Вокруг света (Smart Globe): 5 шагов

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

Этот проект был создан для курса MIT Intro to Making (15.351). Наш проект под названием «Вокруг света» - это умный глобус, который реагирует на пользователя, входящего в город в терминал. При входе в город земной шар вращается на моторе, прикрепленном к его базе, чтобы достичь долготы этого города. Затем лазер, прикрепленный к стержню внутри земного шара, поворачивается двигателем, чтобы указать правильную широту для города. С помощью этих двух двигателей лазер указывает на город, указанный пользователем. Глобус достаточно прозрачен, так что лазер, установленный внутри него, может быть замечен пользователем. Нас вдохновила страсть члена нашей команды Алекса к глобусам, а также наше желание удивить пользователей, превратив обычный объект во что-то привлекательное и «умное».

Запасы

Готовые материалы для покупки

• 1 12-дюймовый глобус, полупрозрачный, через который может светить внутренний лазер (мы использовали это)
• 1 шаговый двигатель для основания глобуса (мы использовали его)
• 1 шаговый двигатель для внутреннего лазера (мы использовали это)
• 1 лазер (мы использовали лазерный точечный диод KY-008)
• Проволока
• Ардуино
• Винты / болты
• Блок питания (мы использовали это)
• Платы контроллера привода двигателя для Arduino (мы использовали это)
• Чип Wi-Fi (мы использовали NodeMCU 1.0)

Детали для изготовления

• 1 стержень, напечатанный на 3D-принтере, для подвешивания внутреннего лазера / двигателя к верхней части земного шара (см. Прикрепленный файл STL)
• 1 напечатанное на 3D-принтере приспособление для прикрепления внутреннего двигателя к лазеру (см. Прикрепленный файл STL)
• 1 напечатанное на 3D-принтере приспособление для крепления базового двигателя к глобусу (см. Прикрепленный файл STL)
• База для окончательной сборки

Шаг 1. Закупка

Первым нашим шагом была закупка материалов для проекта. Хотя мы знали, что наш список требуемых материалов может измениться по мере дальнейшего развития нашего проекта, мы заказали материалы как можно скорее, чтобы избежать задержек в проекте. Мы смогли получить все материалы через Amazon или MIT Protoworks. На данный момент мы заказали все детали из нашего списка поставок. Однако ключевой частью, которую нам нужно было получить на раннем этапе, был глобус, поскольку размеры всех наших других частей, а также дизайн для окончательной сборки зависели от размера и характеристик глобуса. Нам также нужно было убедиться, что лазер, который мы приобрели, был достаточно ярким, чтобы светить сквозь земной шар, поскольку лазер будет установлен внутри земного шара.

Шаг 2: набросок

После выбора нашего проекта мы набросали различные идеи о том, как компоненты могут работать вместе, чтобы иметь полное представление о том, какие части нам нужно будет купить или построить. Мы начали с наброска всего механизма и того, как каждая часть будет связана с общей сборкой. Затем мы разделились на более мелкие команды, каждый из которых отвечал за одну или несколько частей. Мы набросали и определили необходимые размеры каждой детали, исходя из размера земного шара и двигателей, которые мы приобрели.

Шаг 3: Программное обеспечение

В то время как некоторые из нас сосредоточились на создании эскизов аппаратных компонентов, другие сосредоточились на программном обеспечении. Сначала нам нужно было выполнить вычисления, чтобы преобразовать один градус широты и долготы в определенное количество шагов на наших двигателях, исходя из размера земного шара и общего количества шагов в нашем двигателе.

Мы использовали API Карт Google, чтобы преобразовать город (введенный пользователем) в координаты широты и долготы. Получив эти координаты, мы написали код, который инструктировал бы двигатели через Arduino выполнить определенное количество шагов на основе координат, полученных с помощью API.

Шаг 4: Оборудование

После того, как мы набросали компоненты, которые необходимо было напечатать в 3D, мы разработали их в программном обеспечении САПР (OnShape). Мы напечатали каждую деталь на 3D-принтере и протестировали ее в составе сборки, чтобы убедиться, что она подходит по назначению.

Шаг 5: Окончательная сборка

После итераций по программному и аппаратному обеспечению, пока мы не остались довольны каждым компонентом, мы собрали конечный продукт. Помимо крепления двигателей, лазеров и электроники к земному шару, мы построили основу для конечного продукта.