Arduino Kontrollü Model Asansör: 7 Adım (Resimli)

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

Bu Eğitilebilir Kitapta size, çalışan sürgülü kapıları ve talep üzerine yukarı ve aşağı hareket eden bir araba ile iki seviyeli bir oyuncak asansörü nasıl yaptığımı göstereceğim.

Asansörün kalbi, üzerine Adafruit Motor Shield takılmış olan bir Arduino Uno'dur (veya bu durumda bir Adafruit Metrosu). Kalkan, kapıları açıp kapatmak için gereken iki servoyu ve arabayı yukarı ve aşağı hareket ettiren step motoru sürmeyi çok daha kolay hale getiriyor.

Asıl yapı gerçekten kolay kısım ve istediğiniz şekilde yapılabilir. İşin zor yanı, her şeyi içine sığdırmak ve her şeyin düzgün bir şekilde hizalandığından emin olmaktır.

Yani, dedi, hadi başlayalım!

Gereçler

• Arduino Uno (veya eşdeğeri)
• Adafruit Motor Kalkanı
• Mükemmel kurulu
• Arduino ve shield için başlıklar
• Sürekli dönüş servoları (2)
• NEMA 17 step motor
• step motor montajı
• Orta yoğunluklu sunta (MDF) 1/2" ve 1/4" adet
• Alüminyum levhalar
• Alüminyum çubuk
• Alüminyum çubuklar
• Alüminyum U-kanalı
• Çelik çubuk
• PVC boru (1/8" ve 1/4")
• 10 mm triger kayışı
• 10 mm kasnaklar
• sıcak yapıştırıcı tabancası
• vidalar
• pleksiglas levhalar
• Döşeme örnekleri
• Koli Bandı
• teller
• Yukarı/Aşağı Düğmeleri
• Mikro Anahtarlar
• Büyük lineer aktüatör - planlar burada

Adım 1: Kapılar

Çözmeye karar verdiğim ilk sorun kapılardı. Kapıların ileri geri hareket etmesi ve kanat çırpmaması için alttan ve üstten sabitlenmesi gerekiyordu.

Kapıları yolda tutmak için normalde panolar için kenar olarak kullanılan alüminyum u-kanalları kullanarak sardım. Üst kısım biraz daha zordu. Çevrimiçi bir lineer aktüatör için 3D baskılı planlar buldum ve bunların kapıyı itip kapatıp açmak için harika olacağını düşündüm. Kapıları küçük MDF panellerden yaptım ve metal bir görünüm vermek için panelin etrafına alüminyum kaplama sardım. (Fotoğrafları gör)

Kapının üst kısmına çelik bir çubuk yerleştirdim ve kapı panelinin üstüne bir parça PVC boruyu sıcak yapıştırdım. Çubuk borunun içine yerleşti ve kapının serbestçe ileri geri hareket etmesine izin verdi, kapının alt 8 inçlik kısmı ise onu düz tutmak için u-kanalı içindeydi.

Lineer aktüatörü çelik çubuğun üzerine yerleştirdim ve aktüatörün kapıyı hareket ettirebilmesi için daha fazla pvc boru ve daha fazla sıcak tutkal kullandım. Lineer aktüatör, hobi boyutunda bir servo motor etrafında tasarlanmıştır, ben de bunları ekledim.

Adım 2: Yapı

Önce asansörün nasıl görünmesini istediğimin kaba bir taslağını yaptım. Yukarı ve aşağı giden bir araba ve her katta açılan kapılar ile 2 katlı olması gerekiyordu. Nihai ürün ilk taslaktan saptı, ama sorun değil!

Daha sonra yapıyı orta yoğunluklu suntadan (MDF) yaptım, zeminleri ve kapı açıklıklarını ölçtüm ve bir dekupaj testeresi ve bir delik testeresi ile şekilleri kestim. Taban ve üst kısım binadan biraz daha büyüktür ve ona biraz sağlamlık ve görsel çekicilik kazandırır. Yapının sadece 3 tarafı var, içeri bakabilmeniz için arkayı açık bırakmaya karar verdim.

Yan parçalar 24 inç yüksekliğinde ve 12 inç genişliğinde ve üst ve alt 15 inç kare, tümü 1/2 MDF panellerden yapılmıştır. Kapılar 6 inç yüksekliğinde ve yaklaşık 4 inç genişliğindedir. Yeterli alan bıraktığınızdan emin olun. Kapı açıkken yan tarafa gizlensin diye.

Ayrıca 2. katın dışı için küçük bir iniş pervazı ekledim.

Ayrıca bir pencere veya zemin göstergesi için her kapının üzerinde 2 delik, her kapının yanındaki çağrı düğmeleri için delikler ve her kapı açıklığının üzerinde bir LED için küçük bir delik (kullanarak sarmadım) yaptım.

Her şeyi metalik mavi renge boyadım.

3. Adım: Araba

Asansör kabini MDF'den ve arkası için bir parça Pleksiglas'tan yapıldı, böylece asansöre koyduğunuz Matchbox arabalarını veya Lego adamlarını görebilirsiniz. Arabanın kendisi basit bir kutu, çok süslü bir şey değil. Onu boyadım ve içine poster olarak bazı kartpostallar koydum. Biraz ağır çıktı, bu yüzden motorun orijinal planımı kullanarak onu nasıl kaldıracağından emin değildim. Buna geri döneceğiz.

Arabayla ilgili zor kısım, onu nasıl kaldıracağı ve etrafta sallanmasını nasıl engelleyeceğiydi. Denenmiş ve gerçek sıcak tutkal ve pvc yöntemini kullanarak (buna da döneceğim, unutmama izin verin), yapının tepesinden altına doğru dört alüminyum çubuk yerleştirdim ve bunları sıraya dizdim. araba ve her köşeye yapıştırdığım boru. Bu, asansörü yukarı ve aşağı hareket ederken yerinde tuttu.

3D baskılı parçalar yapının iç duvarından biraz dışarı çıktı, bu yüzden asansör kabinini kapı açıklığından birkaç santim geride tutmak zorunda kaldım. Asansör boşluğunun dibinde, “devasa boşluğu umursamayan” Lego minifiglerinden bir yığın ceset olmasını istemedim, bu yüzden kapının içine, açık tarafa oldukça yakın olan kısa bir platform ekledim. sorunu çözen asansör kabini.

Adım 4: Motor ve Karşı Ağırlık

Bir sonraki sorun, arabayı yukarı ve aşağı hareket ettirmekti. Adafruit'ten bir NEMA-17 (güç değil, boyut budur) step motor satın aldım ve ipi sarmak için stepin miline bağlı bir ip ve 3 boyutlu baskılı bir makara kullanarak asansör kabinini onunla kaldırmaya çalıştım.

Bu işe yaramadı, bu yüzden karşı ağırlıkla gerçek bir asansörün nasıl çalıştığını düşünmeye başladım. Bu şekilde motorun aracın tüm ağırlığını kaldırması gerekmez, yalnızca çok daha az tork gerektiren ilk hareketi başlatması gerekir. Bu projede tork hakkında çok şey öğrendim.

Her neyse, karşı ağırlık fikrim sağlamdı ve 3D yazıcı yapmak için kullanılana benzer 10 mm genişliğinde bir kayış ve kasnak sistemi kullanarak yaralandım. Araba yaklaşık bir kilogram (2 pound) ağırlığındaydı ve step motor, şaftın merkezinden bir santimetrede 2 kilogram kaldırabilecek şekilde derecelendirildi. (Daha fazla tork sorunu) Bu yüzden gitmek güzeldi.

Kayışın bir ucu asansör kabininin tepesine (vidalı bir metal plaka kullanılarak) bağlandı, daha sonra kayış dümdüz yukarı çıktı ve yapının tavanına monte edilen step motor üzerindeki dişli bir dişliye geçti. Kayış daha sonra yapının tepesi boyunca 90 derecelik ikinci bir dişli kasnağa gitti; bu, braketlere monte edilmiş başka bir çelik çubuğa bağlandı. (resimlere bakın) Oradan kayış düz bir şekilde 90 derecelik bir dönüş daha aldı ve bu karşı ağırlığa bağlandı. (Tabii bunların hepsini ölçmeniz ve kayışa ekstra baskı yapmamak için doğru yerleştirmeniz gerekiyor)

Karşı ağırlık, birbirine vidaladığım ve bantladığım Home Depot'tan dört parça ahşap döşeme numunesinden yapılmıştır. Kemer, parçaların ortasına sıkıştırıldı ve fazla kuyruk da dışarıdan vidalandı. Karşı ağırlık demetinin her iki tarafına yapıştırılmış PVC boruları kullanarak karşı ağırlığın yukarı ve aşağı hareket etmesi için 2 çelik çubuk yerleştirdim.

Tüm yapısal parçalar yerine oturduğunda, elektronik üzerinde çalışma zamanı gelmişti.

Adım 5: Anahtarlar ve Elektronikler

Bu projenin beyni, üstünde Adafruit Motor Shield bulunan bir Arduino Uno'dur. Kalkan, Arduino'daki pinlerin çoğuna erişime izin verirken, iki servo motoru ve step motoru sürmeyi çok daha kolaylaştırır. Step motor ayrıca Arduino'nun 5V çıkışından daha fazlasını gerektirir ve kalkan, motora giden voltajı artırmanıza ve Arduino için düşürmenize izin verir. Motor 12V'a kadar çıkıyor, ancak kapılardan biri sıkıştığında bir Arduino'da voltaj regülatörünü kızarttığım için sonunda 9V girişle gittim.

3D yazıcıların yapım yönteminden bir sayfa daha aldım ve hareketin durmasını istediğiniz tüm noktalarda küçük kontak anahtarları kullandım. Yani 6 lokasyonda anlık kontak anahtarım oldu. Arabanın nerede olduğunu ve her bir kapının durumunu tespit ettiler. Araba yapının altındayken, arabanın altındaki bir düğmeye basıyordu. Üstteyken, karşı ağırlığın altındaki bir anahtar etkinleştirildi. Kapılar ayrıca açık veya kapalıyken her iki taraftaki bir düğmeye bastı.

Asansörü çağırmak için yapının önüne ışıklı düğmeler koydum. Bunlar, içlerinde LED'ler bulunan havalı üçgen düğmelerdir, bu nedenle basıldığında yanarlar (eğer onları bu şekilde bağlarsanız).

Bu projenin gerçek kodu çok karmaşık değil. Arduino taslağının ana döngüsü, yukarı veya aşağı düğmesine basıldığını kontrol eder. Arabanın konumuna bağlı olarak, program ya arabayı hareket ettirerek, ardından kapıyı birkaç saniyeliğine açarak ve kapıyı kapatarak yanıt verir. Veya araba, butona basılan katta ise sadece kapıyı açar ve 5 saniye sonra kapatır.

Çok ve çok sayıda sorun giderme vardı, ancak sonunda her şeyin güvenilir bir şekilde çalışmasını sağladım. Son adım, güç jakına erişim için delinmiş bir delik ile arkada büyük bir Pleksiglas parçasıydı.

Bu gerçekten eğlenceli bir projeydi ve çok şey öğrendim. İnşa ederken böyle bir şey için planlar arıyordum ama pek bir şey bulamadım. Umarım bu Eğitilebilirlik, benzer bir proje inşa etmek isteyen birine yardımcı olabilir.

Adım 6: Düşünceleri Kapatmak

İkinci bir yapıya ekleyeceğim bir şey, gerçek bir asansör gibi bir şeyin kapıyı bloke edip etmediğini anlamanın bir yolu olurdu. Sanırım bir çeşit ışık sensörü işe yarayabilir ama benden daha akıllı biri bunu anlayabilir.

Ayrıca, bu bir müşteri için bir projeydi ve ben bunu UPS kullanarak onlara gönderdim. Ancak UPS'in onu paketlemesine izin verdim ki bu büyük bir hata oldu. Asansörün bazı parçaları kırılmış olarak geldi ve kemer ayrıldı ve kapılardan biri çalışmıyordu. Çalıştırmak için müşteriyle birlikte çalıştım, ancak sıcak yapıştırılmış PVC borumun bir kısmı çıktı ve gelecekte muhtemelen sıcak tutkaldan daha zarif bir çözüm bulmaya çalışacağım. Ayrıca, bir dahaki sefere kendim paketleyeceğim! Umarım bu Eğitilebilir Yazıyı beğenmişsinizdir. cascobaystudios.com adresinde daha fazla projeye göz atın

Okuduğunuz için teşekkürler ve bir dahaki sefere görüşürüz!

7. Adım: Kod

Arduino kodu ekteki dosyadadır. Bu kanlı bir karışıklık, ama işe yarıyor!

Arduino Yarışması 2020'de İkincilik