Бесполезная коробка: 3 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Проект: Бесполезная коробка

Дата: март 2020 г. - апрель 2020 г

Я решил заняться этим проектом по двум причинам: во-первых, чтобы остановить гораздо более сложный проект, над которым я сейчас работаю, а во-вторых, чтобы что-то сделать во время полной изоляции, которую мы имеем здесь, в Новой Зеландии. Мне повезло, что у меня было достаточно компонентов для завершения этого проекта, поскольку покупка дополнительных компонентов в настоящее время невозможна из-за ограничений, установленных правительством на закупку «второстепенных» предметов.

Что такое «бесполезный ящик», проще говоря, это ящик с выключателем, который обычно выключен, но если вы включите его, внутренняя система снова выключит его. Это повторяется каждый раз, когда вы включаете переключатель, в случае с этим ящиком восемь различных форматов открывания и закрывания крышки, выдвижение и отведение пальца и, наконец, движение глаз и цвет, который они показывают.

Можно разработать версию этой системы, которая намного проще, чем описанная выше. Глаза и сервопривод их движения, а также сервопривод подъема крышки могут быть сняты. Крышка тогда просто поднимается из-за того, что сервопривод пальцев выдвигает палец, который, в свою очередь, поднимает крышку.

Запасы

1. Arduino Uno R3

2. Резистор 10 кОм

3. Резистор 330 Ом

4. Двухполюсный переключатель

5. Желтый светодиод

6. 3 x сервомотора

7. 2 неопиксельных светодиода RGB

8. Держатель батареи 18650

9. 2 x 18650 4200 мАч, 3,7 В

10. LM2596 понижающий модуль питания постоянного и постоянного тока.

11. Переключатель питания, однополюсный.

12. Различные кабели Depont, крепления и печатная плата.

13. Подходящая древесина для коробки

Шаг 1. Создание

Ящик изготовлен из любого подходящего дерева, имеет простую основу из твердого картона и четыре резиновые ножки. Размеры коробки могут быть практически любого размера, если палец может дотянуться до переключателя. Размеры коробки этого проекта составляют 120 мм в ширину, 245 мм в глубину и 90 мм в высоту. Я добавил выключатель питания, индикатор включения / выключения и небольшое отверстие с одной стороны. Отверстие обеспечивает доступ к USB-порту Arduino Uno для загрузки программного обеспечения, что, как я обнаружил, значительно упрощает настройку и корректировку параметров движения сервопривода, поскольку в противном случае потребовалось бы снятие внешнего корпуса.

Я включил диаграмму Фритцинга используемой цепи. Я использовал Arduino Uno просто потому, что у меня был один доступный, также можно было использовать WEMOS D1 Mini или Arduino Nano, поскольку системе требовалось всего 6 входов. Я также решил сделать эту систему на батарее 18650, а не использовать адаптер питания 12 В, поскольку это делает коробку более портативной и более безопасной в использовании. Батареи 18650 хранятся в виде блока из двух аккумуляторов и имеют напряжение 3,7 В каждая и емкость 4200 мАч. Чтобы подзарядить батареи, необходимо снять базовую плату и отсоединить рычаг подъема крышки.

Три сервопривода использовались там, где были только те, которые были у меня в наличии; может использоваться любой стандартный сервопривод. Большинство сервоприводов имеют три разъема Depont и окрашены в цвет: коричневый для заземления, красный для питания, от 4 до 7,8 В и, наконец, желтый для сигнальной линии. Я использовал два сервопривода TowerPro MG995 для крышки и пальца и CFsunbird SG90 для глаз. SG90 использовался только потому, что у меня было ограниченное пространство, которое у меня было, и в противном случае я бы использовал третий MG995.

Переключатель Off / On Box имеет простую подключенную схему защиты от дребезга, которая включает в себя резистор 10 кОм, подключенный к GND и подключенный к той же точке на переключателе, - это один провод, подключенный к контакту 12 Arduinio Uno. Другая сторона переключателя подключена к выводу 5V на плате Arduino. Я решил использовать модуль питания Step-Down, так как напряжение, которое я получал от двух батарей 18650, было около 8,5 В, что было слишком высоким для сервоприводов, 7,8 В было максимальным напряжением, рекомендованным таблицей данных TowerPro. Модуль понижающего питания понижает напряжение до 6 В, которое используется сервоприводами, а также используется для питания Arduinio Uno через контакты GND и VIN. Простой резистор 330 Ом, включенный последовательно с желтым светодиодом, показывает, активен ли блок и подключен ли он к заземлению и шине питания 6 В. Однополюсный переключатель используется снаружи коробки для включения / выключения двух батарей 18650.

Глаза используют два 8-миллиметровых светодиода Neopixel RGB, каждый из которых подключен к 5-вольтовому встроенному источнику питания Arduino и контактам GND на Arduino Uno. Они подключены последовательно, и один сигнальный провод подключен к контакту 11 на Arduino Uno. Светодиоды RBG имеют плоскую сторону, которая определяет последовательность разъемов, распиновку см. На прилагаемой фотографии. Эти светодиоды могут быть подключены отдельно, чтобы Arduino Uno мог управлять каждым глазом через отдельный сигнальный провод. Как и во всех проектах, схема была выложена на макетной плате и протестирована перед установкой на базовую плату. Рекомендуется, чтобы все разъемы Depont были слегка приклеены к их контактам на Arduino, поскольку со временем они имеют тенденцию ослабевать.

Шаг 2: Программное обеспечение

Здесь я должен поблагодарить labomat и пример кода Arduino Useless-Box, который хранится на сайте GitHub и является основой программного обеспечения, работающего в этой системе. В рамках разработки проекта я скорректировал и добавил в код, в частности, движение сервопривода и цвет глаз. Кроме того, необходимо было отрегулировать все параметры движения сервоприводов, чтобы учесть различия в их движении и исходном положении.

Вам понадобится последняя версия Arduino IDE 1.8.12 и файлы библиотек: Adafruit NeoPixel.h и Servo.h. Я приложил тестовую программу для глаз и основную программу для работы с коробкой.

Шаг 3: Заключение

Я нашел этот проект приятным отвлечением от основного проекта, над которым я работаю. Хотя версия, которую я построил и показала здесь, является базовой, я видел и восхищался множеством разных версий одного и того же бокса в Интернете и на YouTube, все из которых используют интересные вариации базовой темы переключателя и устройства для переключения. это от.