ANTiDISTRACTION: Giá đỡ điện thoại thông minh giúp bạn tập trung: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Thiết bị ANTiDISTRACTION của chúng tôi nhằm mục đích chấm dứt tất cả các hình thức phân tán tế bào trong thời gian tập trung cao độ. Máy hoạt động như một trạm sạc trên đó thiết bị di động được gắn vào để tạo điều kiện cho môi trường không bị phân tâm. Máy quay lưng lại với người dùng mỗi khi họ với tới điện thoại và quay lại khi họ rút lại chuyển động này. Điều này đạt được thông qua việc sử dụng mạch Arduino Uno, bộ cấp nguồn, cảm biến siêu âm và động cơ điện. Hành động quay mặt đi này nhắc nhở người xem rằng điện thoại của họ không quan tâm đến họ hoặc theo đuổi chủ nghĩa khoái lạc của họ.

Bước 1: Video

Bước 2: Vật liệu và công cụ

Chúng tôi đã sử dụng các thành phần điện tử sau đây. Tất cả ngoại trừ bộ dự trữ điện di động đều có trong Bộ khởi động Arduino hoàn chỉnh của Elegoo. Số bộ phận được bao gồm nếu có thể, nhưng không cần thiết phải sử dụng các bộ phận giống hệt nhau.

• Động cơ bước 5V, điện áp DC (số bộ phận: 28BYJ-48)
• Bảng ngắt để kết nối động cơ bước với bảng Arduino (số bộ phận: ULN2003A)
• Cảm biến siêu âm (số bộ phận: HC-SR04)
• Bảng điều khiển Arduino Uno R3
• Dây Dupont từ nữ sang nam (x10)
• Cáp USB-A đến USB-B (để kết nối bảng Arduino với máy tính trong khi tải mã lên và để kết nối bảng với nguồn điện khi vận hành máy)
• Pin dự phòng di động (Bất kỳ pin sạc dự phòng nào có cổng USB đều sẽ hoạt động. Thông số kỹ thuật của pin sạc dự phòng của chúng tôi là: 7800mAh 28,8Wh; Đầu vào: 5V = 1A; Đầu ra kép: 5V = 2,1A Tối đa)

Chúng tôi đã sử dụng các vật liệu sau để xây dựng ngoại thất:

• Ván ép bạch dương Baltic (dày 3 mm) cho vỏ nguyên mẫu
• Plexiglass màu trắng (dày 3 mm) cho vỏ bọc cuối cùng
• Cả hai phiên bản gỗ và plexiglass đều được cắt trên máy cắt laser
• Chúng tôi đã sử dụng keo BSI Plastic-Cure để lắp ráp vỏ plexiglass; nó có thể được tìm thấy tại các cửa hàng cung cấp nghệ thuật hoặc cửa hàng phần cứng (bất kỳ loại keo nào khác được khuyên dùng cho nhựa hoặc thủy tinh cũng sẽ phù hợp)
• Chúng tôi đã sử dụng những mảnh gỗ cắt bằng laser nhỏ và xếp chúng bằng băng dính (còn gọi là băng xốp hoặc dán áp phích) để định vị chính xác các thành phần bên trong vỏ.

Phần mềm được sử dụng:

• Arduino IDE (tải miễn phí tại đây)
• Rhino để chuẩn bị tệp cho quá trình cắt laser (nếu bạn không có Rhino, bạn có thể sử dụng một chương trình CAD khác miễn là nó có thể mở tệp.3dm hoặc bạn có thể dùng thử Rhino miễn phí tại đây)

Bước 3: Xây dựng mạch

Lắp ráp mạch điện như trong sơ đồ. Lưu ý rằng cảm biến siêu âm phải được kết nối với chân 5V trên bảng Arduino để hoạt động bình thường (và do đó động cơ bước sẽ được kết nối với chân 3.3V).

Bước 4: Chế tạo và lắp ráp máy

Sau khi cắt laser nguyên mẫu ban đầu ra khỏi gỗ, chúng tôi nhận thấy rằng phần vỏ quá nhỏ để chứa mạch điện một cách chính xác và đã điều chỉnh nó trước khi cắt phiên bản cuối cùng bằng thủy tinh.

Bước 5: Mã Arduino

Tải mã lên máy bằng cách sử dụng Arduino IDE. Tệp mã chính là "ANTiDISTRACTION_main_code.ino", được đính kèm bên dưới. Bạn sẽ cần kết nối máy với máy tính bằng cáp USB, sau đó nhấp vào “Tải lên”. Bạn nên kiểm tra máy khi máy vẫn được cắm vào máy tính của bạn, vì bạn có thể mở Serial Monitor trong Arduino để xem đầu ra, chẳng hạn như khoảng cách từ cảm biến. Sau khi tải mã lên, bạn có thể ngắt kết nối máy khỏi máy tính của mình và cắm máy vào bộ sạc dự phòng để giúp máy di động.

Các giá trị cho stepPerRev và stepperMotor.setSpeed có thể cần được điều chỉnh nếu bạn đang sử dụng một kiểu động cơ bước khác. Bạn có thể tìm kiếm trực tuyến số bộ phận của động cơ để tìm bảng dữ liệu và kiểm tra góc bước.

Sử dụng tệp “ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino” được đính kèm bên dưới để kiểm tra xem số bước có chính xác cho động cơ của bạn không; bạn cũng có thể sử dụng tệp này để xoay máy theo từng bước nhỏ để đặt vị trí bắt đầu. Chạy tệp trong Arduino với máy được cắm vào máy tính của bạn và nhập các số nguyên vào màn hình nối tiếp để xoay động cơ của bạn bằng cách nhập thủ công. Bạn có thể muốn dán một miếng băng dính vào một bên của động cơ để xem chuyển động quay dễ dàng hơn hoặc vẽ hai dấu chấm tương ứng trên các bộ phận chuyển động và tĩnh của động cơ để đảm bảo chúng thẳng hàng khi bạn hoàn thành một vòng quay.

Bước 6: Kết quả và phản ánh

Chúng tôi đã xem xét việc thay thế động cơ bước bằng động cơ servo, động cơ này mạnh hơn và có thể quay nhanh hơn trong khi cũng nhỏ hơn một chút. Tuy nhiên, động cơ servo chỉ có thể quay trong phạm vi 180 độ, vì vậy chúng tôi quyết định tiếp tục sử dụng động cơ bước, hy sinh tốc độ tăng vừa phải để có khả năng quay 360 độ.

Vết khía ở mặt dưới của "bàn xoay" phải lớn hơn một chút so với trục của động cơ bước để nó vừa với phía trên, nhưng điều này dẫn đến việc lỏng lẻo hơn và khiến giá đỡ điện thoại quay ít hơn động cơ. Nếu bạn không định tháo rời máy hoặc sử dụng lại bước cho một dự án trong tương lai, bạn có thể muốn cải thiện độ chính xác của vòng quay bằng cách dán tấm kính vào trục bước.

Rất may, sau khi được lắp ráp, mạch hoạt động như chúng tôi mong đợi, vì vậy chúng tôi đã tiến hành ý tưởng và cách tiếp cận ban đầu trong suốt dự án.

Bước 7: Tham khảo và Tín dụng

Các hướng dẫn ở đây và ở đây được tham khảo để viết mã Arduino cho cảm biến siêu âm. Đối với mã liên quan đến động cơ bước, chúng tôi đã sử dụng thư viện Bước có sẵn trên trang web Arduino.

Dự án này được tạo ra bởi Guershom Kitsa, Yena Lee, John Shen và Nicole Zsoter cho nhiệm vụ Máy vô dụng, như một phần của lớp Máy tính Vật lý tại Khoa Daniels của Đại học Toronto. Chúng tôi muốn gửi lời cảm ơn đặc biệt đến Giáo sư Maria Yablonina vì sự hỗ trợ của bà.