Ses Aktif Planetaryum: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bu talimat, Güney Florida Üniversitesi'ndeki (www.makecourse.com) Makecourse'un proje gereksinimini yerine getirmek için oluşturulmuştur.

Bu benim sesle aktive olan planetaryum. Planetaryumun temel işlevi, alkış gibi yüksek bir sesin varlığı ile aktive olmak ve ayın ve Dünya'nın güneş etrafındaki yörüngesini yeniden oluşturmaktır. Bu, kolayca yeniden oluşturulabilen ve sergilenmesi için hoş bir dekoratif ve etkileşimli parça oluşturacak eğlenceli ve basit bir projedir.

Bu Eğitilebilir Kitapta, dişli sistemi, genel kurulum ve kontrol sistemini tartışarak bu planetaryumun nasıl yeniden oluşturulacağını açıklayacağım.

Adım 1: Adım 1: Parçalar ve Araçlar

Parçalar

• 1 DC-47P DC Serisi Ağır Hizmet Elektronik Muhafazası - 9,58 $
• ArtMinds®'tan Ahşap Bebek Kafası, 2,5" - 2,49 $
• ArtMinds®'tan Ahşap Bebek Kafası, 2,25" - 1,89 $
• 3/8" Çap 6061 Alüminyum Yuvarlak Çubuk 24" Uzunluk T6511 Ekstrüde 0,375 inç Çap - 7,20 $

Elektronik

• DC 5V Step Motor 28BYJ-48, ULN2003 Sürücü Test Modülü Kartı 4 Fazlı - $1,79
• Ses Sensörü Modülü - $1,50
• UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 Arduino için Geliştirme Kartı + USB Kablosu - 7,58 $
• Mini ekmek tahtası - 5,69 dolar
• 4 pinli Dişi-Dişi kablo - 3,84 $
• Breadboard Jumper Wire 75 adetlik paket - 4,99$

Araçlar ve Malzemeler

• 3 boyutlu yazıcı
• Ölçüm Bandı
• 3/8" Bilyalı Rulman
• 5 Dakika Epoksi
• Kürdan veya Tek Kullanımlık Karıştırıcı
• Tek kullanımlık tepsi
• Çekiç
• Delmek
• 4" Delik Testere
• Bant testere
• Düz ve Kavisli El Dosyası
• Akrilik Boya ve Fırçalar: koyu mavi, koyu yeşil, beyaz, sarı

Yazılım

Arduino IDE'ye veya AVR-GCC ve AVRDude'un bağımsız sürümlerine ihtiyacınız olacak

Adım 2: Adım 2: Dişli Sistemini Oluşturma

İşte burada 3D yazıcı devreye giriyor. Dişlileri ve dişlileri ve çubukları yerinde tutacak bir tabanı 3D yazdırmak için ekli STL dosyalarını indirmeniz gerekecektir. Planetaryum tasarımı 4 vitesten oluşur: Motor dişlisi (tahrik dişlisi), Toprak dişlisi (tahrik dişlisi), küçük bir merkezi dişli ve Ay dişlisi. Motor dişlisi step motora bağlanacak ve Toprak dişlisini çalıştıracaktır. Ay dişlisi Dünya dişlisinin üstünde olacak ve merkezinde Dünya dişlisinden geçecek bir çubuğa sahip olacak. Bu, Dünya dişlisi dönerken Ay dişlisinin de dönmesine neden olacaktır. Merkezi dişli, Ay dişlisini yerinde tutmak için kullanılır ve Dünya dişlisinin merkezinin etrafında döner. Ay'ın çubuğu, hem Dünya hem de Ay Güneş'in etrafında hareket ederken, Ay'ın Dünya etrafında dolaşmasına izin verecek olan Ay dişlisinden geçecektir. Baskı süresinden tasarruf etmek için tabanda %5 dolgu kullandım. Bu düşük dolgu aynı zamanda tabanı çok hafif hale getirdi ve bu da faydalı oldu.

Adım 3: Adım 3: Hazırlık Çalışması

çubuk hazırlığı

Her şey yazdırıldıktan sonra, gezegenlerimizi, çubuklarımızı ve muhafazamızı kuruluma hazırlamak için bazı hazırlık çalışmaları yapmamız gerekecek. İlk olarak, çubuğu üç parçaya kesmek için şerit testereyi kullanmamız gerekecek. Biri 5", biri 3" ve sonuncusu 1.5" olmalıdır.

Gezegen Hazırlığı

Dünyamızı, Güneşimizi ve Ayımızı yaratmak için bebek kafalarını ve bilyeli yatağı kullanacağız. 1.5" kafa Güneş için, 1.25" kafa Dünya için ve bilyalı rulman Ay için kullanılacaktır. İlk önce 3/8" matkap ucunu kullanarak oyuncak bebek kafalarının düz tabanına delikler açmak istiyorsunuz. Bu, gezegenleri çubuklara tutturmanıza izin verecek. Şimdi eğlenceli kısım boyama geliyor! Kullandığınız boyaya bağlı olarak, özellikle Güneş ve Ay'ı boyarken canlı bir renk elde etmek için birkaç kat uygulamanız gerekebilir. Unutmayın, çok kalın bir katın üzerine damlatmaktansa birkaç ince kat uygulamak daha iyidir. Kalın bir kat muhtemelen damlamalara neden olur ve kuruması uzun zaman alır. İlerlemeden önce her ince katın tamamen kurumasını bekleyin. Dünya elle boyanmıştır. Ay tamamen kuruduğunda, Çubuğa tutturmak için epoksi kullanın.

Muhafaza Hazırlığı

Çubukların serbestçe hareket edebilmesi için muhafazanın kapağında bir delik açmamız gerekiyor. Bunun için matkaba bağlı 4 delik testeresini kullanmanız gerekecektir. Step motora ve motor dişlisine yer sağlamak için deliğin merkezden kaydırılması gerektiğini unutmayın. Nereye gideceğinizi belirlemek için tabanınızı referans olarak kullanın. deliği kesin ve muhafazanın kenarlarıyla ortalandığından emin olun.

Artık gezegenleriniz, çubuklarınız ve muhafazanız hazır olduğuna göre, montaja başlamaya hazırsınız!

Adım 4: Adım 4: Ana Montaj

Step motorunuzu tabandaki ayrılmış yuvaya yerleştirerek başlayın. Kabloları, tabandan aşağıya ve alttan dışarı çıkacak şekilde sıkıştırdığınızdan emin olun. Ardından, Toprak dişlisini tabandaki ekstrüde borunun üzerine yerleştirin. Toprak dişlisini, tabanın hemen üzerinde yüzecek ve dönerken sürtünmeyecek şekilde konumlandırmak istiyorsunuz. Şimdi Motor dişlisini step motorun üzerine yerleştirin, böylece dişlinin merkezi motorun milinden geçecektir. Motor dişlisi ve Toprak dişlisi birbirine iyi oturmalıdır. Ardından, merkezi dişliyi ekstrüde boruya ekleyin. Merkezi dişli, ekstrüde edilmiş boruya çok sıkı bir şekilde oturacaktır ve yerine dövülmesi gerekecektir.

Merkezi dişli yerine dövüldükten sonra çıkarılmasının çok zor olduğunu unutmayın, bu nedenle devam etmeden önce her şeyi altına yeterince yerleştirdiğinizden emin olun. Ayrıca, Toprak dişlisi ile Merkezi dişli arasında, birbirleriyle karışmamaları için küçük bir boşluk bırakmak istersiniz.

Artık çubuklarınızı eklemeye hazırsınız. Güneş çubuğu, tabandaki ekstrüde boruya girecek ve Toprak çubuğu, Toprak dişlisindeki delikten geçecektir. Yine paralel parçalar arasında sürtünme olmadığından emin olun. Ay dişlisi daha sonra Dünya dişlisinin üstüne, Dünya çubuğunun etrafına yerleştirilir. Ay çubuğu, Ay dişlisindeki ikincil deliğe girecektir. Çubuklarınızı ilgili gezegenlerle doldurun ve devre şemasına geçmeye hazırsınız.

Adım 5: Adım 5: Devre Şeması

Şemanın ana parçaları mikrodenetleyici, güç kaynağı, step motor ve sürücü kartı ve ses sensörüdür.

Güç kaynağı

Güç, mikrodenetleyiciye bağlanan 9V'luk bir pil tarafından sağlanır.

Step Motor ve Tahrik Kartı

Step motor, mikrodenetleyici üzerindeki 8, 9, 10 ve 11 numaralı pinlere bağlanır. Bu pimler, step motorun 1-4 bobinlerini etkinleştirmek için kullanılır. Çizimde çıktılar olarak tanımlanırlar.

Ses Sensörü

Ses sensörü, mikrodenetleyici üzerindeki pim 4'e bağlanmıştır. Çizimde bir girdi olarak tanımlanır.

Adım 6: Adım 6: Arduino Kroki

Daha önce belirtildiği gibi, 8-11 pinleri sürücü kartına (kalkan) bağlanır ve step motorun 1-4 bobinlerini etkinleştirir. Ses sensörü pim 4'e bağlıdır. Step motor tarafından güvenilir bir dönüş hızı sağlamak için 8 ms'lik bir gecikme süresi tanımladım. Kurulumda motor pinlerini çıkış, ses sensörü pinini giriş olarak tanımladım. Ses sensörü, ana döngüde statusSensor adlı bir durum değişkeni tarafından okunur. Bir gürültü algılandığında, durum sensörü 1'e ayarlanacaktır. Bu, motoru 300 adım ileri döndürmeye başlayacaktır. Adımları saymak için bir while döngüsü kullanılır. Yeni bir ses algılanırsa, sayım yeniden başlayacak ve motorun daha uzun süre dönmesine neden olacaktır. Ses algılanmazsa, motor 300 adımdan sonra dönmeyi durduracaktır. Daha fazla bilgi için lütfen ekteki videoya bakın.

Not: Motorun dönmesi için istediğiniz sayıda adım ayarlayabilirsiniz. 300 adımın yaklaşık 30 saniyelik hareket sağladığını buldum. Planetaryumun daha uzun veya daha kısa süre çalışmasını istiyorsanız, adım sayısını değiştirmekten çekinmeyin.

Adım 7: Adım 7: Muhafaza Montajı

Şimdi geriye kalan tek şey, tüm bileşenleri muhafazaya koymak. Bunun en kolay ve etkili şekilde cırt cırt bantlar kullanılarak gerçekleştirildiğini buldum. Önce muhafazanın altını kancayla hizalayın (kaba taraf). Ardından devre tahtası, mikro denetleyici, ses sensörü, motor, motor kalkanı ve pilin altını döngüyle (yumuşak taraf) hizalayın. Motoru yerinde tutmak için devre tahtasının üstüne bir halka ekleyin. Artık kalan her bileşeni kasaya güvenli bir şekilde yerleştirebilirsiniz. Tabanı takmak için, önce uzunluğu ve genişliği tabanın uzun kenarlarından biraz daha büyük olan halkadan iki parça kesin. Her şeridi, kademeli motor dişlisinin tamamen kapanmasına ve Toprak dişlisinin muhafaza kapağından kesilen deliğe güzel bir şekilde oturmasına izin verecek şekilde konumlandırılmış muhafazanın uzun kenarına takın. Benimkiler, muhafazanın üstünden yaklaşık 1 uzağa yerleştirildi. Ardından, tabanın uzun kenarlarına iki eşleşen kanca takın. Şimdi tabanınızı muhafazaya bağlayabilirsiniz. Tabanı bu şekilde yükseltmeyi seçtim. altındaki devre.

Planetaryum artık tamamen monte edilmiş ve kullanıma hazır! Pilinizin mikrodenetleyiciye bağlı olduğundan emin olun, vidaları kasaya uygulayın ve hoş bir yüksek ses bırakın. Planetaryumunuzun hareket etmeye başladığını görmelisiniz.

Not: Sesin daha iyi algılanması için, ses sensörünüzü kapaktaki oyuğa yakın muhafazanın duvarlarından birine asın.

8. Adım: Son Açıklamalar

Bu basit bir proje olmasına rağmen, ondan edindiğim bilgi paha biçilemez. 3D modelleme, mikrodenetleyici kodlama, video düzenleme, proje planlama ve çok daha fazlasını öğrendim. Ayrıca ürün tasarımcılarına çok daha fazla saygı duydum çünkü bir şeyler tasarlamak ve bu tasarımları hayata geçirmek için çok fazla düşünce ve çaba harcanıyor. Çok fazla deneme yanılma ve çok fazla problem çözme. Kendimi sürece dahil etmek eğlenceliydi.

Umarım bu öğreticiyi beğenmişsinizdir!