt vào cả hai ròng rọc để truyền lực không bị mất năng lượng do trượt trên các ròng rọc. Tỷ số truyền đã được chọn với một số biên để loại bỏ các vấn đề không chủ ý không được tính đến. Ở trục của động cơ bước, một ròng rọc có đường kính bước là 12,8 mm đã được chọn. Để nhận ra biên của mômen, người ta đã chọn một ròng rọc có đường kính bước là 61,35 mm. Điều này dẫn đến tốc độ giảm 1 / 4,8 và do đó mô-men xoắn tăng 2,4 Nm. Những kết quả này đạt được mà không tính đến bất kỳ hiệu suất truyền động nào vì không phải tất cả các thông số kỹ thuật của dây đai t2.5 đều được biết đến. Để truyền lực tốt hơn, người ta lắp thêm một ròng rọc bên ngoài để tăng góc tiếp xúc với ròng rọc nhỏ nhất và tăng lực căng bên trong dây đai.

Các bộ phận điện tử khác

Các bộ phận khác có mặt trong thiết kế này là ba công tắc vi mô và hai nút khởi động. Hai nút cuối cùng tự nói lên và sẽ được sử dụng để bắt đầu quá trình mở bia trong khi nút kia bắt đầu cơ chế rót. Sau khi hệ thống rót được khởi động, nút này sẽ không hữu ích cho đến khi kết thúc. Khi kết thúc quá trình, nút có thể được nhấn lại và điều này sẽ đảm bảo rằng phần rót có thể được đưa trở lại trạng thái ban đầu. Ba công tắc siêu nhỏ được sử dụng như bộ cảm biến để phát hiện hai loại chai bia và phía bên kia là chai thủy tinh khi hệ thống rót đến vị trí cuối cùng. Ở đây, các nút được sử dụng có giá khoảng 1 euro mỗi chiếc và các công tắc vi mô là 2,95 euro mỗi chiếc.

Để cấp nguồn, Arduino cần có nguồn điện áp bên ngoài. Do đó một bộ điều chỉnh điện áp được sử dụng. Đây là bộ điều chỉnh chuyển mạch bậc xuống LM2596 giúp chuyển đổi điện áp từ 24 V sang 7,5 V. 7,5 V này sẽ được sử dụng để cấp nguồn cho Arduino để không có máy tính nào được sử dụng trong quá trình này. cho dòng điện được cung cấp hoặc có thể được cung cấp. Cường độ dòng điện cực đại là 3 A.

Thiết kế cho các thiết bị điện tử

Trong phần này, việc thiết lập các thiết bị điện tử sẽ được thực hiện. Ở đây, trên hình breadboard, bố cục hoặc thiết kế được hiển thị. Cách tốt nhất để bắt đầu ở đây là đi từ nguồn cung cấp điện áp có ở góc dưới cùng bên phải và đi đến Arduino và các hệ thống con. Như có thể thấy trong hình, thứ đầu tiên nằm trên đường dẫn giữa nguồn cung cấp điện áp và breadboard là một công tắc thủ công được thêm vào để mọi thứ có thể được cấp nguồn ngay lập tức chỉ bằng một cái chạm vào công tắc. Sau đó, một tụ điện có kích thước 47 micro Farad. Tụ điện này không phải là bắt buộc do sử dụng nguồn điện áp và đặc tính của nó là cung cấp ngay dòng điện cần thiết mà đôi khi không phải như vậy. Ở bên trái của các tụ điện, hai trình điều khiển LM2596 (Không giống hình ảnh nhưng cùng thiết lập) được đặt để điều khiển động cơ bước. Điều cuối cùng được kết nối với mạch 24 V là bộ điều chỉnh điện áp. Điều này được trình bày trong hình này bởi hình vuông màu xanh đậm. Đầu vào của nó là đất và 24 V, đầu ra của nó là 7,5 V và đất được kết nối với đất của đầu vào 24 V. Đầu ra hoặc 7,5 V từ bộ điều chỉnh điện áp sau đó được kết nối với Vin từ bảng điều khiển Arduino. Arduino sau đó được cấp nguồn và có thể cung cấp điện áp 5 V. Điện áp 5 V này được gửi đến 3 công tắc vi mô được biểu diễn bằng các nút ở phía bên trái. Chúng có thiết lập tương tự như các nút mà hai trong số đó được đặt ở giữa. Trong trường hợp nút hoặc công tắc được nhấn ở điện áp 5V được gửi đến bảng điều khiển Arduino. Trong trường hợp các cảm biến hoặc nút không được nhấn trong đất và đầu vào Arduino được liên kết với nhau, điều này sẽ đại diện cho giá trị đầu vào thấp. Hệ thống con cuối cùng là hai trình điều khiển bước. Chúng được liên kết với mạch điện áp cao 24 V nhưng cũng cần được kết nối với 5 V của Arduino. Trên hình của bảng mạch, cũng có thể thấy một dây màu xanh lam và xanh lục, các dây màu xanh lam dành cho tín hiệu PWM điều chỉnh và thiết lập tốc độ của động cơ thảo nguyên. Các dây màu xanh lá cây thiết lập hướng mà động cơ bước yêu cầu quay.

Trong hình thứ hai, hình với trình điều khiển bước, kết nối của các trình điều khiển động cơ bước được hiển thị. Ở đây có thể thấy rằng có ba kết nối M0, M1 và M2 không được kết nối. Những điều này quyết định mọi bước nên được thực hiện như thế nào. Theo cách mà nó được thiết lập ngay bây giờ, cả ba đều được kết nối với đất bằng một điện trở bên trong 100 kilo Ohm. Đặt cả ba đầu vào ở mức thấp sẽ tạo ra một bước đầy đủ với mọi xung PWM. Thiết lập tất cả các kết nối thành Cao mỗi xung PWM sẽ dẫn đến 1/32 bước. Trong dự án này, cấu hình bước đầy đủ được chọn, đối với các dự án trong tương lai, điều này có thể hữu ích trong trường hợp giảm tốc độ.

Bước 5: Kiểm tra Hệ thống

Bước cuối cùng là kiểm tra các Cơ chế và xem liệu chúng có thực sự hoạt động hay không. Do đó, nguồn cung cấp điện áp bên ngoài được kết nối với mạch Điện áp cao của máy trong khi các mặt đất cũng được kết nối. Như đã thấy trong hai video đầu tiên, cả hai động cơ bước dường như đang hoạt động nhưng ngay sau khi mọi thứ được kết nối với nhau trong cấu trúc ở đâu đó trong mạch của chúng ta thì dường như xảy ra hiện tượng đoản mạch. Do sự lựa chọn thiết kế không tốt khi có một khoảng trống nhỏ giữa các mặt phẳng nên việc gỡ lỗi là rất khó khăn. Nhìn vào video thứ ba, một số vấn đề cũng xuất hiện với tốc độ của động cơ. Giải pháp cho điều này là tăng độ trễ trong chương trình nhưng ngay khi độ trễ quá cao, động cơ bước dường như sẽ rung.

Bước 6: Mẹo và thủ thuật

Về phần này, chúng tôi muốn kết luận một số điểm mà chúng tôi đã học được qua quá trình thực hiện dự án này. Tại đây, các mẹo và thủ thuật về cách bắt đầu sản xuất và cách giải quyết các vấn đề nhỏ sẽ được giải thích. Từ việc bắt đầu với việc lắp ráp để tạo ra toàn bộ thiết kế trên PCB.

Các mẹo và thủ thuật:

Cuộc họp:

  • Đối với in 3D, với chức năng điều chỉnh trực tiếp trên máy in 3D Prusa, Người ta có thể điều chỉnh khoảng cách giữa vòi phun và giường in.
  • Như đã thấy trong dự án của chúng tôi, chúng tôi đã cố gắng tạo ra một cấu trúc với càng nhiều gỗ càng tốt vì chúng được thực hiện nhanh nhất bằng máy cắt laser. Trong trường hợp có bất kỳ bộ phận nào bị hỏng, chúng có thể dễ dàng được thay thế.
  • Với in 3D, hãy cố gắng làm cho vật thể của bạn càng nhỏ càng tốt nhưng vẫn có các đặc tính cơ học cần có. Trong trường hợp in không thành công, bạn sẽ không mất quá nhiều thời gian để in lại.

Thiết bị điện tử:

  • Trước khi bắt đầu dự án của bạn, hãy bắt đầu với việc tìm kiếm tất cả các bảng dữ liệu của mọi thành phần. Việc này sẽ mất một chút thời gian khi bắt đầu nhưng đảm bảo sẽ xứng đáng với thời gian của bạn về lâu dài.
  • Khi tạo PCB của bạn, hãy đảm bảo rằng bạn có một sơ đồ của PCB với toàn bộ mạch. Một sơ đồ breadboard có thể hữu ích nhưng việc chuyển đổi giữa cả hai đôi khi có thể khó hơn một chút.
  • Làm việc với điện tử đôi khi có thể bắt đầu dễ dàng và phát triển phức tạp khá nhanh. Do đó, hãy cố gắng sử dụng một số màu trên PCB của bạn với mỗi màu tương ứng với một ý nghĩa nhất định. Theo cách đó, trong trường hợp có sự cố, việc này có thể được giải quyết dễ dàng hơn
  • Làm việc trên một PCB đủ lớn để bạn có thể ngăn chặn dây chéo và giữ cái nhìn tổng quan về mạch, điều này có thể làm giảm khả năng đoản mạch.
  • Trong trường hợp xảy ra một số vấn đề với mạch hoặc chập mạch trên PCB, hãy thử gỡ lỗi mọi thứ ở dạng đơn giản nhất của nó. Bằng cách đó, vấn đề hoặc các vấn đề của bạn có thể được giải quyết dễ dàng hơn.
  • Mẹo cuối cùng của chúng tôi là làm việc trên một bàn làm việc sạch sẽ, nhóm của chúng tôi đã có dây ngắn trên khắp bàn làm việc của chúng tôi, điều này tạo ra một đoạn mạch ngắn trong mạch điện áp trên của chúng tôi. Một trong những dây nhỏ này là nguyên nhân và làm đứt một trong các trình điều khiển bước.

Bước 7: Nguồn có thể truy cập

Tất cả các tệp CAD, mã Arduino và video của dự án này có thể được tìm thấy trong liên kết kéo thả sau:

Hơn nữa, các nguồn sau đây cũng đáng để kiểm tra:

- OpenSCAD: Ròng rọc tham số - rất nhiều cấu hình răng bằng droftarts - Thingiverse

- Grabcad: Đây là một cộng đồng tuyệt vời để chia sẻ cadfiles với những người khác: GrabCAD: Cộng đồng thiết kế, Thư viện CAD, Phần mềm in 3D

- Cách điều khiển động cơ bước bằng trình điều khiển bước:

Đề xuất: