Arduino-beheerde modelhysbak: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

In hierdie instruksies sal ek jou wys hoe ek 'n twee-vlak speelgoedhysbak gebou het met werkende skuifdeure en 'n motor wat op en af beweeg.

Die hart van die hysbak is 'n Arduino Uno (of in hierdie geval 'n Adafruit Metro), met die Adafruit -motorskerm bo -op. Die skild maak dit baie makliker om die twee servo's te bestuur wat nodig is om die deure oop en toe te maak, en die stapmotor wat die motor op en af laat sak.

Die werklike struktuur is eintlik die maklike deel en kan gemaak word soos u wil. Die moeilike deel is om alles binne te pas en om seker te maak dat dinge reg is.

So, dit gesê, laat ons daarby kom!

Voorrade

• Arduino Uno (of ekwivalent)
• Adafruit Motor Shield
• Perf bord
• Opskrifte vir Arduino en skild
• Deurlopende rotasieservo's (2)
• NEMA 17 stapmotor
• Stepper motor mount
• Medium-digtheid veselbord (MDF) 1/2 "en 1/4" stukke
• Aluminium velle
• Aluminium staaf
• Aluminium stange
• U-kanaal van aluminium
• Staal staaf
• PVC -pyp (1/8 "en 1/4")
• 10 mm tandriem
• 10 mm katrolle
• warm lijmpistool
• skroewe
• plexiglas velle
• Vloer monsters
• Kleefband
• Drade
• Op/af knoppies
• Mikro skakelaars
• Groot lineêre aktuator - planne is hier

Stap 1: Die deure

Die eerste probleem wat ek besluit het om aan te pak, was die deure. Die deure moes heen en weer beweeg en aan die onderkant en die bokant vasgemaak word sodat hulle nie rondflap nie.

Ek het langs die onderkant met aluminium u-kanale, wat gewoonlik as rand vir planke gebruik word, afgehandel om die deure op koers te hou. Die bokant was 'n bietjie moeiliker. Ek het 3D -gedrukte planne vir 'n lineêre aandrywer aanlyn gevind en gedink dit sou goed wees om die deur toe te druk en oop te trek. Ek het die deure gemaak van klein MDF -panele en 'n aluminiumplaat om die paneel gedraai om 'n metaal voorkoms te gee. (sien foto's)

Ek sit 'n staalstaaf bo -op die deur en plak 'n stuk PVC -pyp bo -op die deurpaneel vas. Die staaf pas in die pyp en laat die deur vrylik heen en weer beweeg, terwyl die onderste agtste duim van die deur binne die u-kanaal is om dit reguit te hou.

Ek het die lineêre aandrywer bo die staalstaaf geplaas en meer PVC -pyp en meer warm gom gebruik om die deur te laat beweeg. Die lineêre aandrywer is ontwerp rondom 'n servomotor met 'n stokperdjie, so ek het dit bygevoeg.

Stap 2: Die struktuur

Ek het eers 'n skets gemaak van hoe ek wou hê dat die hysbak moet lyk. Dit moes 2 verdiepings hê, met 'n motor wat op en af gaan en deure wat op elke verdieping oopmaak. Die finale produk het afgewyk van die aanvanklike skets, maar dit is goed!

Vervolgens het ek die struktuur van veselplaat met medium digtheid (MDF) gebou, die vloere en deuropeninge gemeet en die vorms met 'n figuursaag en 'n gatsaag uitgesny. Die basis en die bokant is 'n bietjie groter as die gebou om stabiliteit en visuele aantrekkingskrag te gee. Die struktuur het slegs 3 sye, aangesien ek besluit het om die agterkant oop te laat sodat u binne kan kyk.

Die systukke is 24 duim hoog en 12 duim breed, en die bokant en onderkant is 15 duim vierkantig, almal gemaak van 1/2 MDF -panele. Die deure is 6 duim hoog en ongeveer 4 duim breed. Maak seker dat daar genoeg ruimte is. sodat die deur aan die sykant weggesteek kan word as dit oop is.

Ek het ook 'n klein landingsrand vir buite die 2de verdieping bygevoeg.

Ek het ook 'n 2 gat oor elke deur gemaak vir 'n venster- of vloerwyser, gate vir die oproepknoppies langs elke deur en 'n klein gaatjie vir 'n LED bokant elke deuropening (wat ek nie uiteindelik gebruik het nie)

Ek het die hele ding in 'n metaalblou kleur geverf.

Stap 3: Die motor

Die hysbak is gemaak van MDF en 'n stuk pleksiglas agter, sodat jy die Matchbox -motors of Lego -ouens wat jy in die hysbak gesit het, kan sien. Die motor self is 'n eenvoudige boks, niks te fancy nie. Ek het dit geverf en 'n paar poskaarte as plakkate daarin gesit. Dit was 'n bietjie swaar, so ek was nie seker hoe die motor dit met my oorspronklike plan sou oplig nie. Daarop kom ons terug.

Die moeilike deel van die motor was hoe om dit op te lig en te verhoed dat dit omdraai. Met behulp van die beproefde warm gom- en pvc -metode (ek sal ook hierop terugkom, moenie vergeet nie), het ek vier aluminiumstawe ingesit van bo na onder in die struktuur, en dit in lyn gebring met die motor en die pyp wat ek op elke hoek vasgeplak het. Dit het die hysbak op sy plek gehou terwyl dit op en af gegaan het.

Die 3D -gedrukte dele steek nogal uit die binnemuur van die struktuur, so ek moes die hysbak 'n paar sentimeter van die deuropening af hou. Ek wou nie 'n hoop lyke aan die onderkant van die hysbak hê nie, van Lego minifigs wat nie aan die groot gaping dink nie, en ek het 'n kort platform binne -in die deur bygevoeg wat naby die oop kant kom van die hysbak, wat die probleem opgelos het.

Stap 4: Motor en teengewig

Die volgende probleem was hoe om die motor op en af te laat klim. Ek het 'n NEMA-17 (dit is die grootte, nie die krag nie) van Adafruit gekoop en probeer om die hysbak daarmee op te lig met 'n tou en 'n 3D-gedrukte spoel wat aan die as van die stepper vasgemaak is om die tou op te draai.

Dit het nie gewerk nie, so ek het begin dink oor hoe 'n regte hysbak werk, met 'n teengewig. Op hierdie manier hoef die motor nie die volle gewig van die motor te lig nie, dit hoef slegs die aanvanklike beweging te begin, wat veel minder wringkrag vereis. Ek het baie geleer oor wringkrag op hierdie projek.

In elk geval, my teengewig -idee was solied en ek het 'n 10 mm breë band- en katrolstelsel geëindig, soortgelyk aan wat gebruik word om 'n 3D -drukker te bou. Die motor weeg ongeveer een kilogram (2 pond) en die stappermotor kan 2 kilogram op 'n sentimeter van die middel van die as af lig. (Meer wringkragprobleme) Dit was dus goed om te doen.

Die een kant van die gordel is aan die bokant van die hysbak vasgemaak (met behulp van 'n afskroefbare metaalplaat), en dan trek die gordel reguit op 'n tandwiel op die stapmotor wat op die plafon van die struktuur gemonteer is. Die gordel gaan dan 90 grade bo -oor die struktuur na 'n tweede getande katrol, dit is vasgemaak aan 'n ander staalstaaf, gemonteer op hakies. (sien foto's) Van daar af neem die gordel nog 'n 90 grade draai reguit af en dit word aan die teengewig vasgemaak. (Uiteraard moet u dit alles meet en akkuraat plaas om ekstra spanning op die gordel te voorkom)

Die teengewig is gemaak van vier stukke houtvloer van Home Depot wat ek vasgeskroef en vasgemaak het. Die gordel is in die middel van die stukke vasgeklem en die oortollige stert is ook aan die buitekant vasgeskroef. Ek het 2 staalstawe geplaas om die teengewig op en af te beweeg, met die PVC -pype wat aan weerskante van die teengewigbundel vasgeplak is.

Met al die struktuurstukke in plek, was dit tyd om aan die elektronika te werk.

Stap 5: Skakelaars en elektronika

Die brein van hierdie projek is 'n Arduino Uno, met 'n Adafruit -motorskerm bo -op. Die skild maak dit baie makliker om die twee servomotors en die stapmotor aan te dryf, terwyl dit steeds toegang tot die meeste penne op die Arduino bied. Die stapmotor benodig ook meer as die Arduino se 5V -uitset, en met die skild kan u die spanning na die motor verhoog en dit vir die Arduino verlaag. Die motor vat tot 12V, maar ek het uiteindelik 'n 9V -ingang gekry, want ek het 'n spanningsreguleerder op een Arduino gebraai toe een van die deure vasgesteek het.

Ek het nog 'n bladsy geneem uit die manier waarop 3D -drukkers gebou word, en ek gebruik klein kontakskakelaars op alle punte waar u wil hê dat dinge moet ophou beweeg. Ek het dus 'n kort rukkie op 6 plekke gehad. Hulle het ontdek waar die motor is en wat die status van elke deur is. Toe die motor onderaan die struktuur was, druk dit 'n skakelaar onder die motor. Toe dit bo was, is 'n skakelaar onderaan die teengewig geaktiveer. Die deure slaan ook 'n skakelaar aan weerskante toe dit oop of toe was.

Om die hysbak te bel, het ek knoppies aan die voorkant van die struktuur aangebring. Dit is koel driehoekige knoppies met LED's aan die binnekant, sodat dit brand as dit ingedruk word (as u dit so bedraad).

Die werklike kode vir hierdie projek is nie te kompleks nie. Die hooflus van die Arduino -skets kyk of die knoppies op of af gedruk word. Afhangende van die posisie van die motor, reageer die program deur óf die motor te beweeg, dan die deur vir 'n paar sekondes oop te maak en die deur toe te maak. Of as die motor op die vloer is waar die knoppie ingedruk is, maak dit net die deur oop en sluit dit dan na 5 sekondes.

Daar was baie probleme op te los, maar uiteindelik het ek alles betroubaar laat werk. Die laaste stap was 'n groot stuk pleksiglas aan die agterkant met 'n gat geboor vir toegang tot die kragaansluiting.

Dit was 'n baie aangename projek en ek het baie geleer. Toe ek dit bou, het ek oral gesoek na planne oor so iets, maar ek kon nie veel vind nie. Hopelik kan hierdie instruksie iemand help wat 'n soortgelyke projek wil bou.

Stap 6: Afsluiting van gedagtes

Een ding wat ek by 'n tweede gebou sou voeg, sou 'n manier wees om te sien of iets die deur blokkeer, soos 'n regte hysbak. Ek dink 'n soort ligsensor kan werk, maar iemand wat slimmer is as ek, kan dit agterkom.

Dit was ook 'n projek vir 'n kliënt, en ek het dit met UPS na hulle gestuur. Ek het UPS egter laat pak, wat 'n groot fout was. Die hysbak het aangekom met 'n paar stukke afgebreek, en die gordel is losgemaak, en een van die deure werk nie. Ek het saam met die kliënt gewerk om dit aan die gang te kry, maar sommige van my warm vasgeplakte PVC -pype het afgekom, en in die toekoms sou ek waarskynlik 'n meer elegante oplossing as warm gom probeer vind. Die volgende keer sal ek dit ook self pak! Ek hoop julle het hierdie Instructable geniet. Kyk na meer projekte by cascobaystudios.com

Dankie dat u gelees het en ek sien u volgende keer!

Stap 7: Kode

Die Arduino -kode is in die aangehegte lêer. Dit is 'n bleddie gemors, maar dit werk!

Naaswenner in die Arduino -wedstryd 2020