Arduino Water Cycle Diorama: 8 stappe (met foto's)

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Ons maak 'n diorama met die watersiklus, met Arduino en 'n paar motors om beweging en beligting by te voeg. Dit het 'n skoolgevoel - want dit is eintlik 'n skoolprojek!

Die aanbiedings scenario is soos volg:

Die son kom op in die oggend [Een servomotor beweeg die son].

Water verdamp uit die see [Een stapmotor lig die "verdampingsblad"]

Wolke vorm in die lug [Een stapmotor laat sak die katoenwolke]

Reën val [Een stapmotor verlaag die "reënvel"]

Intussen verander ligte (APA106 LED's) van kleur om die sonsopkoms, die bewolkte lug, die weerlig tydens die reën aan te dui.

Materiaal:

1. Arduino Uno
2. 5V Stepper Motors en bestuurders (x3)
3. Servomotor (x1)
4. APA106 LED's (x5)
5. Metaal buis
6. Skroewe en boute
7. Papiere, tule, katoen
8. Warm gom geweer

So, ons gaan!

Stap 1: Bou die boks

Ons het 'n houtkas gebou, maar u kan ook 'n karton gebruik. Die afmetings van die boks is 40 cm voor, 25 cm diep, 30 cm hoog.

Ons het 'n handige deksel met skarniere gesit, sodat dit makliker is om dit op te lig. Ons het ook nie regtig die agterste muur nodig nie, dus u kan dit oorslaan en blou papier vir die lug gebruik, soos op die foto getoon.

Stap 2: Bevestig die motors

Ons heg die stapmotors naby die bokant van die boks aan, sodat dit draai en ons reën tule, verdampings tule en wolke draai of omhul.

Eerstens moet ons gate boor.

Gebruik 'n papier om 'n masker van die motor te maak, soos op die foto getoon. Hiermee kan u die gate korrek merk [foto]. Boor en maak die motor dan vas met skroewe en boute.

Stap 3: Bevestig die asse

Vir die asse gebruik ons 'n koper -buis. Meet die afstand met inagneming van die motordiepte, trek nog een cm af en sny 3 stukke.

Gebruik die motoras as 'n vorm en druk 'n tang aan die een kant van die buis om dit.

Gebruik dan 'n skroef as 'n vorm en doen dieselfde aan die ander kant van die buis.

Boor 'n gat aan die ander muur, oorkant die motoras (meet afstande). Bevestig die as tussen die motoras en die skroef deur die gat. Gebruik een of twee boute om die skroef vas te maak, en 'n metaalring om die as gladder te laat draai, soos op die foto getoon.

Stap 4: Bevestig die servomotor

Gebruik 'n bietjie blou-tac daaronder en 'n metaalstrook met skroewe hierbo om die servomotor op die vloer vas te maak. Dit sal gebruik word om die son op te lig, soos op die foto getoon.

Maak seker dat u dit in die regte rigting heg. (As u dit verkeerd doen, is dit nie 'n groot probleem nie, u kan dit net in die arduino -kode wysig.)

Gebruik 'n strooitjie en gom om die son op die motoras te monteer.

Stap 5: Koppel die elektronika, motors, LED's aan

Die Arduino Uno het 14 digitale penne. Ons benodig 4 penne vir elke stapmotorbestuurder, plus een pen vir die servomotor, plus een pen vir die LED's.

U kan die basiese verband in die skema sien. 4 digitale penne is aan die bestuurder gekoppel. U benodig 'n aparte kragbron vir die bestuurder (en motor), aangesien motors baie krag trek en probleme ondervind as u hulle van Arduino af aandryf. U kan 'n USB -laaier en kabel gebruik, dit sny, +5V en GND gebruik om die motor aan te dryf. U moet ook die GND van die Arduino -bord aan die GND koppel vanaf die eksterne kragtoevoer, soos in die skema getoon.

Speld 0, 1, 2, 3: Motor 2

Speld 4, 5, 6, 7: Motor 1

Speld 8, *10, 11, 12: Motor 0. Let daarop dat ons PIN 9 vir die Servomotor stoor: in sommige Arduino -borde kan slegs penne 9 en 10 'n Servo bestuur.

Die servomotorverbinding is redelik standaard. Gebruik Digital Pin 9 vir die beheer. Gebruik die eksterne kragbron, dieselfde as vir die stepper -motors, om die servo aan te dryf (dws nie soos die skematiese, waar krag van die Arduino -bord geneem word nie.)

Die APA106 LED -ontwerp stel ons in staat om verskillende LED's met slegs een pen individueel te beheer. Ons gebruik Digital Pin 13 (wat ook gekoppel is aan die ingeboude LED op die Arduino-bord). Die basiese verband kan op die skema gesien word. APA106 het vier penne. Die twee middelste penne is vir +5V en GND. Dan koppel ons die eerste LED se DATA IN aan Pin 13, sy DATA OUT aan die tweede LED se DATA IN, ens Elke daaropvolgende LED neem sy DATA IN sein uit die DATA OUT van die vorige. Die DATA OUT van die laaste LED kan sonder verbinding gelaat word.

Miskien wil u die LED's op die omhulsel vasmaak nadat u die versiering gedoen het, sodat u die beligting beter kan inspekteer. Alternatiewelik kan u dit nie met warm gom beveilig nie en die versierings daarna installeer.

Stap 6: Die Arduino -kode

Hier is 'n beskrywing van wat die kode doen.

Sonopkoms: die servomotor gaan van 10 tot 50 grade, spoed 2 grade/sekonde, terwyl die beligting van rooi (dagbreek) na wit (middag) verander.

Verdamping: 'n Stepper -motor draai die as waar die "dampe" tule vasgemaak word, omhoog. Miskien moet u die aantal draaie aanpas, afhangende van u afmetings.

Wolke: 'n Stepper -motor draai die as af om die wolke te onthul. Die toneelkleure verander na 'n "reënerige" omgewing.

Reën: 'n Stepper -motor draai die "reën" tulle -as af. Ons het ewekansige flitse, waar die kleur 'n rukkie na wit verander - en dan terug na "reënerig".

Stelselherstel: Ligte is af, en dan draai die motors die asse terug, sodat die stelsel gereed is om weer 'n herhaling te doen wanneer dit weer ingeprop word.

Let daarop dat ons gekies het om slegs 'n enkele lopie te doen, en dan 'n herstel, sodat ons die kans dat iemand die stelsel in die middel stop, tot 'n minimum beperk. In daardie geval sou ons die tulle halfwindig op die asse hê, sodat die stelsel nie reg werk nie.

Speel 'n bietjie met die kode voordat jy die versierings byvoeg. U sal later verfyn word.

Stap 7: Maak en plak die versierings en die LED's

Ons het gekies vir 'n 2.5D -voorstelling van 'n landskap. Dit bestaan uit 4 lae landskap, die een agter die ander. Daar is ook 'n lug op die rug. Tussen die lug en die agterste laag, die een met die berge, is waar die son geleë is, vasgemaak op die servomotor.

Die reën- en verdampingsvelle word gevou en weggesteek tussen die ander lae as dit af is. Hulle word met draad aan die asse hierbo vasgemaak.

Die wolke is klein wattebolletjies (wat gebruik word vir ontminking is handig), wat onafhanklik aan die wol-as met draad vasgemaak word. Jy draai die draad om die as, en deur dit uit te pak, kom die wolke neer.

Die LED's word in 'n ketting verbind en tussen die lae vasgeplak, eers LED op die agterkant, sodat dit later aan die Arduino -bord gekoppel kan word.

Vir die reën sny ons klein stukkies waterdruppelvormige papier en plak dit op 'n tule vas. Op die foto kan u sien dat ons 'n bietjie gewig plak, bv. klein neute, agter die waterdruppels (en metaalringe agter die "dampe"), sodat die tule deur swaartekrag neergelê word in plaas daarvan om in die middel te sweef. Die bokant en onderkant van die tule word ook om gewig om 'n potloodstokkie gedraai. Hierdie laaste 'aanraking' gee 'n 'kinderagtige' noot aan die diorama (dit was bedoel om soos 'n kinderprojek te lyk). U kan iets anders, meer onsigbaar, gebruik om gewig by die tule te voeg, as u wil.

Stap 8: Koppel die Arduino en monteer dit op die bord

U moet die motorbestuurders, servomotor, LED's op die Arduino koppel. Die penne word in die kode aangeteken.

U kan die bordjies van die Arduino en die motorbestuurder op die kas ophoop met warm gom en dit agter die papierberge wegsteek. Gebruik 'n klein broodbord om die motors van 'n eksterne bron af aan te dryf. Die kragkabels, vir die arduino en die motors, gaan van agter af.

Pas die kode aan, dan is u gereed!

Hê pret!