Индикатор области исследования (SAI): 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Хотите облегчить поиск места для учебы во время финальной недели? Учитывайте индикаторы области исследования здания!

В простейшем случае система представляет собой набор индикаторов области исследования (SAI), подключенных к основному источнику питания, которые показывают доступность учебного помещения с использованием зеленого, желтого и красного цветов, что означает наличие, незанятость и занятость, соответственно..

Когда индикатор горит зеленым, это означает, что кто-то сидит в зоне исследования, но готов позволить другим людям сидеть рядом с ними.

Желтый цвет означает, что в настоящее время на исследуемой территории никто не находится.

Наконец, красный цвет означает, что место занято и житель не желает приглашать других к своему столу.

Если вы заинтересованы в том, чтобы сделать систему более удобной для быстрого поиска доступных мест, вы можете создать окружающий дисплей и пронумерованные плитки, которые показывают все области, подключенные к SAI, и какие таблицы они основаны на пронумерованных плитках.

Эта конкретная система была разработана, в частности, для работы с кабинками (или любым другим местом для учебы, установленным у стены) в рамках курса Университета Индианы по созданию добра! Кредит на создание этого дизайна принадлежит Кайдену Пауве, Паркеру Вейеру и Эвану Райту.

Ниже приведен полный набор оборудования и материалов, необходимых для создания этого проекта.

Запасы

Список компонентов

Индикатор области исследования

-7 3D-печатных куполов

-7 1/8 '' белые акриловые лицевые панели, вырезанные лазером (без отверстий)

-7 1/8 '' белые акриловые лицевые панели, вырезанные лазером (три отверстия)

-7 1/8 '' белые акриловые опорные пластины, вырезанные лазером (без отверстий)

-7 1/8 '' белые акриловые опорные пластины, вырезанные лазером (квадратное отверстие)

-7 простых плат Lilypad Arduino

-7 кнопок (конкретная марка включена в список желаемых деталей ниже)

-7 суперярких зеленых светодиодов Adafruit 5 мм

-7 суперярких желтых светодиодов Adafruit 5 мм

-7 суперярких красных светодиодов Adafruit 5 мм

Окружающий дисплей

-1 1/8 '' прозрачная акриловая лицевая панель дисплея с лазерной резкой

-1 1/8 '' белая акриловая подставка для дисплея с лазерной резкой (с гравировкой)

-7 Адафрут Флора Неопикселей

-1 суперяркий зеленый светодиод Adafruit 5 мм

-1 суперяркий желтый светодиод Adafruit 5 мм

-1 суперяркий красный светодиод Adafruit 5 мм

Разное

-1 Arduino Due

-1 USB для подключения преобразователя

-7 Лазерная резка ¼”деревянных пронумерованных маркеров для будок

-1 Катушка припоя

-1 лист шерсти (на ваш выбор)

-1 медная лента

-1 лист бумаги

-1 стержни горячего клея

-1200 футов провод 24 AWG с одной катушкой

Оборудование

-Паяльник

-Ножницы

-Кусачки

-Пистолет для горячего клея

-3д принтер

-Лазерный резак

-Каблицы

-Рулетка

ПРИМЕЧАНИЕ. Для этого проекта вам понадобится доступ к 3D-принтеру и лазерному резаку. Ресурсы, связанные с этими машинами - PLA, акрил, дерево - безопаснее всего использовать при использовании ресурсов, предоставляемых компанией или мастерской, которая предоставляет 3D-принтер и лазерный резак. Это связано с угрозами безопасности, связанными с печатью или резкой на определенных типах материалов. Будьте осторожны при использовании этих машин. Точно так же количество этих ресурсов, которые вам понадобятся - акрила и PLA - полностью зависит от того, сколько SAI вы хотите построить. Проконсультируйтесь с владельцем лазерного резака и 3D-принтера, с которыми вы работаете, чтобы определить, сколько материала вам нужно для этого проекта.

Шаг 1. Ссылка на список деталей, файлы для 3D-печати / лазерной резки и код

Этот раздел включает список деталей, файлы и код, необходимые для создания этого проекта.

Список деталей

a.co/bBjLOWB

ПРИМЕЧАНИЕ. В этот список НЕ входит исчерпывающий список материалов, необходимых для лазерной резки или 3D-печати. Проконсультируйтесь с мастерской, школой или компанией, владеющей 3D-принтером или лазерным резаком, чтобы выбрать лучшие материалы.

Код

drive.google.com/open?id=16zA8ictzl7-CAp_X…

Загрузите код и используйте инструмент для извлечения файлов.zip, например 7Zip, для доступа к коду. Подключите каждый Arduino Lilypad к компьютеру с помощью USB-кабеля, входящего в комплект поставки. Перетащите код в каждый Lilypad. Выполните ту же загрузку и перетащите. Процесс для Arduino Due Убедитесь, что вы загрузили код для Lilypad Arduinos и Arduino Due, прежде чем создавать каждый SAI. Вы можете сделать это, перетащив соответствующие файлы кода непосредственно в каждый продукт, когда он подключен к вашему компьютеру. Файл.ino вам не нужен. Загружайте только другой файл в каждую папку.

Файлы

Все файлы прикреплены сюда. Однако вам не понадобятся все файлы одновременно.

Файлы с ключевым словом «Ambient Display» будут использоваться исключительно для вырезания Ambient Display.

В файле с названием «Faceplate_Bottomplate» представлены верхняя и нижняя акриловые детали для SAI, в которых не требуются отверстия.

«Лицевые панели с отверстием» представляют собой белые акриловые детали, в которые вы будете вставлять светодиоды с помощью горячего клея.

«Нижние пластины с отверстием» - это нижняя часть SAI, к которой вы будете приклеивать кнопки.

Последний файл с расширением.stl будет использоваться для печати куполов 3D PLA для SAI.

Шаг 2. Предупреждение о безопасности: найдите партнера и будьте в безопасности

За этим проектом относительно легко следить, но в одиночку его сложно выполнить. Рекомендуется создать этот проект с партнером, чтобы упростить процесс.

Прежде чем приступить к проекту, убедитесь, что вы понимаете основы схемотехники, пайки, 3D-печати и лазерной резки.

Вы должны понимать разницу между плюсом и минусом, как сделать хорошее паяное соединение и как избежать случайного отравления токсичным газом при лазерной резке (ох!).

Не пытайтесь самостоятельно использовать лазерный резак или 3D-принтер, не имея опыта. Обратитесь за помощью к профессионалу по лазерной резке

Шаг 3. Посмотрите видео

Из-за сложности объяснения этого дизайна исключительно в письменной форме было предоставлено видео, в котором подробно описывается весь процесс проектирования.

Чтобы лучше понять систему, посмотрите прикрепленное видео.

Шаг 4: Постановка проблемы

Найти открытую площадку для занятий во время финала может быть сложно. Наша цель в этом проекте - упростить поиск доступного места и сделать более безопасным и менее грубым сидеть за столом с другим человеком, которого вы не знаете.

Мы стремимся сделать это с помощью социального взаимодействия, основанного на технологиях. Большинство технологий, таких как Skype, Facebook Messenger или Twitter, обеспечивают исключительно социальное взаимодействие. Без него мы не можем общаться друг с другом. Облегчая социальное взаимодействие с помощью технологий, мы надеемся обогатить и поощрить реальные взаимодействия, а не сделать их возможными на больших расстояниях.

Но есть пробел в исследованиях и в разработке технологий упрощения. Очень немногие дизайны специально пытаются облегчить социальное взаимодействие лицом к лицу, а не разрешить его.

Мы разработали этот проект с надеждой восполнить этот пробел и облегчить студентам поиск областей для обучения.

Этот проект был разработан в Университете Индианы с целью снять стресс, связанный с поиском доступных областей для учебы, и сделать менее грубым / более удобным спросить, можете ли вы сесть за стол с кем-то, кого вы не знаете.

Шаг 5. Взаимодействие пользователя с системой

Пользовательское взаимодействие с системой очень простое. Пользователи выполняют три основных шага:

1. Наблюдение за окружающим дисплеем

2. Выбор стола

3. Обновление SAI

ПРИМЕЧАНИЕ: SAI автоматически становятся желтыми через два часа в случае, если пользователи забывают обновить систему, когда они покидают исследуемую область.

Шаг 6: Построение ВОФК: шаг за шагом

1. Начните 3D-печать куполов.

2. Лазерная резка всех лицевых панелей индикаторов области исследования и опорных пластин.

3. Измерьте и обрежьте все провода индикатора области исследования и внешнего дисплея.

4. Припаяйте светодиоды и кнопки к Lilypad Arduinos.

а. Припаяйте положительный конец красного светодиода к контакту 5 каждого Arduino Lilypad.

б. Припаяйте положительный конец желтого светодиода к контакту 6 каждого Arduino Lilypad.

c. Припаяйте положительный конец зеленого светодиода к контакту 9 каждого Arduino Lilypad.

d. Припаяйте один конец кнопки к контакту 10.

е. Припаяйте заземление для красного, желтого и красного светодиодов и кнопку к контакту заземления каждого Arduino Lilypad (обозначено отрицательным знаком)

f. Наконец, припаяйте длинные провода (размер, который вы хотите растянуть каждый SAI на Arduino Due) к контактам 11, A2, A3, положительным (представлен знаком плюс) и отрицательным (представлен знаком минус). Это информационные линии для красных, желтых и зеленых светодиодов и линий питания соответственно.

5. Склейте лицевые панели индикатора области исследования горячим клеем (три отверстия не склеены)

6. Наклейте горячим клеем светодиоды области исследования в отверстия на лицевой панели.

7. Приклейте кнопки индикатора области исследования горячим клеем в опорные плиты (квадратное отверстие).

8. Приклейте горячим клеем маленькие полоски шерсти к нижней части опорных пластин индикатора области исследования (квадратное отверстие).

9. Приклейте горячим клеем пластины основания индикатора области исследования (без отверстий) к полоскам шерсти на плитах основания, прикрепленных к плитам основания индикатора области исследования (квадратное отверстие).

10. Приклейте горячим клеем лицевые панели индикатора области исследования к внутренней части куполов индикатора области исследования.

Теперь вы закончили строительство SAI! Далее мы перейдем к созданию Ambient Display.

ПРИМЕЧАНИЕ. Размеры внутренних проводов могут быть разными. Обрежьте их только настолько, чтобы они протянулись от контактов на Arduino до светодиода, который будет приклеен к лицевой панели SAI. Убедитесь, что вы проверили, какая сторона положительная, а какая отрицательная для светодиодов, прежде чем припаивать их к Arduino Lilypads.

Шаг 7: Построение окружающего дисплея: шаг за шагом

1. Лазерная резка белых и прозрачных акриловых деталей для Ambient Display
2. Соберите 7 умных неопикселей Adafruit Flora
3. Собираем проволоку
4. Соберите лист бумаги
5. Соберите медную ленту
6. Соберите 3 сверхярких светодиода (по одному каждого цвета)
7. Создайте положительную (красный провод на изображении) и отрицательную параллельную (черный провод на изображении) цепь, соединяющую все 7 неопикселей, припаяв соединения.
8. Создайте информационную цепь (белый провод на изображении), соединяющую все 7 неопикселей, припаяв соединения (убедитесь, что все стрелки направления на Neopixel направлены в одном направлении)
9. Убедитесь, что все три линии выходят за пределы полосы Neopixel, чтобы их можно было соединить со следующей частью.
10. Вырежьте небольшой квадрат из бумаги и нарисуйте на ней параллельную цепь с помощью медной ленты (это проще, чем припаивать светодиоды непосредственно к параллельной цепи Neopixel).
11. Совместите сверхяркие светодиоды на параллельной цепи с медной лентой: зеленый вверху, желтый посередине и красный внизу.
12. Припаяйте светодиоды к медной ленте. Убедитесь, что положительная и отрицательная цепи соответствуют пути, который вы создали с помощью полосы Neopixel.
13. Припаяйте параллельную цепь от ленты Neopixel к параллельной цепи с медной лентой.
14. Прикрепите весь блок с помощью пистолета для горячего клея к задней части белой акриловой вырезки для Ambient Display.
15. С помощью пистолета для горячего клея прикрепите прозрачную акриловую крышку к передней части белого акрилового дисплея.

ПРИМЕЧАНИЕ. Пронумерованные гравюры на белом акриле могут быть плохо различимы. Есть два варианта исправить это. Самый простой способ - оставить на коричневой наклейке покрытие, закрывающее акрил. То, как лазерный резак будет резать акрил, упростит вам восстановление наклеек и использование их в качестве единственного изображения для каждого числа на знаке (показано выше в примере). Как вариант, вы можете использовать черный маркер и нацарапать все протравленные участки белой акриловой резки. После этого сотрите излишки сверху, и часть маркера, которая попала на травление, останется на месте.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Лазерная резка очень опасна без наблюдения квалифицированного специалиста. Пожалуйста, не используйте лазерный резак без обучения и надлежащей вентиляции.

Шаг 8: Подключение SAI к Arduino Due: пошаговый процесс

Подключение всех SAI к Arduino Due, возможно, является самым сложным аспектом этого проекта. Вот шаги, которые вы можете выполнить для подключения системы.

Параллельные цепи и подключение заземления и питания

вы должны создать как минимум две параллельные цепи, используя оставшийся провод, если вы планируете использовать более 1 SAI одновременно. Для этого просто разрежьте проволоку на маленькие кусочки и обнажите проволоку с обоих концов с помощью кусачков, а затем скрутите их вместе.

1. Определите количество ВОФК, которое вы планируете использовать одновременно.

2. Разрежьте провод на кусочки, скрутите их вместе, чтобы создать «узлы», которые вы можете припаять к окружающему дисплею, заземлению и силовым соединениям SAI.

3. Припаяйте все положительные провода для SAI и Ambient Display к одной линии параллельной цепи.

4. Припаяйте все заземляющие провода для SAI и Ambient Display к другой линии параллельной цепи.

5. Подключите линию заземления к Arduino Due, вставив оголенный провод непосредственно в точку с надписью «GRD», как показано на рисунках выше.

6. Подключите линию плюсов к 3,3 вольту (показано на картинке выше).

Окружающий дисплей

1. Подключите информационный провод Ambient Display к цифровому контакту 53.

2. Если вы уже соединили плюс и землю, все неопиксели должны отображаться красным цветом.

ВОФК

1. Для каждого блока постепенно подключите информационные провода к должному, начиная с контакта 22 (красный, желтый, зеленый, повторить).

а. Как и на картинке выше, вставьте информационный провод красного светодиода в цифровой контакт 22.

б. Вставьте информационный провод желтого светодиода в цифровой контакт 23.

c. Вставьте информационный провод зеленого светодиода в цифровой контакт 24.

2. Повторите тот же процесс, увеличивая номер контакта на 1, следуя схеме красный, желтый, зеленый для информационных проводов.

ПРИМЕЧАНИЕ. Возможность одновременного подключения более 7 SAI правдоподобна, но сделать это сложно. Рекомендуется не подключать более 7 SAI для каждого Arduino Due.

Вы официально завершили это Учебное пособие! Поздравляю!