Chỉ báo khu vực nghiên cứu (SAI): 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Bạn muốn tìm chỗ học dễ dàng hơn trong tuần lễ tổng kết? Xem xét xây dựng các chỉ số khu vực nghiên cứu!

Nói một cách đơn giản nhất, hệ thống là một tập hợp các Chỉ số Khu vực Nghiên cứu (SAI) được kết nối với một nguồn điện chính cho biết tính khả dụng của một không gian nghiên cứu bằng cách sử dụng các màu xanh lá cây, vàng và đỏ, có nghĩa là có sẵn, không có người và có người sử dụng..

Khi chỉ báo màu xanh lá cây, có nghĩa là ai đó đang ngồi tại khu vực nghiên cứu nhưng sẵn sàng để những người khác ngồi cùng với họ.

Màu vàng có nghĩa là không có ai hiện đang chiếm giữ khu vực nghiên cứu.

Cuối cùng, màu đỏ có nghĩa là vị trí đó đã bị chiếm dụng và người dân không muốn mời người khác vào bàn của họ.

Nếu bạn quan tâm đến việc làm cho hệ thống thuận tiện hơn trong việc tìm kiếm các vị trí có sẵn trong nháy mắt, bạn có thể tạo một màn hình xung quanh và các ô được đánh số hiển thị tất cả các khu vực được kết nối với một SAI và các bảng đó dựa trên các ô được đánh số.

Hệ thống đặc biệt này được thiết kế để hoạt động với các gian hàng nói riêng (hoặc bất kỳ loại không gian học tập nào được đặt dựa vào tường) như là một phần của lớp học về sự tốt đẹp của Đại học Indiana! Công lao cho việc tạo ra thiết kế này thuộc về Caiden Paauwe, Parker Weyer và Evan Wright.

Dưới đây liệt kê đầy đủ các thiết bị và vật liệu cần thiết để xây dựng dự án này.

Quân nhu

Danh sách thành phần

Chỉ báo Khu vực Nghiên cứu

-7 mái vòm in 3D

-7 1/8 '' tấm mặt acrylic trắng cắt laser (không có lỗ)

-7 1/8 '' tấm mặt acrylic trắng cắt laser (ba lỗ)

-7 tấm đế acrylic trắng 1/8 '' cắt laser (không có lỗ)

-7 tấm đế acrylic trắng 1/8 '' cắt laser (lỗ vuông)

-7 Bảng đơn giản Lilypad Arduino

-7 Nút đẩy (thương hiệu cụ thể có trong danh sách mong muốn của các bộ phận bên dưới)

-7 đèn LED siêu sáng xanh lục 5mm Adafruit

-7 đèn LED siêu sáng màu vàng 5mm Adafruit

-7 đèn LED siêu sáng 5mm màu đỏ Adafruit

Màn hình xung quanh

-1 1/8 '' cắt laser mặt kính hiển thị xung quanh acrylic rõ ràng

-1 đế màn hình acrylic màu trắng được cắt bằng laser 1/8 '' (có khắc)

-7 quả Adafruit Flora Neopixels

-1 đèn LED 5mm màu xanh lục siêu sáng Adafruit

-1 đèn LED 5mm màu vàng siêu sáng Adafruit

-1 đèn LED siêu sáng 5mm màu đỏ Adafruit

Điều khoản khác

-1 Arduino Đến hạn

-1 bộ chuyển đổi USB sang phích cắm

-7 Điểm đánh dấu gian hàng bằng gỗ ¼”được cắt bằng laser

-1 cuộn dây hàn

-1 tấm len (lựa chọn của bạn)

-1 băng đồng

-1 tờ giấy

-1 que keo nóng

-1200 ft Dây 24 AWG cuộn đơn

Trang thiết bị

-Bàn sắt

-Cây kéo

-Máy cắt dây

- Súng bắn keo

-máy in 3D

-Laser máy cắt

-Calipers

-Thươc dây

LƯU Ý: Bạn sẽ cần quyền truy cập vào máy in 3D và máy cắt laser cho dự án này. Các tài nguyên liên quan đến các máy đó - PLA, acrylic, gỗ - được sử dụng an toàn nhất khi sử dụng các tài nguyên do công ty hoặc xưởng cung cấp máy in 3D và máy cắt laser cung cấp. Điều này là do các nguy cơ an toàn liên quan đến việc in hoặc cắt bằng một số loại vật liệu nhất định. Hãy cẩn thận khi sử dụng các máy này. Tương tự, số lượng tài nguyên này mà bạn sẽ cần - acrylic và PLA - hoàn toàn phụ thuộc vào số lượng SAI mà bạn muốn xây dựng. Tham khảo ý kiến của chủ sở hữu máy cắt laser và máy in 3D mà bạn đang làm việc để xác định lượng vật liệu bạn cần cho dự án này.

Bước 1: Liên kết danh sách bộ phận, tệp in 3D / cắt laser và mã

Phần này bao gồm danh sách bộ phận, tệp và mã bạn cần để xây dựng dự án này.

Danh sách các bộ phận

a.co/bBjLOWB

LƯU Ý: Danh sách này KHÔNG bao gồm danh sách đầy đủ các vật liệu cần thiết để cắt laser hoặc in 3D. Vui lòng tham khảo ý kiến của xưởng, trường học hoặc công ty sở hữu máy in 3D hoặc máy cắt laser để quyết định chọn vật liệu tốt nhất.

Mã số

drive.google.com/open?id=16zA8ictzl7-CAp_X…

Tải xuống mã và sử dụng công cụ trích xuất tệp.zip chẳng hạn như 7Zip để truy cập mã. Kết nối từng Arduino Lilypad với máy tính của bạn qua cáp USB được cung cấp bởi sản phẩm. Kéo và thả mã vào từng Lilypad Hoàn tất quá trình tải xuống và kéo và thả giống nhau quy trình cho Arduino Due Đảm bảo tải lên mã cho Lilypad Arduinos và Arduino Due trước khi xây dựng mỗi SAI. Bạn có thể làm như vậy bằng cách kéo trực tiếp các tệp mã thích hợp vào từng sản phẩm khi nó được cắm vào máy tính của bạn. Bạn không cần tệp.ino. Chỉ tải xuống tệp khác trong mỗi thư mục.

Các tập tin

Tất cả các tập tin được đính kèm ở đây. Tuy nhiên, bạn sẽ không cần tất cả các tệp cùng một lúc.

Các tệp có từ khóa "Màn hình xung quanh" sẽ được sử dụng riêng để cắt Màn hình xung quanh.

Quyền của tệp "Faceplate_Bottomplate" cung cấp các miếng acrylic trên cùng và dưới cùng cho các SAI không cần lỗ.

"Tấm ốp có lỗ" cung cấp các miếng acrylic màu trắng mà bạn sẽ gắn đèn LED của mình bằng cách sử dụng keo nóng.

"Bottomplates có lỗ" cung cấp cho bạn phần dưới cùng của SAI nơi bạn sẽ dán các nút nhấn của mình vào.

Tệp cuối cùng kết thúc bằng.stl sẽ là tệp bạn sử dụng để in các mái vòm PLA 3D cho các SAI.

Bước 2: Cảnh báo An toàn: Tìm Đối tác và An toàn

Dự án này tương đối dễ thực hiện nhưng khó thực hiện một mình. Bạn nên xây dựng dự án này với một đối tác để làm cho quá trình dễ dàng hơn.

Trước khi bắt đầu dự án, hãy đảm bảo bạn hiểu những kiến thức cơ bản về mạch điện, hàn, in 3D và cắt laser.

Bạn nên hiểu sự khác biệt giữa dương và âm, làm thế nào để tạo mối hàn tốt và cách tránh vô tình đầu độc bản thân bằng khí độc khi cắt bằng tia laser (rất tốt!).

Đừng cố gắng tự mình sử dụng máy cắt laser hoặc máy in 3D mà không có kinh nghiệm trước đó. Vui lòng tìm kiếm sự trợ giúp từ một chuyên gia cắt laser

Bước 3: Xem Video

Do khó có thể giải thích thiết kế này bằng văn bản, một video đã được cung cấp mô tả chi tiết toàn bộ quá trình thiết kế.

Để hiểu rõ hơn về hệ thống, vui lòng xem video đính kèm.

Bước 4: Tuyên bố vấn đề

Tìm một khu vực nghiên cứu mở có thể khó khăn trong suốt thời gian cuối cùng. Mục đích của chúng tôi với dự án này là giúp bạn dễ dàng tìm thấy một khu vực có sẵn và tạo cảm giác an toàn hơn và bớt thô lỗ hơn khi ngồi cùng bàn với một người khác mà bạn không quen biết.

Chúng tôi mong muốn thực hiện điều này thông qua tương tác xã hội được hỗ trợ bởi công nghệ. Hầu hết công nghệ - chẳng hạn như Skype, Facebook Messenger hoặc Twitter - chỉ cho phép tương tác xã hội. Không có nó, chúng ta không thể giao tiếp với nhau. Bằng cách tạo điều kiện cho tương tác xã hội với công nghệ, chúng tôi hy vọng sẽ làm phong phú và khuyến khích các tương tác trong đời thực hơn là biến chúng thành hiện thực trong một khoảng cách xa.

Nhưng có một khoảng trống trong nghiên cứu và thiết kế liên quan đến việc tạo điều kiện cho công nghệ. Rất ít thiết kế đặc biệt cố gắng tạo điều kiện giao tiếp xã hội mặt đối mặt hơn là kích hoạt nó.

Chúng tôi đã thiết kế dự án này với hy vọng sẽ lấp đầy khoảng trống đó và giúp sinh viên dễ dàng hơn trong việc tìm kiếm lĩnh vực học tập.

Dự án này được thiết kế tại Đại học Indiana với mục đích giảm bớt căng thẳng khi tìm kiếm các khu vực học tập có sẵn và giúp bạn cảm thấy bớt thô lỗ / thoải mái hơn khi hỏi liệu bạn có thể ngồi cùng bàn với người mà bạn không quen biết hay không.

Bước 5: Tương tác của người dùng với hệ thống

Tương tác của người dùng với hệ thống rất đơn giản. Người dùng làm theo ba bước cơ bản:

1. Quan sát màn hình hiển thị xung quanh

2. Chọn bàn

3. Cập nhật SAI

LƯU Ý: SAIs tự động chuyển sang màu vàng sau hai giờ trong trường hợp người dùng quên cập nhật hệ thống khi họ rời khỏi khu vực nghiên cứu.

Bước 6: Xây dựng SAI: Từng bước

1. Bắt đầu in 3D mái vòm

2. Cắt laser tất cả các mặt và tấm nền của Chỉ báo Khu vực Nghiên cứu

3. Đo và cắt tất cả các dây Chỉ thị Khu vực Nghiên cứu và Hiển thị Môi trường xung quanh

4. Đèn LED hàn và các nút nhấn đến Lilypad Arduinos

Một. Hàn đầu dương của đèn LED màu đỏ vào chân 5 của mỗi Arduino Lilypad

NS. Hàn đầu dương của đèn LED màu vàng vào chân 6 của mỗi Arduino Lilypad

NS. Hàn đầu dương của đèn LED màu xanh lục vào chân 9 của mỗi Arduino Lilypad

NS. Hàn một đầu của nút nhấn vào chân số 10

e. Hàn căn cứ cho các đèn LED màu đỏ, vàng và đỏ và nút nhấn vào chân nối đất của mỗi Arduino Lilypad (được biểu thị bằng biểu tượng dấu âm)

NS. Cuối cùng, hàn dây dài (kích thước bạn muốn kéo dài mỗi SAI cho Arduino Do) vào các chân 11, A2, A3, dương (biểu thị bằng dấu cộng) và âm (biểu thị bằng dấu trừ). Đây là các đường thông tin cho các đèn LED đỏ, vàng, xanh lá cây và đường dây điện tương ứng.

5. Keo nóng Khu vực nghiên cứu Các mặt chỉ báo với nhau (không có lỗ được dán vào ba lỗ)

6. Keo nóng Đèn LED chỉ thị khu vực nghiên cứu vào các lỗ trên tấm mặt

7. Keo nóng Chỉ báo Khu vực Nghiên cứu Các nút ấn vào tấm nền (lỗ vuông)

8. Keo nóng các dải len nhỏ lên đáy của tấm đế Chỉ báo Khu vực Nghiên cứu (lỗ vuông)

9. Keo nóng Chỉ thị khu vực nghiên cứu các tấm nền (không có lỗ) vào các dải len trên tấm đế gắn với tấm nền Chỉ thị Khu vực Nghiên cứu (lỗ vuông)

10. Keo nóng Mặt chỉ báo Khu vực nghiên cứu Mặt trong của Vòm chỉ báo Khu vực nghiên cứu Keo nóng gắn nền với các vòm Chỉ báo Khu vực nghiên cứu

Bây giờ bạn đã hoàn thành việc xây dựng SAI của mình! Tiếp theo, chúng ta sẽ chuyển sang phần Hiển thị môi trường xung quanh.

LƯU Ý: Kích thước cho các dây bên trong có thể thay đổi. Chỉ cắt chúng đủ dài để tiếp cận từ các chân trên Arduino đến đèn LED sẽ được dán vào mặt trước của SAI. Đảm bảo rằng bạn kiểm tra bên nào là dương và âm của các đèn LED trước khi hàn chúng vào Arduino Lilypads.

Bước 7: Xây dựng màn hình xung quanh: Từng bước

1. Cắt laser các miếng acrylic trắng và acrylic trong cho Màn hình xung quanh
2. Tập hợp 7 Neopixels thông minh của thực vật Adafruit
3. Thu thập dây
4. Thu thập tờ giấy
5. Tập hợp băng đồng
6. Tập hợp 3 đèn LED siêu sáng (mỗi màu một đèn)
7. Tạo mạch tích cực (dây màu đỏ trong hình ảnh) và mạch âm song song (dây màu đen trong hình ảnh) kết nối tất cả 7 Neopixel bằng cách hàn các kết nối
8. Tạo một mạch thông tin (dây màu trắng trong hình ảnh) kết nối tất cả 7 Neopixel bằng cách hàn các kết nối (đảm bảo các mũi tên định hướng trên Neopixel đều đi theo cùng một hướng)
9. Đảm bảo rằng cả ba dòng mở rộng ra ngoài dải Neopixel để chúng có thể kết nối với phần tiếp theo
10. Cắt một hình vuông nhỏ trên giấy và tạo một mạch song song trên giấy bằng băng đồng (dễ hơn hàn trực tiếp các đèn LED vào mạch song song Neopixel)
11. Căn chỉnh các đèn LED Siêu sáng trên mạch song song băng đồng với màu xanh lá cây ở trên cùng, màu vàng ở giữa và màu đỏ ở phía dưới
12. Hàn các đèn LED vào băng đồng. Đảm bảo khớp các mạch âm và dương với đường dẫn bạn đã tạo bằng dải Neopixel
13. Hàn mạch song song từ dải Neopixel đến mạch song song băng đồng
14. Gắn toàn bộ thiết bị bằng cách sử dụng súng bắn keo nóng vào mặt sau của vết cắt acrylic màu trắng cho Màn hình xung quanh
15. Sử dụng súng bắn keo nóng để gắn phần trên cùng của acrylic trong suốt vào mặt trước của màn hình acrylic trắng

LƯU Ý: Các bản khắc được đánh số trên acrylic trắng có thể khó nhìn thấy. Có hai tùy chọn để sửa lỗi này. Cách đơn giản nhất là để lại miếng dán màu nâu bao phủ acrylic. Cách máy cắt laser sẽ cắt acrylic sẽ giúp bạn dễ dàng lấy các hình dán và sử dụng chúng làm hình ảnh duy nhất cho mỗi số trên bảng hiệu (được hiển thị ở trên trong ví dụ). Ngoài ra, bạn có thể sử dụng bút đánh dấu màu đen và viết nguệch ngoạc trên tất cả các khu vực được khắc trên vết cắt bằng acrylic trắng. Sau đó, lau sạch phần dư thừa trên đầu và phần của điểm đánh dấu tạo thành vết khắc sẽ ở đúng vị trí.

KHUYẾN CÁO: Cắt laser rất nguy hiểm nếu không có sự giám sát của một chuyên gia được đào tạo. Vui lòng không vận hành máy cắt laser mà không được đào tạo và thông gió thích hợp.

Bước 8: Kết nối SAI với Arduino Do: Quy trình từng bước

Kết nối tất cả các SAI với Arduino Due được cho là khía cạnh khó khăn nhất của dự án này. Đây là các bước bạn có thể làm theo để kết nối hệ thống.

Mạch song song và cắm vào đất và nguồn

bạn phải tạo ít nhất hai mạch song song bằng cách sử dụng dây còn lại của bạn nếu bạn định sử dụng nhiều hơn 1 SAI cùng một lúc. Làm điều này đơn giản bằng cách cắt dây thành nhiều phần nhỏ và để lộ dây ở cả hai đầu bằng cách sử dụng máy cắt dây và sau đó xoắn chúng lại với nhau.

1. Xác định số SAI mà bạn định sử dụng tại một thời điểm

2. Cắt dây thành từng đoạn, xoắn chúng lại với nhau để tạo các "nút" mà bạn có thể hàn Ambient Display và các kết nối nguồn và mặt đất SAI

3. Hàn tất cả các dây dương cho SAI và Màn hình xung quanh vào một dây của mạch song song

4. Hàn tất cả các dây nối đất cho SAI và Màn hình xung quanh với đường dây khác của mạch song song

5. Kết nối dây nối đất với Arduino Do bằng cách cắm dây tiếp xúc trực tiếp vào một điểm có dòng chữ "GRD" như được minh họa trong các hình trên

6. Kết nối dòng tích cực với 3,3 volt (hiển thị trong hình trên)

Màn hình xung quanh

1. Kết nối dây thông tin của Màn hình môi trường với chân số 53

2. Miễn là bạn đã kết nối dương và đất, tất cả các Neopixel sẽ hiển thị màu đỏ

SAI

1. Đối với mỗi thiết bị, kết nối dần các dây thông tin với dây thông tin bắt đầu từ chân 22 (đỏ, vàng, xanh lá cây, lặp lại)

Một. Tương tự như hình trên, cắm dây thông tin LED màu đỏ vào chân số 22

NS. Chèn dây thông tin LED màu vàng vào chân số 23

NS. Chèn dây thông tin LED màu xanh lá cây vào chân số 24

2. Lặp lại quy trình tương tự, tăng số pin lên 1, theo mẫu màu đỏ, vàng, xanh lá cây, cho các dây thông tin.

LƯU Ý: Việc cắm nhiều hơn 7 SAI cùng một lúc là hợp lý, nhưng khó thực hiện. Chúng tôi khuyên rằng bạn không nên cắm nhiều hơn 7 SAI cho mỗi Arduino Do.

Bạn đã chính thức hoàn thành Có thể hướng dẫn này! Xin chúc mừng!