Asma Dişli Hava İstasyonu: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu Eğitilebilir Kitapta, CNC lazerle kesilmiş MDF parçalarından yapılmış kendi asılı dişli hava istasyonunuzu nasıl kuracağınızı göstereceğim. Bir step motor her bir dişliyi çalıştırır ve bir Arduino, bir DHT11 sensörü kullanarak sıcaklık ve nem ölçümlerini alır ve ardından ölçülen değerleri görüntülemek için step motorları hareket ettirir.

Hava istasyonu, iki ayak ve düz bir taban ile desteklenerek masa, raf veya yan sehpa üzerinde durmak için mükemmeldir.

DHT sensörü yüzde 20-95 bağıl nem aralığına sahiptir ve 0 ile 50 santigrat derece arasındaki sıcaklığı ölçebilir. Dişlileri tam nem aralığı için ve negatif sıcaklık ölçüm aralığı ile tasarladım, böylece dış sıcaklığı ölçmek için sensörü dışarıya yerleştirmek isterseniz farklı bir sensörü kolayca kullanabilirsiniz.

Bu Eğitilebilir Yazıyı beğendiyseniz, lütfen CNC Yarışmasında oy verin.

Gereçler

Hava durumu istasyonunuzu yapmak için ihtiyacınız olacak:

• 3mm MDF Levha –
• Arduino Pro Mikro -
• 2 x 28BYJ 48 Step Motor ve ULN2003 Sürücü -
• 4 x M3 x 10mm Makine Vidaları ve Somunları -
• DHT11 Sıcaklık ve Nem Sensörü -
• 10K Direnç -
• 4x6 cm Prototipleme PCB'si -
• Erkek Başlık Pinleri -
• Dişi Başlık Pinleri -

Kullanılan K40 Lazer Kesici -

Adım 1: MDF Bileşenlerini Lazer Kesim

Lazer kesim bileşenleri Inkscape'de tasarladım, kesim dosyalarını buradan indirebilirsiniz. Bileşenlerin tümü indirme sırasında tek bir sayfadadır, bu nedenle lazer kesicinizin yatak boyutuna uyacak şekilde bunları bölmeniz gerekir.

Dişlileri kazıyarak ve keserek başladım, ardından ön plakayı oydum ve kestim ve son olarak kalan bileşenleri kestim.

Dumanın yüzeyi işaretlememesi için kazıma veya kesim yaparken her zaman MDF üzerinde maskeleme bandı kullanırım.

Bir lazer kesiciye erişiminiz yoksa, çevrimiçi bir lazer kesim hizmeti kullanmayı düşünün. Çok uygun fiyatlı hale geldiler ve çoğu parçaları kapınıza bile teslim edecek.

Parçaları kesmek için ucuz bir K40 lazer kesici kullandım.

Tüm parçalar kesildikten sonra maskeleme bandını çıkarmanız gerekir.

Adım 2: Step Motorları Kurun ve Tahrik Dişlilerini Birleştirin

Ardından, her motor için iki adet M3 x 10 mm makine vidası kullanarak iki kademeli motoru ön plakaya sabitleyin.

Ayrıca bir miktar ahşap tutkalı kullanarak motorlar için olan stant destek plakasını ön plakanın arkasına yapıştırın. Bu daha sonra yapılabilir, ancak motorları monte etmeden önce yapılması en kolay yoldur, böylece yerine yapıştırırken engel olmazlar.

Ardından sürüş dişlilerinizi monte edin. Dişli parçalarınızı, her birinin arasına bir damla ahşap tutkalı ile servolarınızın üzerine koyun. İçinde bir delik bulunan diskle ve ardından dişliyle başlayın. Ardından, dişlilerin serbestçe hareket edebilmesi için biraz yer açmak için dişli ile ön disk arasına küçük bir ara parçası eklemeniz gerekecek. Bunların her biri için aralayıcı olarak düz bir rondela kullandım.

Adım 3: Elektroniği Birleştirin

Şimdi elektronik bileşenleri bir araya getirelim.

Devre oldukça basittir ve 2 ila 9 arasındaki dijital IO pinlerinden iki step sürücüye temel bağlantıları ve ardından DHT11 sensörü ile dijital IO pin 10 arasındaki bağlantıyı içerir. Ayrıca güç bağlantılarınızı sensöre ve stepper'a eklemeniz gerekir. sürücülerin yanı sıra pin 10 ve 5V arasındaki bağlantı arasında 10k direnç.

Başlık pin bağlantılarını ve DHT sensörünü 4x6cm'lik bir prototipleme PCB'sine, Arduino ve step motor sürücülerinin takılabilmesi için monte ettim.

Daha sonra PCB'yi ve step motor sürücülerini bağlamak için bazı Dupont bağlantı kabloları yaptım. Jumper'ları kullanabilir veya kendi başlık kablolarınızı da oluşturabilirsiniz.

Adım 4: Elektronik Bileşenleri Monte Edin

Arduino PCB'yi hava istasyonunun arka plakasına ve iki kademeli motor sürücüsünü iki yan ayak parçasına yapıştırmak için bir tutkal tabancası kullandım. Bu, bileşenlerin yanı sıra step motorlar arasındaki kablolama için yeterli alan bırakmak için en iyi sonucu verir.

Elektronikler yerine yapıştırıldıktan sonra, hava istasyonunun geri kalanını ahşap tutkalı kullanarak monte edebiliriz.

Adım 5: Hava İstasyonunun Montajını Tamamlayın

İki ayağı tabana yapıştırın ve ardından ön plakayı ayakların üzerine ekleyin.

Son olarak, arka plakayı yerine yapıştırın ve yapıştırıcının kurumasını bekleyin. Arduino'nun mikro USB bağlantı noktasının hava istasyonunun tabanına baktığından emin olun.

Yapıştırıcı kuruduktan sonra step motorları sürücülere takın ve ardından oluşturduğunuz kabloları kullanarak sürücüleri Arduino'nuza bağlayın. Kabloları alttan sarkmayacak veya arka alanın üst kısmından dışarı çıkmayacak şekilde sıkıştırmaya çalışın.

Üst kısmı kapatmak isterseniz, destek ayağı plakasından kesilen parçayı kullanın. Değişiklik yapmak için kablolara tekrar erişmeniz gerekebileceğinden, step sürücülerinizi ve bağlantılarınızı test edene kadar bunu yerine yapıştırmayın.

Mikro USB kablonuzu hava durumu istasyonunuzun altına takın ve kodu yüklemeye hazırsınız.

Adım 6: Arduino'yu Programlama

Kod oldukça yalındır. Kodu burada açıklamak için ayrıntıya girmeyeceğim, ancak kodu indirebilir ve burada her bölümün ne yaptığına dair ayrıntılı bir açıklama okuyabilirsiniz.

Kodda bir sensör nesnesi oluşturuyoruz, gerekli değişkenleri oluşturuyoruz ve ardından motor ve sensör pinlerini tanımlıyoruz.

Kurulum işlevi seri iletişimi başlatır, pin modlarını ayarlar ve DHT11 sensörüne bağlanır.

Döngü işlevi, DHT11 sensöründen ölçümler alır, bunları seri monitörde görüntüler ve ardından ölçülen değerleri belirtmek için adım sayısını ve adım motorlarının her birini hareket ettirmek için yönleri hesaplar. Kod, döngüyü tekrarlamadan önce en az 5 saniye bekler.

Ana döngü tarafından çağrılan ve her motor için adım sayısı ve yönü verilen ve ardından hareketleri yürüten ek bir fonksiyon vardır.

7. Adım: Hava İstasyonunu Kurma ve Kullanma

Kodu yüklemeden önce, iki dişliyi motorların üzerine yerleştirin, bunları kodda başlangıçta ayarlanan değerleri gösterecek şekilde ayarlayın, bunlar benim kodumda 25°C ve %50 nem idi.

Daha sonra kodu yükleyebilirsiniz.

Seri monitörünüzü açarsanız, sensör tarafından alınan ilk ölçümü göreceksiniz ve motorlar daha sonra bu değerlere ilk değerlerden ulaşmak için dişlileri hareket ettirmeye başlayacaktır.

Hareket bittiğinde, ikinci değer grubunu görmelisiniz ve ardından dişliler tekrar hareket edebilir.

Sensör okumalarının dengelenmesi genellikle birkaç dakika sürer ve ardından daha tutarlı veriler ve daha az vites hareketi elde edersiniz.

Gösterilen değerlerin seri monitörde gösterilenlerle aynı olmadığını fark ederseniz, önce motor hareket yönlerinizin doğru olup olmadığını kontrol edin, ardından başlangıç değerlerinizin doğru olup olmadığını kontrol edin ve son olarak adım sayısında ayarlamalar yapmanız gerekebilir. Hava istasyonunuzu kalibre etmek için derece veya yüzde değerlerine göre.

Hava istasyonunuz artık tamamlandı ve masanıza veya rafınıza kurulabilir.

Bu Eğitilebilir Yazıyı beğendiyseniz, lütfen CNC Yarışmasında ona oy vermeyi düşünün.

Daha önce bir hava durumu istasyonu kurduysanız ve değerleri görüntülemek için ne kullandığınızı yorumlar bölümünde bana bildirin.

CNC Yarışması 2020'de İkincilik