Klank geaktiveerde planetarium: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hierdie instruksies is geskep ter voldoening aan die projekvereiste van die Makecourse aan die Universiteit van Suid -Florida (www.makecourse.com).

Dit is my klank geaktiveerde planetarium. Die basiese funksie van die planetarium is om te aktiveer met die teenwoordigheid van 'n harde geluid, soos 'n klap, en die baan van die maan en die aarde om die son te herskep. Dit is 'n prettige en eenvoudige projek wat maklik herskep kan word en 'n mooi dekoratiewe en interaktiewe stuk kan maak om te vertoon.

In hierdie instruksies sal ek verduidelik hoe u hierdie planetarium kan herskep deur die ratstelsel, algemene opstelling en beheerstelsel te bespreek.

Stap 1: Stap 1: Onderdele en gereedskap

Dele

• 1 DC -47P DC -reeks swaar elektroniese omhulsel - $ 9,58
• Wood Doll Head deur ArtMinds®, 2,5 " - $ 2,49
• Wood Doll Head deur ArtMinds®, 2,25 " - $ 1,89
• 3/8 "Diameter 6061 Aluminium Ronde staaf 24" Lengte T6511 Uitgedrukte 0,375 inch Dia - $ 7,20

Elektronika

• DC 5V stapmotor 28BYJ-48 met ULN2003 bestuurder toetsmodulebord 4-fase-$ 1,79
• Klanksensormodule - $ 1,50
• UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 Ontwikkelingskaart vir Arduino + USB -kabel - $ 7.58
• Mini broodbord - $ 5,69
• 4-pins vroulike-vroulike kabel-$ 3,84
• Breadboard Jumper Wire 75 stuks pak - $ 4,99

Gereedskap en voorrade

• 3D -drukker
• Maatband
• 3/8 "kogellager
• 5 minute epoksie
• Tandestokkie of weggooibare roerder
• Weggooibare skinkbord
• Hamer
• Boor
• 4 "Gatsaag
• Bandsaag
• Plat en geboë handlêer
• Akrielverf en borsels: donkerblou, donkergroen, wit, geel

Sagteware

U het óf die Arduino IDE óf selfstandige weergawes van AVR-GCC en AVRDude nodig

Stap 2: Stap 2: Skep die ratstelsel

Hier kom die 3D -drukker ter sprake. U moet die aangehegte STL -lêers aflaai om die ratte in 3D te druk en 'n basis wat die ratte en stawe op hul plek hou. Die planetarium -ontwerp bestaan uit 4 ratte: die motorrat (aandrywing), die aardrat (aangedrewe rat), 'n klein sentrale rat en die maanrat. Die motorrat sal aan die stappermotor gekoppel word en die aardrat dryf. Die maanrat sal bo -op die aardrat wees en 'n staaf in die middel wat deur die aardrat gaan. Dit sal veroorsaak dat die maanrat draai terwyl die aardrat draai. Die sentrale rat word gebruik om die maanrat op sy plek te hou en sal om die middel van die aardrat gaan. Die maanstaaf sal deur die maanrat loop, waardeur die maan om die aarde kan beweeg terwyl die aarde en die maan om die son beweeg. Om die druktyd te bespaar, het ek 'n vulsel van 5% op die basis gebruik. Hierdie lae invul het ook die basis baie lig gemaak, wat voordelig was.

Stap 3: Stap 3: Voorbereidingswerk

Stokvoorbereiding

Sodra alles gedruk is, moet ons vooraf voorberei om ons planete, stawe en omhulsel gereed te kry vir installasie. Eerstens moet ons die bandsaag gebruik om die staaf in drie dele te sny. Een moet 5 "wees, een is 3" en die laaste is 1,5 ".

Planet Prep

Ons sal die popkoppe en kogellagers gebruik om ons aarde, son en maan te skep. Die 1,5 "kop sal gebruik word vir die son, die 1,25" kop vir die aarde en die kogellager vir die maan. Eerstens wil u gate in die plat onderkant van die popkoppe boor met die 3/8 "boorpunt. Hiermee kan u die planete aan die stawe heg. Nou kom die prettige deel, skildery! Afhangende van watter verf u gebruik, Miskien moet u verskeie lae aanwend om 'n lewendige kleur te kry, veral as u die son en die maan skilder. Onthou dat dit beter is om 'n paar dun lae aan te wend as om op 'n baie dik laag te rol. 'n Dik laag kan waarskynlik druppels veroorsaak en neem lank om droog te word. Maak seker dat u elke dun laag heeltemal droog het voordat u verder gaan. Die aarde is uit die vrye hand geverf. Sodra die maan heeltemal droog is, gebruik die epoxy om dit aan die staaf te heg.

Omhulsel Voorbereiding

Ons moet 'n gat in die deksel van die omhulsel sny sodat die stawe vrylik kan beweeg. Hiervoor moet u die gatsaag van 4 wat aan die boor geheg is, gebruik. Onthou dat die gat van die middel af verplaas moet word om plek te maak vir die stapmotor en motorrat. Gebruik u basis as 'n verwysing om te bepaal waarheen sny die gat en maak seker dat dit gesentreer is met die rande van die omhulsel.

Noudat u planete, stange en omhulsel voorberei is, is u gereed om te begin vergader!

Stap 4: Stap 4: Hoofvergadering

Begin deur u stapmotor in die toegewese gleuf in die basis te plaas. Maak seker dat u die drade insteek sodat hulle deur die basis en onderkant loop. Plaas dan die aardapparaat op die geëxtrudeerde buis op die basis. U wil die aardrat so posisioneer dat dit net bokant die basis dryf en nie daarop vryf as u draai nie. Plaas nou die motorrat op die stapmotor sodat die middel van die rat deur die as van die motor loop. Die motorrat en aardrat moet mooi bymekaar pas. Voeg dan die sentrale rat by die geëxtrudeerde buis. Die sentrale rat pas baie goed op die geëxtrudeerde buis en moet op sy plek gehamer word.

Let op, dit is baie moeilik om die sentrale rat te verwyder sodra dit op sy plek gehamer is, dus maak seker dat u alles onder dit voldoende geplaas het voordat u verder gaan. U wil ook 'n bietjie ruimte tussen die aardrat en die sentrale rat laat sodat dit nie met mekaar inmeng nie.

U is nou gereed om u stokke by te voeg. Die sonstaaf gaan in die geëxtrudeerde buis op die basis en die aardstaaf gaan deur die gat in die aardrat. Maak weer seker dat daar geen vryf tussen parallelle dele is nie. Die maanrat word dan om die aardstaaf bo -op die aardrat geplaas. Die maanstaaf gaan in die sekondêre gat op die maanrat. Vul u stawe met hul onderskeie planete af en u is gereed om na die kringskema te gaan.

Stap 5: Stap 5: Kringskema

Die belangrikste dele van die skema is die mikrobeheerder, die kragtoevoer, die stapmotor en die bestuurdersbord en die klanksensor.

Kragtoevoer

Die krag word verskaf deur 'n 9V -battery wat aan die mikrobeheerder gekoppel word.

Stepper Motor & Drive Board

Die stapmotor is verbind met penne 8, 9, 10 en 11 op die mikrobeheerder. Hierdie penne word gebruik om spoele 1-4 van die stapmotor te aktiveer. Hulle word gedefinieer as uitsette in die skets.

Klanksensor

Die klanksensor is vasgemaak aan pen 4 op die mikrobeheerder. Dit word gedefinieer as 'n inset in die skets.

Stap 6: Stap 6: die Arduino -skets

Soos voorheen genoem, is penne 8 -11 gekoppel aan die aandryfbord (skerm) en aktiveer spoel 1-4 van die stapmotor. Die klanksensor is gekoppel aan pen 4. Ek het 'n vertragingstyd van 8 ms gedefinieer om 'n betroubare draaisnelheid deur die stapmotor te lewer. In die opstelling het ek die motorpenne as uitsette gedefinieer en die klanksensorpen as 'n inset. Die klanksensor word in die hooflus gelees deur 'n statusveranderlike naam statusSensor. As 'n geraas bespeur word, sal die statussensor op 1. Dit stel die motor 300 tree vorentoe. 'N Terwyl lus word gebruik om die stappe te tel. As 'n nuwe geluid bespeur word, sal die telling weer begin, wat veroorsaak dat die motor vir 'n langer tyd draai. As daar geen geluid bespeur word nie, stop die motor na 300 treë. Sien die aangehegte video vir meer inligting.

Opmerking: u kan enige aantal stappe instel waarop die motor moet draai. Ek het gevind dat 300 stappe ongeveer 30 sekondes beweging oplewer. Verander die staptelling as u wil hê dat die planetarium vir 'n langer of korter tydperk moet loop.

Stap 7: Stap 7: Omhulsel

Al wat nou oorbly, is om al die komponente in die omhulsel te plaas. Ek het agtergekom dat dit die maklikste en doeltreffendste is met behulp van klittenbandstroke. Voer eers die onderkant van die omhulsel uit met die haak (ruwe kant). Volgende reël die onderkant van u broodbord, mikrobeheerder, klanksensor, motor, motorskerm en battery met die lus (sagte kant). Voeg 'n lus bo -op die broodbord om die motor vas te hou. U kan nou elke oorblywende komponent veilig in die omhulsel plaas. Om die basis vas te maak, sny eers twee stukke van die lus uit wat effens groter in lengte en breedte is as die lang sye van die basis. Heg elke strook aan die lang kant van die omhulsel op 'n manier vas sodat die stepper motor rat volledig toegemaak kan word en die aarding goed kan pas in die gat wat uit die deksel van die omhulsel gesny is. Myne is ongeveer 1 van die bokant van die omhulsel geplaas. Heg vervolgens twee bypassende hake aan die lang sye van die voetstuk. U kan u basis nou aan die omhulsel heg. Ek het gekies om die voetstuk op hierdie manier te lig om plek te maak vir die kringe onder.

U planetarium is nou volledig gemonteer en gereed vir gebruik! Maak seker dat u battery aan die mikrokontroleerder gekoppel is, steek die skroewe op die omhulsel vas en laat 'n sterk lawaai. U moet sien dat u planetarium begin beweeg.

Let wel: vir 'n beter klankopsporing, haak u klanksensor aan een van die mure van die omhulsel naby die uitsny in die deksel.

Stap 8: Laaste opmerkings

Alhoewel dit 'n eenvoudige projek was, is die kennis wat ek daaruit opgedoen het van onskatbare waarde. Ek het alles geleer oor 3D -modellering, kodering van mikrobeheerders, videobewerking, projekbeplanning en nog baie meer. Ek het ook baie meer respek vir produkontwerpers gekry, want daar word baie gedink en moeite gedoen om iets te ontwerp en die ontwerpe lewendig te maak. Baie proef en fout en baie probleemoplossing. Dit was lekker om myself by die proses te betrek.

Hoop jy het hierdie instruksies geniet!