Pulksteņa mehānisms: 7 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).

1. solis: koncepcija

Mēģinot izdomāt ideju šim projektam, es nolēmu izveidot kaut ko tādu, kas būtu izmantojams un noderīgs manai ikdienai. Daudzām tādām lietām var būt divu brīvības pakāpes prasība, tāpēc es nolēmu izgatavot vienkāršu pulksteni, lai tas atbilstu prasībām, kā arī to parādīt uz mana galda, lai parādītu laiku. Sākotnēji ideja bija izgatavot rokas pulksteni, taču 3D drukātā daļa būtu pārāk maza, un motori, kas vada pulksteni, joprojām būtu pārāk lieli rokas pulkstenim.

Tādējādi šis projekts atrada rezerves daļas ap manu dzīvokli un nolēmu pie tā strādāt.

2. darbība. Daļas

- 3D drukātas detaļas

- 2 28BYJ-48 5V līdzstrāvas pakāpju motors

- 2 ULN2003 pakāpju motora vadītāja panelis

- Arduino Uno

- HC-05 Bluetooth modulis

Visas šīs detaļas esmu izgatavojusi es, izņemot pulksteņa rādītājus. Es neesmu ļoti radošs. Zemāk ir saite uz tās veidotāju.

www.thingiverse.com/thing:1441809

3. solis: detaļu montāža

(1)- Gear_1 un 2 ir jāpievieno soļu motoriem. Tie būs cieši pieguļoši, tāpēc, lai tie paliktu vietā, ir nepieciešams nedaudz spēka.

(2)- Base_0 paliks montāžas apakšā.

(3)- Base_1 tiks novietots virs SpurGear_1, tā ir minūtes rādītāja galvenā sastāvdaļa. Jūs varat pielīmēt šīs divas sastāvdaļas kopā, pārliecinieties, vai pamatne atrodas pārnesuma augšpusē.

(4)- Base_2 tiks novietots virs SpurGears_2, tā ir stundas rādītāja galvenā sastāvdaļa. Uz šo daļu attiecas tas pats, kas 3. darbība

(5)- Pulksteņu rādītājus var pielīmēt virs Base_1 un Base_2, vai arī varat izurbt nelielu caurumu, lai tie būtu vietā.

(6)- Lai minūtes rādītājs sakristu ar zobratu zobratu, jums ir nepieciešama 1 cm platforma, lai visu agregātu novietotu virsū ar vienu no pakāpju motoriem.

Iemesls tam ir tas, ka galvenā pamatne nevar būt augsta, jo otrs pakāpju motors nevarētu sasniegt augsto pārnesumu. Jebkurā gadījumā platforma ir nepieciešama vienam no soļu motoriem.

4. darbība: Arduino IDE bibliotēka

Šī projekta koda pamatā ir Tyhenry bibliotēka ar nosaukumu CheapStepper.h

github.com/tyhenry/CheapStepper

Lai instalētu šo bibliotēku savam arduino. Noklikšķiniet uz klona vai lejupielādējiet iepriekš redzamo saiti un lejupielādējiet to kā zip failu.

Arduino IDE. Skice -> Iekļaut bibliotēku -> Pievienot. ZIP bibliotēku

No visas bibliotēkas, kas darbojas, šī vislabāk un steidzami izmantoja pakāpju motoru.

5. darbība: maizes dēļa iestatīšana

Es izmantoju Arduino vairogu, lai iet kopā ar savu Arduino UNO. Tas izskatās tīrāks, bet jūs varat iegūt nelielu maizes dēli un novietot to uz Arduino UNO. Sekojiet shēmā redzamajai krāsai, jo daži vadi atrodas viens virs otra. Tapas 4-7 ir paredzētas vienam solim, bet tapas 8-11-otrajam solim.

Bluetooth modulim jābūt savienotam ar RX -> TX un TX -> RX ar Arduino plati.

Zilie vadi ir savienojumi no draiveriem līdz Arduino UNO

Zaļie vadi ir RX un TX savienojumi

Melni vadi ir iezemēti.

Sarkanie vadi ir 5V.

6. darbība: kods

Zemāk ir šī projekta kods.

Šeit tiks parādīts koda skaidrojums.

CheapStepper stepper (8, 9, 10, 11); CheapStepper stepper_2 (4, 5, 6, 7);

Būla kustībaPulksteņa rādītājs = true;

//37,5 min = 4096;

// 1 min = 106,7;

// 5 min = 533,3;

// 15 min = 1603;

// 30 min = 3206;

// 60 min = 6412;

int pilns = 4096;

int puse = pilna/2; 2048

pludiņš pilna laika = 6412; // 1 stunda

peldēt half_time = full_time/2; 30 min 3026

pludināt pieciem_laiks = puse_laiks/2; // 15 minūtes 1603

pludināt vienu reizi = pilns_laiks/60; // 1 min 106

pludiņš pieci_laiks = vienreizējs*5; // 5 min 534.3

peldēt one_sec = vienu reizi/60; // 1 sek 1.78

// mēs varam darīt katru 30 min, pagriežot motoru 3206 un atiestatot

Šis ir galvenais šī projekta aprēķins. Steperim būtu jāveic 4096 soļi, lai pagrieztos par 360 grādiem, bet, tā kā zobratu zobrati ir lielāki par pārnesumiem, kas piestiprināti pie pakāpiena, tas prasa vairāk soļu pilnai rotācijai. Tā kā zobratu zobrats ir galvenā sastāvdaļa, kas griež rokas. Man ir jāveic dažādi testi, lai pārliecinātos, ka vērtības ir pareizas.

full_time ir mainīgais, ko es piešķīru pilnai rokas rotācijai. Tas ir diezgan konsekventi, bet, soļiem daloties ar 2, lai iegūtu konkrētu kustību, pludiņa vērtība kļūst mazāka, kas apgrūtināja autovadītāja darbu.

Kustība pulksteņrādītāja virzienā = true; ir panākt, lai pakāpju motors kustētos pulksteņrādītāja virzienā, bet, tā kā tas griežas ar zobratu pretēji pulksteņrādītāja virzienam, iestatījumā ir jānosaka Būla vērtība. Jūs varat arī pasludināt to par nepatiesu sākumā, bet tas izskaidro, kā tas darbojas.

void setup () {Serial.begin (9600);

Serial.println ("Gatavs sākt kustēties!");

pos = vienreizējs; del = 900; attiecība = 60;

moveClockwise = nepatiess; }

Šeit es paziņoju, ka moveClockwise Būla vērtība ir nepatiesa. pos būs soļu skaits, del būs aizkave, un attiecība ir vai nu minūtēm/sekundēm = 60, vai stundām/minūtēm = 12

Mēs vadām rokas ar Bluetooth moduli. Pirmkārt, jums ir nepieciešams sērijveida Bluetooth terminālis no jūsu Android ierīces. Izveidojiet savienojumu ar Hc-05, izmantojot PIN 0000 vai 1234. Lai pārbaudītu, vai tas darbojas pareizi, varat izmantot kādu Arduino IDE koda piemēru. Kad tas ir pievienots, tam vajadzētu mirgot ļoti lēni, nevis strauji, kad tas nav pievienots.

tukša cilpa () {stāvoklis = 0;

ja (Serial.available ()> 0) {

štats = Serial.read (); }

par (pludiņš s = 0; s <(pos); s ++) {

stepper.step (virzīties pulksteņrādītāja virzienā); }

par (pludiņš s = 0; s <(poz/ratio); s ++) {

stepper_2.step (moveClockwise); }

kavēšanās (del);

Serial.available ()> 0 ir svarīgs, jo tas ir tas, kā jūsu Bluetooth modulis darbosies. Šis apgalvojums būs patiess, ja starp Arduino un jūsu ierīci notiek sakari. Stāvokļa mainīgais noteiks 3 citus mainīgos, kurus es paziņoju par iestatīšanas augšdaļu (), un tas arī izdrukās, kāda darbība tiek veikta. Divi cilpai ir galvenā funkcija, kas nosaka pakāpienu motora kustību.

ja (štats == '1') {

pos = vienreizējs; del = 0; attiecība = 12;

Serial.println ("Darbība 1: bez aizkaves"); }

Šis ir viens piemērs, kā izmantot Bluetooth ierīces ievadi, lai mainītu sistēmas darbību. Jūs varat rediģēt šos mainīgos, lai arī kā kontrolētu rokas.

7. darbība: demonstrācija un secinājumi

Šī ir sistēmas demonstrācija, kurā parādīts, kā tā darbojas. Korpusam varat izmantot jebko, kas atbilstu visām iekšpusē esošajām sastāvdaļām. Šis projekts bija vienkāršs un jautrs, jo es pirmo reizi drukāju 3D. Bluetooth moduli bija jautri izdomāt un lietot. Es pieļāvu dažas kļūdas, kuras bija par vēlu mainīt, bet gala produkts ir labs.