Mục lục:
- Bước 1: Xây dựng hộp
- Bước 2: Gắn động cơ
- Bước 3: Gắn các trục
- Bước 4: Bảo vệ động cơ Servo
- Bước 5: Kết nối Điện tử, Động cơ, Đèn LED
- Bước 6: Mã Arduino
- Bước 7: Làm và gắn các đồ trang trí và đèn LED
- Bước 8: Kết nối Arduino và gắn nó lên bảng
Video: Arduino Water Cycle Diorama: 8 bước (có hình ảnh)
2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33
Chúng tôi sẽ thực hiện một diorama trình bày chu trình nước, sử dụng Arduino và một số động cơ để thêm chuyển động và chiếu sáng. Nó có một cảm giác trường học - bởi vì nó thực sự là một dự án trường học!
Kịch bản trình bày là:
Mặt trời mọc vào buổi sáng [Một động cơ servo di chuyển mặt trời].
Nước bốc hơi từ biển [Một động cơ bước nâng "tấm bốc hơi"]
Mây hình thành trên bầu trời [Một động cơ bước hạ thấp những đám mây bông]
Mưa rơi [Một động cơ bước hạ thấp "tấm che mưa"]
Trong khi đó, đèn (đèn LED APA106) thay đổi màu sắc để biểu thị mặt trời mọc, bầu trời nhiều mây, tia chớp khi mưa.
Vật liệu:
- Arduino Uno
- Động cơ bước 5V và trình điều khiển (x3)
- Động cơ Servo (x1)
- Đèn LED APA106 (x5)
- Ống kim loại
- Vít và bu lông
- Giấy, vải tuyn, bông
- Súng bắn keo nóng
Vì vậy, chúng tôi đi!
Bước 1: Xây dựng hộp
Chúng tôi đã đóng một hộp gỗ, nhưng bạn cũng có thể sử dụng một thùng carton. Kích thước hộp là mặt trước 40cm, sâu 25cm, cao 30cm.
Chúng tôi đã đặt một nắp tiện dụng có bản lề để khi nhấc nó lên sẽ dễ dàng làm việc hơn. Ngoài ra, chúng tôi không thực sự cần bức tường phía sau, vì vậy bạn có thể bỏ qua điều đó và chỉ cần sử dụng một số giấy màu xanh lam cho bầu trời, như trong ảnh.
Bước 2: Gắn động cơ
Chúng tôi sẽ gắn các động cơ bước gần đầu hộp, để chúng quay và quấn lên hoặc xuống vải tuyn mưa, vải tuyn bay hơi và mây của chúng ta.
Đầu tiên chúng ta cần khoan lỗ.
Sử dụng một tờ giấy để tạo mặt nạ của động cơ, như thể hiện trên ảnh. Điều này sẽ cho phép bạn đánh dấu các lỗ một cách chính xác [ảnh]. Khoan, sau đó gắn động cơ bằng vít và bu lông.
Bước 3: Gắn các trục
Đối với các trục, chúng tôi đang sử dụng ống dẫn nước bằng đồng. Đo khoảng cách có tính đến chiều sâu của động cơ, trừ thêm một cm và cắt 3 mảnh.
Sử dụng trục động cơ làm khuôn và dùng kìm để nhấn một đầu của ống xung quanh nó.
Sau đó dùng vít làm khuôn và làm tương tự với đầu còn lại của ống.
Khoan một lỗ ở bức tường còn lại, đối diện với trục động cơ (đo khoảng cách). Cố định trục giữa trục động cơ và trục vít qua lỗ. Sử dụng một hoặc hai bu lông để giữ chặt vít và một vòng kim loại để cho phép trục quay mượt mà hơn, như thể hiện trong ảnh.
Bước 4: Bảo vệ động cơ Servo
Sử dụng một số blue-tac bên dưới và một dải kim loại có vít ở trên để gắn động cơ servo trên sàn. Điều này sẽ được sử dụng để nâng cao mặt trời, như thể hiện trong ảnh.
Đảm bảo rằng bạn gắn nó vào đúng hướng. (Nếu bạn làm sai nó không phải là một vấn đề lớn, bạn có thể chỉnh sửa nó trong mã arduino.)
Dùng ống hút và keo để gắn mặt trời vào trục động cơ.
Bước 5: Kết nối Điện tử, Động cơ, Đèn LED
Arduino Uno có 14 chân kỹ thuật số. Chúng tôi cần 4 chân cho mọi trình điều khiển động cơ bước, cộng với một chân cho động cơ servo, cộng với một chân cho đèn LED.
Bạn có thể thấy kết nối cơ bản trong giản đồ. 4 chân kỹ thuật số được kết nối với trình điều khiển. Bạn sẽ cần một nguồn điện riêng cho trình điều khiển (và động cơ), vì động cơ tiêu thụ khá nhiều năng lượng và bạn sẽ gặp vấn đề nếu cấp nguồn cho chúng từ Arduino. Bạn có thể sử dụng bộ sạc và cáp USB, cắt nó, sử dụng + 5V và GND để cấp nguồn cho động cơ. Bạn cũng sẽ cần kết nối GND từ bảng Arduino với GND từ nguồn điện bên ngoài, như được hiển thị trong sơ đồ.
Chân 0, 1, 2, 3: Động cơ 2
Chân 4, 5, 6, 7: Động cơ 1
Chân 8, * 10, 11, 12: Động cơ 0. Lưu ý rằng chúng tôi tiết kiệm mã PIN 9 cho động cơ Servo: trong một số bảng Arduino, chỉ có chân 9 và 10 mới có thể điều khiển Servo.
Kết nối động cơ servo là khá tiêu chuẩn. Sử dụng Chân số 9 cho điều khiển. Sử dụng nguồn điện bên ngoài, giống như đối với động cơ bước, để cấp nguồn cho servo (tức là không giống như sơ đồ, nơi nguồn được lấy từ bảng Arduino.)
Thiết kế LED APA106 cho phép chúng tôi điều khiển riêng lẻ một số LEDS chỉ với một chân. Chúng tôi sẽ sử dụng Chân số 13 (cũng được kết nối với đèn LED tích hợp trên bảng Arduino). Kết nối cơ bản có thể được nhìn thấy trên giản đồ. APA106 có bốn chân. Hai chân giữa dành cho + 5V và GND. Sau đó, chúng tôi kết nối DATA IN của đèn LED đầu tiên với Chân 13, DỮ LIỆU OUT của nó với DATA IN của đèn LED thứ hai, v.v. Mỗi đèn LED tiếp theo sẽ lấy tín hiệu DATA IN từ DATA OUT của đèn trước. Có thể không kết nối DATA OUT của đèn LED cuối cùng.
Bạn có thể muốn cố định đèn LED trên vỏ sau khi trang trí để có thể kiểm tra ánh sáng tốt hơn. Ngoài ra, bạn có thể cố định chúng không bằng cách sử dụng keo nóng và lắp các đồ trang trí sau đó.
Bước 6: Mã Arduino
Đây là mô tả về những gì mã làm.
Bình minh: Động cơ servo đi từ 10 đến 50 độ, tốc độ 2 độ / giây, trong khi ánh sáng chuyển từ màu đỏ (bình minh) sang màu trắng (buổi trưa).
Sự hóa hơi: Một động cơ bước sẽ quay quanh trục nơi mà vải tuyn "hơi" được gắn vào, nâng nó lên. Bạn có thể phải điều chỉnh số lượt, tùy thuộc vào kích thước của bạn.
Mây: Một động cơ bước mở trục để lộ ra những đám mây. Màu sắc cảnh chuyển sang khung cảnh "mưa".
Mưa: Một động cơ bước mở trục vải tuyn "mưa". Chúng tôi có các nhấp nháy ngẫu nhiên, trong đó màu sắc thay đổi thành màu trắng trong một thời gian - và sau đó trở lại "mưa".
Đặt lại hệ thống: Đèn tắt và sau đó động cơ quay ngược các trục, để hệ thống sẵn sàng thực hiện lặp lại khi được cắm lại.
Lưu ý rằng chúng tôi đã chọn chỉ chạy một lần và sau đó đặt lại, để chúng tôi giảm thiểu khả năng ai đó dừng hệ thống giữa chừng. Trong trường hợp đó, chúng tôi sẽ có các dây quấn nửa đầu trên các trục, vì vậy hệ thống sẽ không chạy chính xác.
Chơi với mã một chút, trước khi thêm đồ trang trí. Bạn sẽ thực hiện các điều chỉnh tinh chỉnh sau đó.
Bước 7: Làm và gắn các đồ trang trí và đèn LED
Chúng tôi đã chọn cách thể hiện cảnh quan 2,5D. Nó bao gồm 4 lớp cảnh quan, một phía sau lớp kia. Có cả bầu trời sau lưng. Giữa bầu trời và lớp sau, lớp với những ngọn núi, là nơi mặt trời nằm, được gắn trên động cơ servo.
Mưa và nước bốc hơi được xếp lại và ẩn giữa các lớp khác, khi xuống. Chúng được gắn vào các trục ở trên bằng ren.
Những đám mây là những cục bông nhỏ (dùng để tẩy trang rất tiện dụng), được gắn độc lập trên trục đám mây bằng sợi chỉ. Bạn quấn sợi chỉ trên trục, và bằng cách mở nó, các đám mây sẽ rơi xuống.
Các đèn LED được kết nối trong một chuỗi và được dán giữa các lớp, đèn LED đầu tiên ở mặt sau, để sau đó nó được kết nối với bảng Arduino.
Đối với mưa, chúng tôi cắt những mảnh giấy nhỏ hình giọt nước và dán nó trên một tấm vải tuyn. Trong hình, bạn có thể thấy rằng chúng tôi dán một số trọng lượng, ví dụ: hạt nhỏ, đằng sau giọt nước (và vòng kim loại đằng sau "hơi"), để vải tuyn được đưa xuống bởi trọng lực thay vì lơ lửng ở giữa. Phần trên và dưới của vải tuyn được quấn quanh một chiếc đũa bằng bút chì, cũng để cân. "Lần chạm" cuối cùng này mang lại một ghi chú "trẻ con" cho diorama (điều này có nghĩa là trông giống như một dự án dành cho trẻ em). Bạn có thể sử dụng một cái gì đó khác, vô hình hơn, để tăng thêm trọng lượng cho vải tuyn, nếu bạn muốn.
Bước 8: Kết nối Arduino và gắn nó lên bảng
Bạn cần kết nối trình điều khiển động cơ, động cơ servo, đèn LED trên Arduino. Các chân được ghi chú trong mã.
Bạn có thể gò Arduino và bảng điều khiển động cơ lên vỏ, sử dụng keo nóng và giấu chúng sau núi giấy. Sử dụng một breadboard nhỏ để cung cấp năng lượng cho động cơ, từ nguồn bên ngoài. Cáp nguồn, cho arduino và động cơ, sẽ đi ra từ phía sau.
Thực hiện một số tinh chỉnh trong mã và bạn đã sẵn sàng!
Chúc vui vẻ!
Đề xuất:
Máy ảnh hồng ngoại hình ảnh nhiệt tự làm: 3 bước (có hình ảnh)
Máy ảnh hồng ngoại hình ảnh nhiệt tự làm: Xin chào! Tôi luôn tìm kiếm các Dự án mới cho các bài học vật lý của mình. Hai năm trước, tôi đã xem một báo cáo về cảm biến nhiệt MLX90614 từ Melexis. Loại tốt nhất chỉ với 5 ° FOV (trường nhìn) sẽ phù hợp với máy ảnh nhiệt tự chế
Tự làm cảm biến hình ảnh và máy ảnh kỹ thuật số: 14 bước (có hình ảnh)
Tự làm cảm biến hình ảnh và máy ảnh kỹ thuật số: Có rất nhiều hướng dẫn trực tuyến về cách xây dựng máy ảnh phim của riêng bạn, nhưng tôi không nghĩ rằng có bất kỳ hướng dẫn nào về việc xây dựng cảm biến hình ảnh của riêng bạn! Cảm biến hình ảnh có sẵn từ rất nhiều công ty trực tuyến và việc sử dụng chúng sẽ giúp thiết kế
Hình ảnh - Máy ảnh Raspberry Pi in 3D.: 14 bước (có Hình ảnh)
Hình ảnh - Máy ảnh Raspberry Pi 3D được in: Cách đây trở lại vào đầu năm 2014, tôi đã xuất bản một máy ảnh có thể hướng dẫn được gọi là SnapPiCam. Máy ảnh được thiết kế để đáp ứng với Adafruit PiTFT mới được phát hành. Đã hơn một năm trôi qua và với bước đột phá gần đây của tôi vào in 3D, tôi nghĩ rằng n
Arduino Uno: Hình ảnh động bitmap trên Tấm chắn hiển thị màn hình cảm ứng TFT ILI9341 Với Visuino: 12 bước (có Hình ảnh)
Arduino Uno: Ảnh động bitmap trên Tấm chắn hiển thị màn hình cảm ứng TFT ILI9341 Với Tấm chắn màn hình cảm ứng TFT dựa trên Visuino: ILI9341 là Tấm chắn hiển thị chi phí thấp rất phổ biến cho Arduino. Visuino đã hỗ trợ chúng trong một thời gian khá dài, nhưng tôi chưa bao giờ có cơ hội viết Hướng dẫn về cách sử dụng chúng. Tuy nhiên, gần đây có rất ít người hỏi
Ánh sáng video thân mật / Ánh sáng chụp ảnh cầm tay: 7 bước (với hình ảnh)
Ánh sáng video thân mật / Ánh sáng chụp ảnh cầm tay: Tôi biết bạn đang nghĩ gì. Bằng cách " thân mật, " Ý tôi là chiếu sáng cận cảnh trong các tình huống ánh sáng khó - không nhất thiết dành cho " các tình huống thân mật. &Quot; (Tuy nhiên, nó cũng có thể được sử dụng cho việc đó …) Là một nhà quay phim thành phố New York - hoặc