Arduino Su Döngüsü Diorama: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Hareket ve aydınlatma eklemek için Arduino ve bazı motorları kullanarak su döngüsünü sunan bir diorama yapacağız. Bir okul havası var - çünkü aslında bir okul projesi!

Sunum senaryosu şudur:

Sabah güneş doğar [Bir servo motor güneşi hareket ettirir].

Su denizden buharlaşır [Bir step motor "buharlaşma tabakasını" yükseltir]

Gökyüzünde bulutlar oluşuyor [Bir step motor pamuk bulutlarını indiriyor]

Yağmur yağar [Bir kademeli motor "yağmur tabakasını" düşürür]

Bu arada, ışıklar (APA106 LED'leri) gün doğumunu, bulutlu gökyüzünü, yağmur sırasındaki şimşekleri belirtmek için renk değiştirir.

Malzemeler:

1. Arduino Uno'su
2. 5V Step Motorlar ve sürücüler (x3)
3. Servo Motor(x1)
4. APA106 LED'leri (x5)
5. Metal boru
6. Vidalar ve cıvatalar
7. Kağıtlar, tül, pamuk
8. Sıcak yapıştırıcı tabancası

Yani, gidiyoruz!

Adım 1: Kutuyu Oluşturun

Ahşap bir kutu yaptık, ancak bir karton da kullanabilirsiniz. Kutu ölçüleri 40cm ön, 25cm derinlik, 30cm yüksekliktir.

Menteşeli kullanışlı bir kapak koyduk, böylece yukarı kaldırarak çalışmayı daha kolay hale getirdik. Ayrıca, arka duvara gerçekten ihtiyacımız yok, bu yüzden bunu atlayabilir ve fotoğrafta gösterildiği gibi gökyüzü için biraz mavi kağıt kullanabilirsiniz.

Adım 2: Motorları Takın

Step motorları kutunun üst kısmına yakın bir yere bağlayacağız, böylece yağmur tülümüzü, buharlaşma tülümüzü ve bulutlarımızı döndürüp aşağı veya yukarı sarsınlar.

İlk önce delikler açmamız gerekiyor.

Fotoğrafta gösterildiği gibi motorun maskesini oluşturmak için bir kağıt kullanın. Bu, delikleri doğru şekilde işaretlemenizi sağlar [fotoğraf]. Matkap, ardından motoru vida ve cıvatalarla takın.

Adım 3: Eksenleri Takın

Eksenler için bakır tesisat borusu kullanıyoruz. Motor derinliğini dikkate alarak mesafeyi ölçün, bir cm daha çıkarın ve 3 parça kesin.

Motor milini kalıp olarak kullanın ve pense kullanarak borunun bir ucunu etrafına bastırın.

Daha sonra kalıp olarak bir vida kullanın ve aynı işlemi tüpün diğer ucuna da yapın.

Motor milinin karşısındaki diğer duvara bir delik açın (mesafeleri ölçün). Ekseni motor mili ile vida arasındaki delikten sabitleyin. Fotoğrafta gösterildiği gibi, vidayı sabitlemek için bir veya iki cıvata ve eksenin daha yumuşak dönmesini sağlamak için bir metal halka kullanın.

Adım 4: Servo Motoru Sabitleyin

Servo motoru zemine tutturmak için altta biraz blue-tac ve üstte vidalı bir metal şerit kullanın. Bu, fotoğrafta gösterildiği gibi güneşi yükseltmek için kullanılacaktır.

Doğru yönde taktığınızdan emin olun. (Yanlış yaparsanız büyük bir sorun değil, sadece arduino kodunda düzenleyebilirsiniz.)

Güneşi motor miline monte etmek için bir saman ve yapıştırıcı kullanın.

Adım 5: Elektroniği, Motorları, LED'leri Bağlayın

Arduino Uno'nun 14 dijital pini vardır. Her step motor sürücüsü için 4 pime, ayrıca servo motor için bir pime ve LED'ler için bir pime ihtiyacımız var.

Temel bağlantıyı şematikte görebilirsiniz. Sürücüye 4 adet dijital pin bağlanmıştır. Sürücü (ve motor) için ayrı bir güç kaynağına ihtiyacınız olacak, çünkü motorlar oldukça fazla güç çekiyor ve onları Arduino'dan çalıştırırsanız sorun yaşarsınız. Bir USB şarj cihazı ve kablo kullanabilir, kesebilir, motora güç sağlamak için +5V ve GND kullanabilirsiniz. Ayrıca şemada gösterildiği gibi Arduino kartından gelen GND'yi harici güç kaynağından GND'ye bağlamanız gerekecektir. Bağlantılar:

Pin 0, 1, 2, 3: Motor 2

Pim 4, 5, 6, 7: Motor 1

Pin 8, *10, 11, 12: Motor 0. Servo motor için PIN 9'u kaydettiğimizi unutmayın: bazı Arduino kartlarında sadece 9 ve 10 numaralı pinler bir Servo çalıştırabilir.

Servo motor bağlantısı oldukça standarttır. Kontrol için Dijital Pin 9'u kullanın. Servoya güç vermek için step motorlarla aynı harici güç kaynağını kullanın (yani, gücün Arduino kartından alındığı şematik gibi değil).

APA106 LED tasarımı, birkaç LED'i tek bir pin ile ayrı ayrı kontrol etmemizi sağlar. Arduino kartındaki yerleşik LED'e de bağlı olan Digital Pin 13'ü kullanacağız. Temel bağlantı şemada görülebilir. APA106'nın dört pini vardır. Ortadaki iki pin +5V ve GND içindir. Ardından, ilk LED'in DATA IN'ini Pin 13'e, DATA OUT'unu ikinci LED'in DATA IN'ine vb. bağlarız. Sonraki her LED, DATA IN sinyalini bir öncekinin DATA OUT'undan alır. Son LED'in VERİ ÇIKIŞI bağlanmadan bırakılabilir.

Aydınlatmayı daha iyi kontrol edebilmeniz için dekorasyonu yaptıktan sonra LED'leri kasanın üzerine sabitlemek isteyebilirsiniz. Alternatif olarak, sıcak tutkal kullanarak bunları sabitleyebilir ve daha sonra süslemeleri takabilirsiniz.

Adım 6: Arduino Kodu

İşte kodun ne yaptığının bir açıklaması.

Gündoğumu: Servo motor 10'dan 50 dereceye, hız 2 derece/sn'ye giderken, aydınlatma kırmızıdan (şafak) beyaza (öğlen) değişir.

Buharlaştırma: Bir kademeli motor, "buhar" tülün bağlı olduğu ekseni sararak onu yükseltir. Boyutlarınıza bağlı olarak dönüş sayısını ayarlamanız gerekebilir.

Bulutlar: Bir step motor, bulutları ortaya çıkarmak için ekseni çözer. Sahne renkleri "yağmurlu" bir ayara dönüşür.

Yağmur: Bir step motor "yağmur" tül eksenini çözer. Rengin bir süre beyaza dönüştüğü ve ardından tekrar "yağmurlu"ya döndüğü rastgele flaşlarımız var.

Sistem sıfırlama: Işıklar söner ve ardından motorlar eksenleri geri sarar, böylece sistem tekrar prize takıldığında başka bir yineleme yapmaya hazır olur.

Birinin sistemi eylem ortasında durdurma olasılığını en aza indirgemek için yalnızca tek bir çalıştırmayı ve ardından sıfırlamayı seçtiğimizi unutmayın. Bu durumda, tülleri eksenlere yarım sarmış olurduk, böylece sistem doğru çalışmazdı.

Süslemeleri eklemeden önce kodla biraz oynayın. İnce ayar ayarlarını daha sonra yapacaksınız.

Adım 7: Süslemeleri ve LED'leri Yapın ve Takın

Bir manzaranın 2.5D temsilini seçtik. Peyzaj arka arkaya 4 katmandan oluşur. Arkasında da bir gökyüzü var. Gökyüzü ile arka katman arasında, dağların olduğu yer, servo motora bağlı güneşin bulunduğu yerdir.

Yağmur ve buharlaşma tülleri aşağı indiğinde katlanır ve diğer katmanların arasına gizlenir. Yukarıdaki eksenlere diş ile bağlanırlar.

Bulutlar, bulut eksenine iplikle bağımsız olarak bağlanan küçük pamuk toplarıdır (makyaj temizliği için kullanılır). İpliği eksene sarıyorsunuz ve onu açarak bulutlar aşağı iniyor.

LED'ler bir zincir halinde bağlanır ve katmanlar arasına yapıştırılır, önce LED arkadadır, böylece daha sonra Arduino kartına bağlanır.

Yağmur için su damlası şeklindeki kağıtlardan küçük parçalar kesip tül üzerine yapıştırdık. Resimde biraz ağırlık yapıştırdığımızı görebilirsiniz, ör. küçük somunlar, su damlalarının arkasında (ve "buharların" arkasındaki metal halkalar), böylece tül ortada gezinmek yerine yerçekimi ile aşağı indirilir. Tülün üstü ve altı da ağırlık için bir çubuk çubuk etrafına sarılır. Bu son "dokunuş", diorama "çocukça" bir not verir (bunun bir çocuk projesi gibi görünmesi gerekiyordu). İsterseniz, tül ağırlığını eklemek için daha görünmez başka bir şey kullanabilirsiniz.

Adım 8: Arduino'yu Bağlayın ve Panoya Monte Edin

Arduino üzerindeki motor sürücülerini, servo motoru, ledleri bağlamanız gerekiyor. Pinler kodda belirtilmiştir.

Arduino ve motor sürücü kartlarını sıcak tutkal kullanarak kasanın üzerine yerleştirebilir ve kağıt dağların arkasına gizleyebilirsiniz. Motorlara harici bir kaynaktan güç sağlamak için küçük bir devre tahtası kullanın. Arduino ve motorlar için güç kabloları arkadan çıkacak.

Kodda biraz ince ayar yapın ve gitmeye hazırsınız!

İyi eğlenceler!