Automātiska krāsu kannu atvērēja: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šī pamācība tika izveidota, izpildot Dienvidfloridas Universitātes Makecourse projekta prasības (www.makecourse.com). Šodienas instrukcijā es jums parādīšu, kā izveidot automatizētu krāsu tvertnes atvērēju.

1. darbība: 1. darbība. Krāsu tvertnes atvērēja projektēšana

Pirmais solis, veidojot savu automātisko krāsu tvertņu atvērēju, ir izstrādāt un izdomāt, kāds ir jūsu vispārējais spēles plāns. Daži var vēlēties izveidot projektu no koka, citi - 3D drukāšanu vai varbūt tikai putupolistirolu/kartonu. Materiāls nosaka projekta stabilitāti, bet dažas mazākas telpas un ierobežoti budžeti var noteikt kopējo dizainu un materiālu, ko jūs varētu vēlēties izmantot, lai izveidotu savu automātisko krāsu tvertnes atvērēju. Turpmāk es izmantošu 3D drukātu detaļu, putupolistirola un elektroniskās aparatūras maisījumu, lai izveidotu automatizētu krāsu balonu atvērēju. Jūsu projektēšanas process ir vissvarīgākais, mēģinot izvirzīt vispārēju mērķi vai plānu, kuru vēlaties ievērot, lai sasniegtu savu mērķi ar esošajiem ierobežojumiem. Šis solis nav viegls, un var paiet vairāki mēģinājumi un zīmējumi, pirms atrodat dizainu, kas atbilst jūsu ierobežojumiem, taču, tiklīdz esat sasniedzis vispārēju mērķi, pārējo darbību izpilde būs daudz vienkāršāka.

2. darbība: 2. darbība: izveidojiet savu Arduino Circiut darbībai

Sākšu ar elektroniskās aparatūras iestatīšanu, ko biju izvēlējusies savai automātiskajai krāsu balonu atvērējai. Es izmantoju Arduino Uno kā galveno mikrokontrolleri, kas kontrolē projekta vispārējās darbības, 9g mikro servomotoru, kas darbinātu mana dizaina atvēršanas mehānismu, ļaujot atkārtot kustību, pārvietojot servo roku no 0 līdz 90 uz 0 90 utt., 5V pakāpju motors, kas kontrolē krāsas rotācijas kustību, izmantojot pārnesumu sistēmu, pāris 220 omu rezistori, kas ļauj darboties pogai un gaismai, 1/2 maizes dēlis (var izmantot pilnu maizes dēli, bet space es izvēlējos 1/2), kas ļauj savienot visu, nedaudz Dupont/džemperu vadu, lai savienotu visus komponentus, ULN2003A draiveris, kas kontrolē pakāpju motora darbību (shēmas fotoattēlā tiek izmantots EasyDriver - Stepper Motor) Draiveris, bet vai nu tas darbotos), 5 mm zaļa gaismas diode, neliels spiedpogas slēdzis (poga), USB A līdz B kabelis, lai izveidotu savienojumu ar datoru, un 5 V līdzstrāvas 2200 mAh akumulatora barošanas avots, kas atbalsta Arduino barošanu, lai tas varētu darboties augšupielādētais kods, kuru es noņemšu rakstnieks vēlāk.

3. darbība: 3. darbība: C+ koda rakstīšana Arduino darbināšanai

Turpmākajos attēlos man ir kods, ko izveidoju ķēdes iestatīšanas darbībai, ko biju parādījis iepriekšējā solī. Funkciju bibliotēku var lejupielādēt www.makecouse.com apmācībā, lai darbinātu manu izmantoto soļu motoru. Kods pats par sevi ir paredzēts, lai sāktu nepārtrauktu cilpu, tiklīdz uz maizes dēļa ir nospiesta sākotnējā poga. Kad poga ir nospiesta, iedegas zaļā gaismas diode, norādot, ka darbojas automātiskais krāsu tvertnes atvērējs. Servomotors un pakāpju motors darbojas vienoti ar pakāpju motoru, kas darbojas ar pamatnes plāksnes vērpes kustību, uz kuras var sēdēt četrstūrainā krāsa, un servo, kas darbina atvērēju, izmantojot sviras darbību un izturību pret atsperi, kas ļauj atvērējs, lai noņemtu krāsas tvertnes vāku. Arduino Uno atiestatīšanas poga pārtrauc darbību, līdz poga tiek vēlreiz nospiesta. Augšupielādējiet šo kodu (vai līdzīgu izveidoto kodu) Arduino, izmantojot A līdz B USB kabeli. Kad programma ir augšupielādēta, izņemiet USB no datora un pievienojiet akumulatoram vai barošanas avotam, lai no šejienes piegādātu strāvu ierīcei.

4. darbība: 4. darbība: visu nepieciešamo detaļu 3D drukāšana

Es savai automātiskajai krāsu bundžu atvērējai kopumā izdrukāju 4 daļas. Pirmā daļa ir turēšanas tvertne, kurā atradīsies atvēršanas mehānisms un servomotors. Otrā daļa ir pats atvērējs, kas atbilst pamata kārbu atvērējam, ko bez maksas var iegādāties jebkurā Sherwin-Williams Paint veikalā. Pēdējie divi ir pārnesumu sistēma, kas darbina pamatplāksni, uz kuras balstīsies krāsa. Pirmais pārnesums, kas attēlots iepriekš, ir zobrats/statīvs, kas savienojas ar pamatplāksni, un otrs pārnesums, kas kontrolē krāsas tvertnes rotāciju. Otro pārnesumu, kas atrodas pakāpiena motora augšpusē, var izdrukāt, izmantojot to pašu pārnesumu kas parādīts iepriekš. Atvērējs darbojas pret pagarinājuma atsperi, kas attēlota iepriekš, un ir piestiprināta ar mašīnas skrūvēm, kas attēlotas arī iepriekš. Servo motors ir piestiprināts pie sāniem, lai tas darbotos vienoti ar iepriekš norādīto kodu darbību. Manis uzbūvētajā pamatplāksnē tika izmantota vienkārša putupolistirola izolācija, kas atrodama manā vietējā Lowe ar diametru 6 1/2 "un iekšējo diametru 4". Kvartāla izmēra krāsas kanna cieši pieguļ birzī ar pamatplāksni, un caurumi vidū ir savienoti ar zobratu/statīvu ar pamatplāksni. Vēlāk es krāsoju pamatplāksni sarkanā krāsā tikai estētiskiem nolūkiem.

5. solis: 5. solis: projekta stenda un bāzes izveide

Vispirms izveidojiet pamatni, kurā sēdēs rotējošā pamatne, un pakāpju motors ieslīdēs. Es izveidoju struktūru, līmējot putupolistirolu viens otram virsū un ļaujot līmei sacietēt, pirms sagriezt vēlamajā formā, izmantojot vienkāršu zāģa asmeni, ko biju iegādājies savā vietējā Lowe's. (Man nebija zāģa, tāpēc vienkārši turēju asmeni lupatā, lai varētu griezt putupolistirolu). Es sagriezu kastīti, lai tā būtu kvadrātveida forma 6 1/2 "un biezums 3". 9 collu diametra caurums, kurā atrodas pamatplāksne un zobrats/statīvs, atrodas 3 collu attālumā no soļu motora. Pakāpju motora un atvērēja novietojums ir atkarīgs no jūsu dizaina, bet tam jābūt 3 collu, lai pārnesumi darbotos nevainojami, ja izmantotu tos pašus izmērus, kurus biju izmantojis. Es pievienoju papildu caurumus, lai palielinātu svaru, lai noturētu struktūru, kuru piepildīju ar santīmiem un caurumam, kurā atrodas pamatplāksne, pievienoja alumīnija folijas oderi, lai samazinātu berzes koeficientu starp 3D printera pārnesumkārbas statīvu un kārbu. Tas arī ļāva man pievienot smērvielas, ja tas ir nepieciešams, lai izlīdzinātu darbību, bet tas nav vajadzīgs. Es ieteiktu 3D drukāt visu ķermeni, bet, ņemot vērā laika ierobežojumu un pieejamos materiālus, putupolistirols bija viss, ko es spēju pārvaldīt. Statīvs ir 13 collu augsts un 6 1/2 collas plats ar 2 collu atstarpi, kas ļauj atvērējam sazināties ar kvarta izmēra krāsa var perfekti. Pamatnei pievienoju papildu 3 1/2 collu pagarinājumu, lai statīvam tiktu sniegts papildu atbalsts, taču tas var būt nevajadzīgi, ja jūs uztraucaties par vietu. Atkarībā no jūsu personīgā dizaina var būt nepieciešami daži pielāgojumi. Pēc tam es nogriezu 2 1/2 collu platu caurums, kura garums ir 4 collas un dziļums 2 1/2 collas, un turēšanas trauks cieši pieguļ. Es noņēmu 1/2 collu pagarinājumu cauruma labajā pusē, lai servomotors varētu pareizi ievietot savā vietā. Es krāsoju konstrukcijas displeja nolūkos, bet tas nav nepieciešams.

6. darbība: 6. darbība: visu elektrisko komponentu un izveidoto detaļu montāža

Šajā solī tas ir atkarīgs no jūsu konkrētā dizaina. Es iebīdīju atvērēja turēšanas trauku caurumā, ko biju izgriezusi statīva augšpusē. Es pievienoju arī soļu motoru ar atbilstošo 3D drukāto pārnesumu. 3D drukāts pārnesums/statīvs, kas savienojas ar pakāpju motora pārnesumu un tur pamatplāksni. Ar to es izveidoju iepriekš aprakstīto Arduino ķēdi, savienojot pakāpju motoru ar ULN2003A draiveri un servomotoru ar maizes dēli/Arduino. Ar to es pārbaudīju mezgla rotāciju un kustību un veicu nelielas regulēšanas izmaiņas, lai darbotos ātrāk un vienmērīgāk (pievienojot smērvielas, atverot atveres plašāk utt.). Es pievienoju atvērēju, ko biju saņēmusi jebkurā Šervina Viljamsa krāsu veikalā, un tukšu kvart izmēra krāsas baloniņu ar šķidrumiem, lai parādītu pilnas neatvērtas krāsas kārbas darbību. Atvērējam vajadzētu pārvietoties vertikāli, lai ar sviras mehāniķi noņemtu krāsas kannas vāku. Pakāpju motors vienlaicīgi darbina pārnesumu sistēmu, lai pagrieztu uz pamatnes plāksnes esošo ceturtdaļas izmēra krāsu, lai atvērējs ļautu pilnībā noņemt vāku. Kad esat savācis savu automātisko krāsu tvertnes atvērēju ar atbilstošo elektronisko Arduino shēmas iestatījumu, veiciet nepieciešamos pielāgojumus, un jūsu galīgajam projektam vajadzētu būt pabeigtam automātiskam krāsu tvertnes atvērējam.