Iris nhạy sáng: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Hướng dẫn này chỉ ra cách tạo màng chắn mống mắt, giống như mống mắt của con người, sẽ giãn ra trong ánh sáng yếu và co lại trong môi trường ánh sáng chói.

Bước 1: In 3D

Quy trình sản xuất các thành phần in 3D của bản dựng này có thể có trang hướng dẫn riêng và trên thực tế, đó là những gì tôi đã sử dụng để tạo ra chúng:

www.thingiverse.com/thing:2019585

Tôi đã bao gồm các tệp ở đây để thuận tiện.

Một vài lưu ý về ví dụ này, các cánh (hoặc lá) của mống mắt thực sự được sản xuất bằng máy in nhựa sử dụng cùng các tệp do những hạn chế của máy in 3D. Ngoài ra, toàn bộ bản in đã được tăng tỷ lệ lên 10%. Để các mảnh ghép lại với nhau mất một số công đoạn chi tiết, cuối cùng tôi đã tạo hình các mảnh thật nhiều bằng giấy cát mịn, một con dao tiện ích và một mũi khoan.

Các tròng mắt khác mà tôi đã điều tra trong quá trình này:

souzoumaker.com/blog-1/2017/8/12/mechanica…

www.instructables.com/id/How-to-make-a-12-…

Bước 2: Các bộ phận

Hình ảnh hiển thị các bộ phận bạn sẽ cần cũng như một số công cụ và vật liệu tôi đã sử dụng để xây dựng mô hình được hiển thị trong thư viện:

- màng chắn mống mắt in 3D

- Động cơ servo Futaba S3003

- Bộ vi xử lý Arduino UNO

- Điện trở phụ thuộc ánh sáng: kháng tối 1M ohm / kháng sáng 10 ohm - 20k ohm

- Chiết áp analog 10k ohm

- Điện trở 500 ohm

- PCB (bảng mạch in)

- tiêu đề (năm)

- dây: đen, đỏ, trắng, vàng

- dây kết nối dupont (hai)

- mỏ hàn (và thuốc hàn)

-multimeter

- đoạn dây

Cấu trúc chứa nguyên mẫu này được làm bằng MDF, ván ép 3/4 inch, keo dán gỗ, súng bắn keo nóng, dây cứng (từ mắc áo và kẹp giấy), cũng như các mũi khoan và mũi khoan khác nhau, cưa bàn và một ban nhạc cưa, máy đánh điện và rất nhiều thử nghiệm và sai sót. Đối tượng từ các bức ảnh là lần lặp thứ ba.

Bước 3: Xây dựng vi mạch / nhà ở

Tôi đã gặp một câu hỏi hóc búa về phong cách "con gà và quả trứng" khi thiết kế khía cạnh này. Vì tôi không có kinh nghiệm về sơ đồ điện tử, tôi thích nghĩ về mạch theo cấu hình thực của nó, hoặc sơ đồ giả. Tôi thấy rằng kiến trúc của cả vỏ MDF / ván ép và hệ thống dây điện đều hạn chế lẫn nhau theo những cách không mong muốn. Tôi đã cố gắng nghĩ ra một thứ gì đó đơn giản và khép kín về mặt hình ảnh.

- Chiết áp là một ý tưởng ở giai đoạn cuối trong quá trình động não để thêm một bộ điều chỉnh "độ nhạy", vì điều kiện ánh sáng xung quanh có thể thay đổi rất nhiều, chiết áp và điện trở cùng thay thế cho một điện trở bình thường trong khía cạnh phân áp của mạch. Tôi không thể đi vào chi tiết về điều này vì tôi không thực sự biết tất cả hoạt động như thế nào.

- Phần thẳng đứng của vỏ (làm từ MDF) ở một góc nhỏ. Để quay trong cùng một mặt phẳng với mống mắt, tôi đã sử dụng máy mài đai gắn trên bàn để tạo cùng một góc trên giá đỡ servo bằng gỗ mà tôi đã dán vào đế ván ép.

Tôi cũng nhận thấy rằng servo thích nâng tấm ván MDF lên ngay khỏi đế thay vì khớp nối mống mắt, vì vậy tôi đã thêm một kim ghim giữ dây cắm ở phía trước để khóa hai mảnh. Trong khi tôi đang ở đó, tôi đã thêm các chân cho bảng Arduino ra khỏi cùng một dây. Nhân tiện, dây kết nối bộ truyền động với servo là một cái kẹp giấy.

- Mống mắt vừa khít với tấm MDF, nhưng thậm chí tôi vẫn còn thêm một hạt keo nóng để ngăn toàn bộ vỏ xoay trong ổ cắm thay vì chỉ cánh tay truyền động. Điều này đòi hỏi sự căn chỉnh chính xác hơn của cánh tay đòn servo hơn tôi mong đợi. Điều có thể rõ ràng với nhiều người khi sử dụng hướng dẫn này, mặc dù tôi không ngờ tới khi bắt đầu, là vòng quay của servo và vòng quay của mống mắt là 1: 1. Tôi đã phải tạo một phần mở rộng cánh tay nhựa nhỏ cho servo để đạt được bán kính tương tự như cánh tay của bộ truyền động mống mắt. Đoạn mã ban đầu đã tận dụng tối đa tiềm năng quay của servo, nhưng cuối cùng tôi đã đo được chuyển động quay thực tế của mống mắt, sau đó, qua quá trình thử và sai, đã tìm thấy một giá trị tùy chỉnh cho các mức độ quay của servo đã đạt được hiệu ứng thú vị.

- Nhiều kết nối dây quan trọng được ẩn bên dưới PCB trong hình ảnh. Tôi đã quên chụp ảnh mặt đó của PCB trước khi dán nóng nó vào MDF. Điều này là tốt nhất, vì không ai nên sao chép mớ hỗn độn mà tôi đã giấu bên dưới mảnh PCB nhỏ đó. Mục tiêu của tôi đối với PCB là có các tiêu đề cho các đầu nối 5volt, Ground và servo để các mảnh có thể dễ dàng tách rời để khắc phục sự cố không lường trước được trong tương lai, một tính năng rất hữu ích. Tôi đã chỉ ra hướng thích hợp cho các đầu nối tiêu đề bằng một miếng băng che trên MDF bên cạnh PCB, mặc dù tôi cho rằng tôi có thể viết trực tiếp trên MDF… có vẻ như đó là điều đúng đắn cần làm vào thời điểm đó.

Bước 4: Mã

#include // thư viện servo

Servo Servo; // khai báo tên servo

int sensorPin = A1; // chọn chân đầu vào cho LDR

int sensorValue = 0; // biến để lưu trữ giá trị đến từ cảm biến

int timeOUT = 0; // biến cho servo

góc int = 90; // biến để lưu trữ các xung

void setup ()

{

serv.attach (9); // gắn servo trên chân 9 vào đối tượng servo Serial.begin (9600); // đặt cổng nối tiếp để giao tiếp

}

void loop ()

{

sensorValue = analogRead (sensorPin); // đọc giá trị từ cảm biến

Serial.println (sensorValue); // in các giá trị đến từ cảm biến trên màn hình

angle = map (sensorValue, 1023, 0, 0, 88); // chuyển đổi các giá trị kỹ thuật số thành độ quay cho servo

serv.write (góc); // làm cho servo di chuyển

chậm trễ (100);

}