Vòng quanh thế giới (Quả cầu thông minh): 5 bước

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

Dự án này được tạo cho khóa học MIT, Intro to Making (15.351). Dự án của chúng tôi, có tiêu đề “Vòng quanh thế giới”, là một quả địa cầu thông minh đáp ứng việc người dùng nhập một thành phố vào nhà ga. Khi một thành phố được nhập vào, quả địa cầu sẽ quay theo một động cơ gắn liền với cơ sở của nó để đến kinh độ của thành phố đó. Sau đó, một tia laser được gắn vào một thanh bên trong quả địa cầu được một động cơ đặt góc để chỉ đến vĩ độ chính xác cho thành phố. Với hai động cơ này, tia laser chỉ vào thành phố mà người dùng nhập vào. Quả địa cầu đủ mờ để người dùng có thể nhận biết được tia laser gắn bên trong nó. Chúng tôi được truyền cảm hứng từ niềm đam mê của thành viên Alex đối với quả địa cầu, cũng như mong muốn của chúng tôi là gây ngạc nhiên cho người dùng bằng cách biến một đối tượng thông thường thành một thứ gì đó hấp dẫn và “thông minh”.

Quân nhu

Nguồn cung cấp sẵn để mua

• 1 quả địa cầu 12 inch, nửa trong mờ để tia laser bên trong có thể chiếu xuyên qua (chúng tôi đã sử dụng cái này)
• Động cơ 1 bước cho cơ sở quả địa cầu (chúng tôi đã sử dụng cái này)
• Động cơ 1 bước cho laser bên trong (chúng tôi đã sử dụng cái này)
• 1 tia laser (chúng tôi đã sử dụng Diode chấm laser KY-008)
• Dây điện
• Arduino
• Vít / bu lông
• Nguồn cung cấp (chúng tôi đã sử dụng cái này)
• Bảng điều khiển ổ đĩa động cơ cho Arduino (chúng tôi đã sử dụng cái này)
• Chip Wifi (chúng tôi đã sử dụng NodeMCU 1.0)

Các bộ phận để làm

• 1 thanh in 3D để treo động cơ / la-de bên trong từ trên toàn cầu (xem tệp STL đính kèm)
• 1 tệp đính kèm được in 3D để gắn động cơ bên trong với laser (xem tệp STL đính kèm)
• 1 tệp đính kèm được in 3D để gắn động cơ cơ sở vào quả địa cầu (xem tệp STL đính kèm)
• Cơ sở để lắp ráp cuối cùng

Bước 1: Mua sắm

Bước đầu tiên của chúng tôi là mua sắm vật liệu cho dự án. Mặc dù chúng tôi biết rằng danh sách vật liệu yêu cầu của chúng tôi có thể thay đổi khi chúng tôi tiếp tục phát triển dự án của mình, nhưng chúng tôi đã đặt hàng nguồn cung cấp càng sớm càng tốt để tránh sự chậm trễ của dự án. Chúng tôi có thể lấy tất cả các tài liệu thông qua Amazon hoặc từ MIT Protoworks. Chúng tôi đã đặt hàng tất cả các bộ phận trong danh sách cung cấp của chúng tôi tại thời điểm này. Tuy nhiên, phần quan trọng mà chúng tôi cần có sớm là quả địa cầu, vì kích thước của tất cả các bộ phận khác của chúng tôi, cũng như thiết kế để lắp ráp cuối cùng, phụ thuộc vào kích thước và tính năng của quả địa cầu. Chúng tôi cũng cần đảm bảo rằng tia laser mà chúng tôi mua đủ sáng để chiếu xuyên qua địa cầu, vì tia laser sẽ được gắn bên trong quả địa cầu.

Bước 2: Phác thảo

Sau khi lựa chọn dự án của mình, chúng tôi phác thảo các ý tưởng khác nhau về cách các thành phần có thể hoạt động cùng nhau, để đảm bảo rằng chúng tôi có ý tưởng đầy đủ về những bộ phận nào chúng tôi sẽ cần mua hoặc xây dựng. Chúng tôi bắt đầu bằng cách phác thảo cơ chế tổng thể và cách từng bộ phận sẽ được kết nối với tổng thể lắp ráp. Sau đó, chúng tôi chia thành các nhóm nhỏ hơn, mỗi người chịu trách nhiệm về một hoặc nhiều bộ phận. Chúng tôi đã phác thảo và xác định các kích thước cần thiết của từng bộ phận, dựa trên kích thước của quả địa cầu và động cơ mà chúng tôi đã mua.

Bước 3: Phần mềm

Trong khi một số người trong chúng tôi tập trung vào việc phác thảo các thành phần phần cứng, những người khác tập trung vào phần mềm. Trước tiên, chúng tôi phải thực hiện các phép tính để chuyển đổi một độ vĩ độ và kinh độ thành một số bước cụ thể trên động cơ của chúng tôi, dựa trên kích thước của quả địa cầu và tổng số bước trong động cơ của chúng tôi.

Chúng tôi dựa vào API Google Maps để giúp chúng tôi chuyển đổi một thành phố (do người dùng nhập vào) thành các tọa độ vĩ độ và kinh độ. Khi chúng tôi có các tọa độ này, chúng tôi đã viết mã sẽ hướng dẫn các động cơ, thông qua Arduino, quay một số bước nhất định dựa trên tọa độ mà API thu được.

Bước 4: Phần cứng

Sau khi phác thảo các thành phần cần in 3D, chúng tôi thiết kế chúng trong phần mềm CAD (OnShape). Chúng tôi đã in 3D từng bộ phận và kiểm tra nó trong cụm phụ của nó để đảm bảo rằng nó vừa vặn như dự định.

Bước 5: Lắp ráp cuối cùng

Sau khi lặp lại phần mềm và phần cứng cho đến khi hài lòng với từng thành phần, chúng tôi đã lắp ráp sản phẩm cuối cùng. Ngoài việc gắn động cơ, la-de và thiết bị điện tử vào toàn cầu, chúng tôi đã xây dựng một cơ sở để sản phẩm cuối cùng có thể ngồi trên đó.