Useless Box: 3 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Prosjekt: Useless Box

Dato: mars 2020 - april 2020

Jeg bestemte meg for å gjøre dette prosjektet på grunn av to grunner, den ene for å stoppe et veldig mye mer komplekst prosjekt som jeg jobber med for tiden, og for det andre som noe å gjøre under full lockdown vi har her i New Zealand. Det var heldig at jeg hadde tilstrekkelige komponenter til å fullføre dette prosjektet, ettersom det ikke er mulig å kjøpe ytterligere komponenter på grunn av begrensningene regjeringen har lagt på kjøp av "ikke-essensielle" varer.

Hva er en "Useless Box", kort sagt, det er en eske med en bryter som normalt er slått av, men hvis du slår den på på innsiden, slås den av igjen. Dette gjentas hver gang du slår på bryteren med i denne boksen åtte forskjellige formater for åpning og lukking av lokket, fingeren som strekker seg og trekker seg tilbake, og til slutt bevegelsen av øynene og hvilken farge øynene viser.

En versjon av dette systemet kan utvikles som er mye enklere enn det ovenfor. Øynene og bevegelsesservoen, og lokket til å løfte lokket, kan begge fjernes. Lokket løfter deretter ganske enkelt på grunn av at fingerservoen strekker fingeren som igjen løfter lokket.

Rekvisita

1. Arduino Uno R3

2. 10K motstand

3. 330 Ohm motstand

4. To -polet bryter

5. Gul LED

6. 3 x Servomotorer

7. 2 x RGB Neopixel LED

8. 18650 batteriholder

9. 2 x 18650 4200mAh, 3,7V

10. LM2596 Step-Down DC-DC strømmodul

11. På/av -bryter, enpolet

12. Ulike Depont -kabler, fester og kretskort

13. Egnet tre til eske

Trinn 1: Bygg den

Boksen er laget av ethvert passende tre, med en enkel hardplate -base og fire gummiføtter. Boksenes dimensjoner igjen kan være av nesten hvilken som helst størrelse, forutsatt at fingeren kan nå bryteren. Dette prosjektets boksemål er 120 mm brede, 245 mm dybde og 90 mm høye. Jeg la til en strømbryter, LED for på/av og et lite hull på den ene siden. Hullet gir tilgang til Arduino Uno USB -porten for lasting av programvare, dette fant jeg laget for å sette og korrigere parametrene til servobevægelsen mye lettere, da det ville kreve fjerning av ytterkassen ellers.

Jeg har inkludert et Fritzing -diagram over kretsen som brukes. Jeg brukte en Arduino Uno rett og slett fordi jeg hadde en tilgjengelig, en WEMOS D1 Mini, eller Arduino Nano kan også brukes da systemet bare krevde 6 innganger. Jeg bestemte meg også for å lage dette systemet 18650 batteribasert i stedet for å bruke en 12V strømadapter, da det gjør boksen mer bærbar og tryggere å bruke. 18650 batteriene er i en to-batteripakke og har en spenning på 3,7V hver og en kapasitet på 4200mAh. Å komme til batteriene for å lade dem på nytt vil kreve at hovedkortet fjernes og lokket til å heve lokket må kobles fra.

De tre servoene brukte bare de jeg hadde tilgjengelig; hvilken som helst standard servo kan brukes. De fleste servoer leveres med tre depontkontakter og er farget, brun for GND, rød for strøm, alt mellom 4V og 7,8V, og til slutt gul for signallinjen. Jeg brukte to TowerPro MG995 servoer for lokket og fingeren og en CFsunbird SG90 for øynene. SG90 ble bare brukt da jeg hadde begrenset plass, jeg hadde tilgjengelig og ville ellers ha brukt en tredje MG995.

Boxens Av/På -bryter har en enkel debounce -krets festet som inkluderer en 10K motstand festet til GND og festet til det samme punktet på bryteren er en enkelt ledning festet til pinne 12 på Arduinio Uno. Den andre siden av bryteren er festet til Arduino innebygde 5V-pinne. Jeg bestemte meg for å bruke Step-Down-strømmodulen ettersom spenningen jeg fikk fra de to 18650 batteriene var omtrent 8,5V som var for høy for servoene, 7,8V var maksimal spenning anbefalt av TowerPro Datablad. Step-Down strømmodulen trapper spenningen ned til 6V som brukes av servoene og brukes også til å drive Arduinio Uno med GND- og VIN-pinnene. En enkel 330Ohm motstand i serie med en gul LED brukes for å vise om boksen er aktiv og er festet til GND og 6V kraftskinne. En enkeltpolet bryter brukes på utsiden av boksen for å slå de to 18650 batteriene på/av.

Øynene bruker to 8 mm Neopixel RGB-lysdioder, hver tilkoblet en 5V innebygd Arduino-strømforsyning og GND-pinner på Arduino Uno. De er seriekoblet og en enkelt signaltråd er festet til pinne 11 på Arduino Uno. RBG -lysdiodene har en flat side som bestemmer sekvensen av kontakter, se vedlagte bilde for pinouts. Disse lysdiodene kan kobles separat slik at Arduino Uno kan kontrollere hvert øye via en separat signalkabel. Som med alle prosjekter ble kretsen lagt ut på et brødbrett og testet før den ble installert på grunnplaten. Det anbefales at alle depontkontakter limes lett til pinnene på Arduino siden de har en tendens til å jobbe løst over tid.

Trinn 2: Programvaren

Jeg må på dette tidspunktet takke "labomat" og Useless-Box eksempel Arduino-koden som finnes på GitHub-nettstedet for grunnlaget for programvaren som kjører på dette systemet. Som en del av prosjektutviklingen justerte jeg og la til koden, spesielt servobevægelsen og fargen på øynene. I tillegg var det nødvendig å gjøre justeringer av alle servobevægelsesparametrene for å tillate forskjeller i bevegelse og utgangsposisjon.

Du trenger den nyeste versjonen av Arduino IDE 1.8.12 og biblioteksfiler: Adafruit NeoPixel.h og Servo.h. Jeg har lagt ved testprogrammet for øynene, og hovedprogrammet for boksoperasjonen.

Trinn 3: Avslutningsvis

Jeg syntes dette prosjektet var en hyggelig distraksjon fra hovedprosjektet jeg jobber med. Selv om versjonen jeg har bygget og vist her er grunnleggende, har jeg sett og beundret mange forskjellige versjoner av den samme boksen på internett og You Tube, som alle bruker interessante varianter av det grunnleggende temaet til en bryter og en enhet for å bytte det av.