Hộp vô dụng: 3 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Dự án: Hộp vô dụng

Ngày: tháng 3 năm 2020 - tháng 4 năm 2020

Tôi quyết định thực hiện dự án này vì hai lý do, một là để tạm dừng một dự án phức tạp hơn rất nhiều mà tôi hiện đang thực hiện, và thứ hai là vì điều gì đó cần làm trong thời gian bị khóa hoàn toàn mà chúng tôi đang có ở New Zealand. Thật may mắn là tôi đã có đủ các thành phần để hoàn thành dự án này vì không thể mua thêm các thành phần vào lúc này do những hạn chế của chính phủ đối với việc mua các mặt hàng “không thiết yếu”.

“Hộp vô dụng” là gì, nói một cách đơn giản nó là một hộp có công tắc thường tắt, tuy nhiên khi bạn bật nó lên, hệ thống bên trong sẽ tắt lại. Điều này lặp lại mỗi khi bạn bật công tắc với trong hộp này, tám định dạng khác nhau của việc mở và đóng nắp, ngón tay mở rộng và rút ra, và cuối cùng là chuyển động của mắt và màu mắt hiển thị.

Một phiên bản của hệ thống này có thể được phát triển đơn giản hơn nhiều so với phiên bản trên. Mắt và servo chuyển động của chúng và servo nâng nắp đều có thể được tháo rời. Sau đó, nắp chỉ cần nâng lên do servo ngón tay mở rộng ngón tay, từ đó sẽ nâng nắp lên.

Quân nhu

1. Arduino Uno R3

2. Điện trở 10K

3. Điện trở 330 Ohm

4. Công tắc hai cực

5. Đèn LED vàng

6. 3 x Động cơ Servo

7. 2 x đèn LED Neopixel RGB

8. Giá đỡ pin 18650

9. 2 x 18650 4200mAh, 3.7V

10. Mô-đun nguồn DC-DC bước xuống LM2596

11. Công tắc Bật / Tắt nguồn, cực đơn

12. Các loại cáp Depont khác nhau, các bản sửa lỗi và bảng mạch PCB

13. Gỗ thích hợp cho hộp

Bước 1: Xây dựng nó

Hộp được làm từ bất kỳ loại gỗ thích hợp nào, với một đế ván cứng đơn giản và bốn chân cao su. Kích thước của hộp lại có thể ở hầu hết mọi kích thước miễn là ngón tay có thể chạm vào công tắc. Kích thước hộp của dự án này là rộng 120mm, sâu 245mm và cao 90mm. Tôi đã thêm công tắc nguồn, đèn LED Bật / Tắt nguồn và một lỗ nhỏ ở một bên. Lỗ cung cấp quyền truy cập vào cổng USB Arduino Uno để tải phần mềm, điều này tôi thấy được thực hiện để thiết lập và sửa các thông số của chuyển động servo dễ dàng hơn nhiều vì nếu không nó sẽ yêu cầu tháo vỏ ngoài.

Tôi đã bao gồm một sơ đồ Fritzing của mạch được sử dụng. Tôi đã sử dụng Arduino Uno đơn giản vì tôi có sẵn một cái, WEMOS D1 Mini hoặc Arduino Nano cũng có thể được sử dụng vì hệ thống chỉ yêu cầu 6 đầu vào. Tôi cũng quyết định làm cho hệ thống này dựa trên pin 18650 thay vì sử dụng bộ chuyển đổi nguồn 12V vì nó làm cho hộp di động hơn và an toàn hơn khi sử dụng. Các pin 18650 được giữ trong một bộ hai pin và có điện áp 3,7V mỗi pin và dung lượng 4200mAh. Để sạc lại pin sẽ yêu cầu phải tháo bo mạch đế và ngắt kết nối tay nâng nắp.

Ba Servos được sử dụng chỉ đơn giản là những chiếc tôi có sẵn; có thể sử dụng bất kỳ servo tiêu chuẩn nào. Hầu hết các Servos đều có dây với ba đầu nối depont và có màu, Nâu cho GND, Đỏ cho nguồn, bất kỳ thứ gì từ 4V đến 7,8V, và cuối cùng là Màu vàng cho đường tín hiệu. Tôi đã sử dụng hai servos TowerPro MG995 cho nắp và ngón tay và một CFsunbird SG90 cho mắt. SG90 chỉ được sử dụng vì tôi bị giới hạn về dung lượng, tôi có sẵn và nếu không sẽ sử dụng MG995 thứ ba.

Công tắc Box’s Off / On có một mạch gỡ lỗi đơn giản được gắn vào bao gồm một điện trở 10K gắn với GND và được gắn vào cùng một điểm trên công tắc là một dây duy nhất được gắn vào chân 12 của Arduinio Uno. Mặt còn lại của công tắc được gắn vào chân 5V của Arduino trên bo mạch. Tôi quyết định sử dụng mô-đun nguồn Step-Down vì điện áp tôi nhận được từ hai pin 18650 là khoảng 8,5V, quá cao đối với servo, 7,8V là điện áp tối đa được khuyến nghị bởi TowerPro Datasheet. Mô-đun nguồn Step-Down giảm điện áp xuống 6V được sử dụng bởi servos và cũng được sử dụng để cấp nguồn cho Arduinio Uno bằng các chân GND và VIN của nó. Một điện trở 330Ohm đơn giản mắc nối tiếp với đèn LED màu vàng được sử dụng để hiển thị nếu hộp đang hoạt động và được gắn vào đường sắt GND và 6V. Một công tắc cực đơn được sử dụng ở bên ngoài hộp để Bật / Tắt hai pin 18650.

Các mắt sử dụng hai đèn LED Neopixel RGB 8mm, mỗi đèn được kết nối với nguồn điện 5V trên bo mạch Arduino và các chân GND trên Arduino Uno. Chúng được đấu nối tiếp và một dây tín hiệu duy nhất được gắn vào chân 11 trên Arduino Uno. Các đèn LED RBG có mặt phẳng xác định trình tự của các đầu nối, xem ảnh đính kèm để biết sơ đồ chân. Các đèn LED này có thể được nối dây riêng biệt để Arduino Uno có thể điều khiển từng mắt thông qua dây tín hiệu riêng biệt. Như với tất cả các dự án, mạch được đặt trên một breadboard và được kiểm tra trước khi được lắp đặt trên bảng cơ sở. Chúng tôi khuyến nghị rằng tất cả các đầu nối không được dán nhẹ vào các chân của chúng trên Arduino vì chúng có xu hướng hoạt động lỏng lẻo theo thời gian.

Bước 2: Phần mềm

Tại thời điểm này, tôi phải gửi lời cảm ơn đến “labomat” và mã Arduino ví dụ Hộp không sử dụng được lưu giữ trên trang GitHub vì phần mềm chạy trên hệ thống này. Là một phần của quá trình phát triển dự án, tôi đã điều chỉnh và thêm vào mã cụ thể là chuyển động của servo và màu sắc của mắt. Ngoài ra, cần phải điều chỉnh tất cả các thông số chuyển động của servo để tạo ra sự khác biệt trong chuyển động và vị trí ban đầu của chúng.

Bạn sẽ cần phiên bản mới nhất của Arduino IDE 1.8.12 và các tệp thư viện: Adafruit NeoPixel.h và Servo.h. Tôi đã đính kèm chương trình kiểm tra cho mắt và chương trình chính để vận hành hộp.

Bước 3: Kết luận

Tôi thấy dự án này là một sự phân tâm thú vị khỏi dự án chính mà tôi đang thực hiện. Mặc dù phiên bản tôi đã xây dựng và hiển thị ở đây là cơ bản, nhưng tôi đã thấy và ngưỡng mộ nhiều phiên bản khác nhau của cùng một hộp trên Internet và You Tube, tất cả đều sử dụng các biến thể thú vị của chủ đề cơ bản của một công tắc và một thiết bị để chuyển đổi nó tắt.