Handgemaakte Zoetrope-beeldhouwerk: 12 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Deur joshua.brooks Volg meer deur die skrywer:

Hierdie instruksies is 'n geminiaturiseerde, palmgrootte weergawe van die pragtige beelde van John Edmark. Die beeld word intern verlig deur 'n hoë-helderheids-strobe om die animasie te bied. Die draaiende deel is op 'n Ember 3D-drukker gedruk, en die stroboskopbord is geskep met behulp van die nou afgedankte Autodesk Circuits-program.

Onderdele lys:

• 1 x 3D -gedrukte blombeeldhouwerk

• 1 x LED stroboscoopbord (OSHPARK)

  • 6 x LED's met 'n hoë helderheid (CREE XP-E van Digikey in wit, groen of rooi)
  • 1 x Microcontroller (ATtiny-85 van Digikey)
  • 3 x MOSFET's (IRF7103PbF Dual MOSFET van Digikey)
  • 1 x fototransistor (LTR-301 van Digikey)
  • 1 x fotodiode (LTE-302 van Digikey)
  • 1 x elke 330Ω 1206-weerstand (ERJ-8GEYJ331V van Digikey)
  • 1 x 1kΩ 1206 weerstand (ERJ-8GEYJ102V van Digikey)
  • 1 x 10kΩ 1206 weerstand (ERJ-8GEYJ103V van Digikey)
  • 6 x 100nF 1206 kapasitors (CL31A106KACLNNC van Digikey)
  • 1 x 6-pins vroulike kopstuk (PPTC061LFBN-RC van Digikey)
  • 1 x 3-pins manlike kop (PREC003SAAN-RC van Digikey)
• 1 x Deurlopende rotasiemotor (Parallax #900-00008 van Digikey)
• 1 x 1/16-duim deursnee, 12-inch boorpunt (Bosch BL2731 van Amazon)
• 2 x 2 AAA -batteryhouers (Keystone Electronics 2468 van Digikey)

• 1 x Skyfskakelaar (SS-12E17 van Jameco, of ekwivalent)

Stap 1: Bestel die stroombaan

'N ZIP -lêer met alles wat nodig is om te bestel, kan hieronder gevind word. Gebruik hierdie lêer om u PCB te laat vervaardig. Daar is baie vervaardigde printplate daar buite. Ek beveel OSHPark.com aan vir 'n balans tussen lae koste, hoë kwaliteit, medium spoed om oral ter wêreld te lewer. Ek het 'n projek daar gemaak om die bestelling makliker te maak.

Stap 2: Monteer die printplaat - onderdele vir die oppervlak

My borde kom in 'n groep van 4 met klein oortjies (ek het 12 borde bestel). Ek het dele gehad om twee gelyktydig bymekaar te maak. Ek het die oortjies geknip sodat ek net met twee werk.

Ek het 'n herlaai -oond gebruik om die onderdele op die oppervlak te soldeer, alhoewel u 'n hittegeweer vir dieselfde doel kan gebruik (besonderhede hieronder). Ek het die herlaai -oond en instruksies hieruit gebruik om my onderdele te soldeer.

1. Dien soldeerpasta toe op al die oppervlakmonteringsblokkies bo -op die bord (e) met 'n spuit. Maak seker dat u dit op al die kussings plak, en nie te veel nie, sodat u dit nie te veel oorbrug nie. Dit trek terug na die pads as daar nie te veel toegedien word nie. Op die foto hierbo dek die pasta duidelik verskeie kussings, maar dit was nie te veel pasta om oorbrugging te veroorsaak nadat dit gaar was nie.

2. Plaas elkeen van die komponente versigtig op die bord.

   • Vir die LED's kyk die twee klein hoekvierkante weg van die middelste gat van die bord.
   • Die drie dubbele MOSFET -skyfies het almal dieselfde oriëntasie. Sien prentjie vir die posisionering van pen 1 van die MOSFET's en die ATTiny85.
   • Die posisie van die weerstande word in een van die foto's hierbo geïllustreer. R1 is 10kΩ, R2 is 330 Ω, R3 is 1kΩ. Die oriëntasie maak nie saak nie.
   • Al die kondensators is dieselfde en die oriëntasie maak nie saak nie.
3. Gebruik die herlaai -oond volgens die instruksies om die bord te verhit en die soldeer te voltooi.

Stap 3: Wissel af: Vloei weer met 'n hittegeweer

As u nie toegang tot 'n terugvloei -oond het nie, kan u die soldeer voltooi met 'n hittegeweer met 'n lae lugvloei. Plaas die printplaat op 'n oppervlak wat die hitte sal verdryf (ek het 'n deksel van 'n Chipotle -bak gebruik) en verhit die bord versigtig met 'n hittegeweer met 'n lae lugvloei totdat al die soldeerpasse blink silwer geword het. As die blaser te sterk is, kan dit veroorsaak dat die dele tydens die hervloeiproses van die pads afloop.

Let wel: die prent hierbo is afkomstig van die eerste weergawe (bewys van konsep) van die printplaat. Dit lyk 'n bietjie anders, want dit het 'n ekstra gat en bevat nie die ATtiny85 -mikrokontroleerder op die bord nie

Stap 4: Monteer die printplaat - deurgaande dele

Plaas die twee koppe (6 -pen wyfie en 3 -pen mannetjie) so dat hulle van die onderkant van die printplaat af na onder wys. Soldeer hulle op hul plek (soldeer word aan die bokant van die bord aangebring).

Bevestig die optiese encoder -dele aan weerskante van die kleiner bordgat. Hulle moet uit die bokant van die bord steek, met die lenskant (met die stamp) na mekaar gerig. Die een met die rooi kol (die fototransistor, LTR-301) is tussen die twee groot gate in die bord geplaas. Die een met die geel kolletjie (die fotodiode, LTE-302) is aan die ander kant van die kleiner gat geplaas. Die soldeersel hiervoor word aan die onderkant van die bord aangebring.

Nadat die encoder -dele gesoldeer is, sny die penne en soldeersel sodat dit so gelyk as moontlik aan die onderkant van die bord is. Dit is sodat die bord so laag as moontlik bo -op die servo kan sit.

Stap 5: Programmering van die mikrobeheerder

Ek het 'n Arduino UNO -bord gebruik om as programmeertoestel vir die beheerder op te tree deur hierdie instruksies te volg. Daarin toon dit die volgende kartering van Arduino -penne tot ATtiny -penne vir programmering:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8 (Vcc)
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4 (GND)
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1 (PB5)
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5 (PB0)
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6 (PB1)
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7 (PB2)

Die verbindingspunte is op die foto hierbo aangedui. Gebruik die aansluitdraad om die regte verbindings te maak.

Begin met 'n Arduino UNO (of ekwivalent) wat as 'n programmeerder opgestel is (sien Instruksies hierbo), en open die bloom.ino -projek hieronder in die Arduino IDE. U moet die volgende in die Arduino IDE uitvoer voordat u programmeer:

• Gereedskap → programmeerder → Arduino as ISP
• Gereedskap → Bord → ATtiny85 (interne 8 MHz -klok)
• Gereedskap → Brand Bootloader

Programmeer dan soos gewoonlik.

Stap 6: Pas die motor aan

Die motor moet aangepas word, meestal deur onnodige onderdele te verwyder, insluitend die boonste dop en die grootste deel van die ratkas.

1. Begin deur 'n stuk band rondom van die een kant van die motor, oor die onderkant en aan die ander kant, te voeg sonder om die onderste skroewe toe te maak. Dit hou die onderkant toe wanneer die skroewe verwyder word. Ek het blou maskeerband op die foto's gebruik om dit sigbaar te maak. Uiteindelik het ek swart tape gebruik, maar dit is nie op die foto's te sien nie.
2. Verwyder die skroef wat die plastiek X -bevestiging aan die bokant van die motor vas hou en verwyder die plastiek X.
3. Verwyder die 4 skroewe van onder af. Hou die skroewe. U kan dit opsioneel later in die projek gebruik.
4. Verwyder die boonste deksel van die motor om die ratte bloot te stel.
5. Verwyder alles behalwe die middelste onderrat. U kan van hierdie ratte ontslae raak. Jy sal hulle nie nodig hê nie.

Vervolgens verwyder u 'n deel van die plastiek uit die motorhuis om die printplaat te akkommodeer.

1. Verwyder die oorblywende rat en sit dit eenkant. U sal dit later nodig hê.
2. Skeer die groter plastiekbult (links in die naby-prentjie) aan die bokant met 'n saag / vyl. Dit laat die printplaat oor hierdie gebied pas.
3. Lê die kante van die verhoogde deel aan die ander kant (regs in die naby-prentjie).

Plaas die printplaat bo -op die servo en sorg dat dit goed en so spoel moontlik pas. As dit nie goed pas nie, maak die nodige aanpassings sodat dit pas. Verwyder die bord uit die servo vir die volgende stap.

Stap 7: Vervang die as

Vervang die as met 'n langer as. Dit sal die zoetroop help om nie te waai as dit draai nie.

1. Met behulp van 'n tang, verwyder die klein metaalas wat die oorblywende rat op sy plek hou en sit die rat opsy.
2. Sny 41 mm (1 5/8 duim) van die agterkant (nie-snykant) van die boorpunt af met 'n ystersaag of goeie snyers.
3. Lê die einde (e) glad met 'n vyl of skuurpapier.
4. Plaas die rat weer op sy plek en pas die nuwe as op sy plek. Druk die as af totdat dit in die gat sit.

Die as voel dalk veilig, maar ondervinding het my getoon dat dit mettertyd los kan raak en moeilik kan wees om vas te hou deur te druk. 'N Manier om dit op te los, is deur 'n hamer te neem en die nuwe as saggies in die gat te tik.

Stap 8: Batterypakke

Hierdie stap toon 'n bietjie proef en fout van my kant toe ek hierdie toestel oorspronklik geskep het. My eerste plan was om altyd die bord aan te sit en te vertrou op die mikrobeheerder om 'n drukknop te monitor om alles te begin. Ek het ontdek dat selfs as die servo nie beweeg nie, dit 'n klein hoeveelheid stroom uit die batterye sal trek, sodat dit leegloop, selfs as die toestel nie gebruik word nie. Ek het later 'n skuifskakelaar bygevoeg om die toestel aan te skakel om die batterye heeltemal te ontkoppel as dit nie gebruik word nie.

Begin deur die twee batteryhouers (sonder batterye) aan weerskante van die servomotor te plaas sodat die soliede drade na mekaar kyk en oorvleuel. Gebruik verwyderbare band om die batterye op hul plek te hou. Oorspronklik het ek die boonste twee drade aanmekaar gesoldeer, maar later gesny om die skuifskakelaar by te voeg. Ek beveel aan om dit steeds te doen, want die soldeer van hierdie twee drade voeg 'n styfheid by wat help met die res van die proses. Dit is maklik om hierdie drade later te sny om die skuifskakelaar by te voeg. Dus, met dit gesê, soldeer die twee boonste drade saam.

Buig die onderste drade met die printplaat as 'n gids sodat dit na bo wys en in lyn is met die buitenste gate op die 6-pen vroulike kopstuk van die printplaat. Sny die drade met draadknipsels af sodat hulle nog lank genoeg is om die vroulike kopstuk stewig aan te sluit wanneer die bord bo -op die servomotor vas is. Die bokant van die printplaat moet in lyn wees met die bokante van die batteryhouers.

Verwyder die band wat die batterye by die servo hou, en sit 'n stuk dubbelzijdige band aan weerskante van die servo. Plaas die servo weer tussen die batteryhouers en plaas dit weer sodat die bokant van die printplaat gelyk is aan die bokant van die batteryhouers, en druk dit stewig vas.

Stap 9: Saamvoeg dinge

Voeg 'n soliede draad jumper tussen die PB0 en PB1 verbindings van die vroulike kop van die printplaat. Dit was waar ek van plan was om 'n drukknoppie aan te sluit om die toestel te begin. As u die trui byvoeg, word dit aangeskakel sodra die krag aangeskakel word.

Plaas die printplaat bo -op die servo.

Draai die drade van die servo om die basis en verbind dit met die 3-pen-kopstuk op die printplaat. As u na die kop kyk, is die grondkant (swart of bruin draad) aan die regterkant. Dit kan 'n bietjie werk verg om dit goed te laat draai sonder om te veel slap te bly. Plak dan die drade vas. Ek het 'n paar swart kleeflint (lapband) vir myne gebruik.

Vervolgens voeg u die skyfskakelaar by om die krag te beheer. Die skyfie skakelaar het drie penne. U sal slegs twee hiervan gebruik: die middelste een en een van die sypenne (maak nie saak watter nie). Sny die ongebruikte sypen af met snyers.

Hou die skyfskakelaar vas aan die soldeerpaal van die saamgevoegde batteryhouers. Merk 'n punt op die drade tussen waar die skuifknoppies later gesoldeer sal word (ek het 'n swart skerp pen gebruik).

Sny die draadpale wat u voorheen gesoldeer het, tot 'n klein gaping wat ooreenstem met die afstand tussen twee penne op die skyfskakelaar. Soldeer die skyfskakelaar om die gaping in die drade te oorbrug.

Stap 10: Zoetrope Base (opsioneel)

Ek wou 'n mooi 3D -gedrukte basis vir die toestel hê. Hier is die ontwerp op TinkerCAD. Dit is onnodig om hierdie basis te skep sodat die toestel kan werk, maar dit lyk goed. Die druklêer is hieronder ingesluit.

Stap 11: Zoetrope -model

Die 3D -model vir die draaiende deel in TinkerCAD kan hier gevind word.

Die STL van hierdie model, sowel as 'n TAR -lêer wat die gesnyde lae bevat om te druk, kan hieronder gevind word. Ek bevat nie die instruksies om op die Autodesk Ember -drukker te druk nie, aangesien daar verskeie instruksies is vir die gebruik van hierdie drukker, soos hierdie.

Stap 12: afwerking

Die drie oortjies van die 3D -afdruk moet ondeursigtig gemaak word, anders kan die optiese encoder -dele van die printplaat dit nie betroubaar opspoor nie. Ek het swart naellak gebruik, en dit werk uitstekend. Oorspronklik het ek net 'n swart Sharpie -pen probeer, maar dit was nie betroubaar as 'n optiese onderbreker nie.

Sodra die oortjies ondeursigtig gemaak is, moet u klaar wees. Plaas die zoetroop op die as, en skakel die krag aan!