Оглавление:
2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58
Автор: MatlekFollow Другие материалы автора:
В этом руководстве вы найдете проект, включающий Arduino и 3D-печать. Я сделал это для того, чтобы управлять корректирующей манжетой объектива микроскопа.
Цель проекта
У каждого проекта есть своя история, вот она: я работаю над конфокальным микроскопом и провожу измерения флуоресцентной корреляционной спектроскопии. Но поскольку этот микроскоп используется с биологическими образцами, некоторые измерения необходимо проводить при определенных температурах. Таким образом, была сделана непрозрачная термостатированная камера для поддержания стабильной температуры. Однако объективы больше не доступны… Да и изменить значение кольца коррекции объектива довольно сложно.
Необходимые детали:
- Плата Arduino. Я использовал Arduino nano, потому что он меньше.
- Серводвигатель. Я использовал SG90.
- Потенциометр 10 кОм.
- Детали, напечатанные на 3D-принтере.
Шаги:
- Цель: обзор
- Цель: все части
- Цель: зубья шестерни
- Задача: как прикрепить шестеренку?
- Контроллер: обзор
- Контроллер: все части
- Контроллер: схема и код Arduino
- Заключение и файлы
Перед тем, как начать:
Я основывал эту работу на трех разных источниках:
- Что касается техники: вот статья, в которой автор столкнулся с аналогичными проблемами и разработал моторизованный объектив. Я загрузил некоторые детали, которые он разработал (держатель двигателя), и переделал их в соответствии с поставленной задачей.
- Что касается держателя Arduino: я использовал эту деталь, я загрузил ее на Thingiverse и переделал ее.
- Что касается кода: я использовал тот же код, что и в учебнике Arduino, для управления серводвигателем с помощью потенциометра. И я изменил его, чтобы он идеально соответствовал значениям датчика.
И я преобразовал и модифицировал все эти предыдущие проекты в один проект с новыми функциями:
- Я сделал более легкие крепления для крепления шестерен к объективу.
- Я использовал шестерни с большими зубьями
- Я построил небольшой датчик для изменения значений корректирующей манжеты.
- И я сделал небольшую коробку для платы Arduino и потенциометра.
Я также хотел, чтобы этот проект выглядел так, как будто он закончен, но без использования клея и пайки, чтобы схему можно было легко использовать повторно. Поэтому я использовал перемычки для электронных соединений, а также винты и гайки M3 для соединения пластиковых деталей.
Шаг 1. Цель: обзор
Вот только изображение объектива, который я использую, и прикрепленного серводвигателя.
Шаг 2: Цель: все части
После статьи Easy Exploded 3D Drawings of JON-A-TRON я не удержался от создания собственных гифок и рисунков.
Ниже вы можете увидеть, как связаны части:
А на изображении ниже рисунок с номенклатурой.
Как видите, опора двигателя была вдохновлена и изменена на основе этой статьи. Однако я изменил способ крепления его к цели и модулю шестерен.
Также обратите внимание, что «крестовина серводвигателя» и «моторизованная передача» просто собираются вместе без винта.
Шаг 3: Цель: зубчатая передача
Как вы можете видеть справа от этого изображения, оригинальные зубья шестерни объектива были действительно маленькими. Я попытался напечатать на 3D-принтере шестерню с тем же модулем, но, конечно, это не работает… Поэтому я сделал зубчатый венец, который нужно разместить на шестерне объектива. Внутренняя часть кольца имеет мелкие зубья для сцепления с шестерней объектива, а внешняя часть - более крупные.
Шаг 4: Задача: как прикрепить шестерню?
Чтобы прикрепить зубчатый венец и опору двигателя к объективу, я использовал систему, похожую на зажим для шланга, с винтами и гайками M3. Таким образом, детали прочно прикреплены к объективу.
Шаг 5: Контроллер: обзор
Вот вторая часть проекта: контроллер. По сути, это пластиковая коробка, содержащая плату Arduino, потенциометр и датчик для выбора правильного значения корректирующей манжеты.
Обратите внимание, что ничего не клеилось и не паялось.
Шаг 6: Контроллер: все части
Опять же, ниже вы можете увидеть, как собираются детали.
На изображении ниже вы можете видеть, что винты и гайки M3 используются для удержания потенциометра и закрытия коробки (прикрепите нижнюю и верхнюю части коробки). А винты M6 используются для крепления коробки на оптическом столе, где стоит микроскоп.
«Калибровочная» часть - единственная деталь, которая была приклеена (чтобы прикрепить ее к «пластиковой коробке»), и я использовал цианоакрилатный клей.