Skaitytuvo bokštelis ir patranka: 10 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Mes turėjome sukurti funkcinį prototipą, naudodamiesi įvairiais arduino jutikliais, todėl mūsų pasirinkimas buvo sukurti bokštelį su patranka, kuri paleidžia kulką į objektą, kurį aptiko skaitytuvas.

Bokštelio veikimas prasideda nuo nuolatinio skaitytuvo judesio atliekant 180 laipsnių slinkimą, kai jis aptinka kažką, patranka juda rodydama tiesiai ta kryptimi, į kurią nukreipia skaitytuvas, ir naudodamas du mygtukus, vieną įkrovimui ir kitą šaudant, iššaunama kulka.

Taip pat ekrane bus rodomi aptikti objektai per radaro sąsają.

Jaume Guardiola ir Damià Cusí projektas

1 žingsnis: reikalingos medžiagos

STATYBINĖS MEDŽIAGOS:

- 1x DIN A4 metakrilatas 0, 4 mm lapas.

- 1x medinis 0,3 mm lakštas. Matmenys: 600x300 mm.

- 1x vyriai.

- Karšti klijai.

- Dviejų komponentų epoksidiniai klijai.

- Super klijai.

- Medinis blokas.

- Elastinė gumytė.

- rašiklio vamzdelis.

- Maža virvelė.

ELEKTRONINĖS MEDŽIAGOS:

- 3x servo variklis MMSV001. (https://www.ondaradio.es/Catalogo-Detalle/3034/rob…

- 1x ultragarsinis artumo jutiklis HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1x arduino nano.

- Prijungimo laidas (jei įmanoma, raudona, juoda ir balta).

- Alavas.

- Suvirintojas.

2 žingsnis: dizainas

Bokštelio išorės dizaino brėžiniai buvo padaryti „Autocad“. Šiame faile rodomos visos dalys, reikalingos išoriniam surinkimui, kuris apims patrankos ir radaro mechanizmą.

3 žingsnis: lazeriu supjaustytas medinis lakštas

Naudodami „Autocad“failą galime lazeriu iškirpti figūras, kad būtų užtikrintas didesnis tikslumas ir geriau atrodytų apskritai, tačiau jos taip pat gali būti pagamintos rankomis, išgaunant matavimus iš failo.

4 žingsnis: Surinkimo įvadas

Mūsų patranka bus padalinta į dvi pagrindines struktūras. Visų servo variklių, jungčių, taip pat arduino Nano plokštės viduje bus pagrindo laikymas; tada viršuje yra judanti patranka, viduje laikanti kitą servo variklį ir šaudymo mechanizmą.

Šiame etape mes pradedame surinkti pagrindą, kaip parodyta nuotraukoje, galima naudoti karštus klijus arba epoksidinius klijus. Centre esanti skylė skirta išlaikyti servo sistemą, kuri judins patranką (ją galima įterpti iš viršutinės pusės), o po ja (idealiu atveju bendraašiškai) sumontuosime servo, kuris perkelia ultragarsinį jutiklį.

5 žingsnis: patrankos dizainas

Patrankos dizainui panaudojome keletą kvadratinių medienos gabalų ir porą metakrilato lazeriu supjaustytų dalių. Čia taip pat galite rasti „Autocad“piešinį.

Norėdami jį surinkti, naudojome karštuosius klijus ir sutvirtinimus maskavimo juosta, tačiau juos galima klijuoti bet kokiu būdu.

Patrankos vamzdis yra įprastas švirkštimo priemonės vamzdis, o šoviniai bus „airsoft“įprastas šovinys. Taip pat bus naudojama elastinė juosta, kad būtų išlaikytas reikiamas mechanizmo įtempimas, o virvė traukia šaulį aukštyn, kai reikia perkrauti.

Visi brėžinio matavimai yra milimetrais; patrankos antgalis pakeltas 3 mm, nes tokiu būdu kulka visada liks jos gale ir gali būti šaudoma iš užpakalio. Pabaigoje taip pat buvo pridėta šiek tiek klijų, kad kulka liktų viduje, bet tuo pat metu leistų šauliui pataikyti.

Servo viršutinėje patrankos dalyje yra šaudyklės atleidimo ir perkrovimo mechanizmas, pritvirtintas prie servo, yra svirtis, kuri horizontalioje padėtyje trukdys šaulio keliui ir neleis pataikyti į kulką, o pakėlus pridėkite šiek tiek įtampos fotografavimo mechanizmui ir atlaisvinkite kontaktą su juo maždaug 30 laipsnių kampu, leiskite jam sekti savo kelią ir šaudyti (žr. paveikslėlį aukščiau). Norėdami iš naujo įkelti, turėsite ištraukti mechanizmą atgal per 30 laipsnių tašką, naudodami prisegtą virvelę, tada paspauskite perkrovimo mygtuką, kuris sugrąžins servo į pradinę horizontalią padėtį ir išlaikys šaulį vietoje, kol reikės vėl šaudyti.

Pastaba: patrankos montavimas ir konstravimas be tikslių įrankių yra savotiška bandymų ir klaidų užduotis, gali prireikti šiek tiek laiko, kol išsiaiškinsime, kaip viską suderinti taip, kaip reikia. Mes primygtinai patariame statyti patrankų ir radarų konstrukcijas, kai viskas yra prijungta ir veikia, kad būtų tinkamai suderintos visos pozicijos.

6 žingsnis: „Arduino“ryšiai

Tai yra arduino ryšio schema. Iš esmės yra trys servo prievadai, kiekvienas prijungtas prie žemės, 5 V ir atitinkamai 9, 10 ir 11 kaiščiai (9 juda radarą, 10 - patranką, 11 - perkrovimo svirtį), o tada artumo jutiklis pririštas prie 2 ir 3 kaiščių. viršuje yra du mygtukai, susieti su 4 ir 5 kaiščiais; tie bus perkrauti ir atleisti. Ši (paveikslėlis aukščiau) yra naudojama ryšio schema.

7 žingsnis: Kodas

Didžioji dalis kodo, susijusio su radaro sąsaja, naudojant „Processing“ir „Arduino“, yra nurodomas ir išgaunamas iš išorinių šaltinių. Mūsų darbas buvo pritaikyti kodą, kad atitinkamai būtų perkeltos visos patrankos dalys, kad būtų galima nukreipti tam tikrą objektą į numatytą diapazoną. Visas kodas yra įtrauktas į aukščiau esančius arduino ir apdorojimo failus, čia yra keletas dalykų, į kuriuos reikia atsižvelgti:

„Arduino“kodas:

- Funkcijoje aimobject () yra eilutė: if (objectin> 10) {kur 10 reikšmė apibrėžia aptikimo „diapazoną“. Jei vertė sumažinama, patranka nusitaikys į smulkesnius objektus, tačiau ją taip pat lengvai paveiks triukšmas, jei vertė didesnė, ji aptiks tik didesnius objektus, bet didesnių objektų taikymas bus tikslesnis.

- Į funkciją aimobject () yra dar viena eilutė:

if (paskutinis atstumas <5) {

….

if (paskutinis atstumas <45) {

tai apibrėžia tikslinį aktyvų atstumą, galite nustatyti mažiausią ir didžiausią atstumą (centimetrais), kuriuo patranka nusitaikys į objektą. Mes manome, kad ultragarso jutiklis tiksliai neaptinka daugiau nei 45 cm ilgio objektų, tačiau tai priklauso nuo jūsų sistemos sukūrimo kokybės.

Apdorojimo kodas:

- Nerekomenduojame keisti apdorojimo skiriamosios gebos kodo, tai sujauks visą sąsają ir bus sunkiai pataisoma.

- Apdorojant sąranką yra parametras, kurį reikia pakeisti. (apie 68 liniją).

myPort = nauja serija (tai, "COM9", 9600);

COM9 turi būti pakeistas jūsų arduino prievado numeriu. pavyzdys („COM13“). Jei „Arduino“neveikia arba prievadas netinkamas, apdorojimas nebus pradėtas.

- Mes pakeitėme kai kuriuos apdorojimo parametrus, kad jie atitiktų mums reikalingus atstumus ir diapazoną, ir apie 176 eilutę:

jei (atstumas300) {

tai yra išimtis, kuri pašalina kai kuriuos mūsų ultragarso jutiklio skleidžiamus triukšmus, juos galima ištrinti, atsižvelgiant į konkretaus įrenginio signalo aiškumą, arba pakeisti, kad būtų pašalintas kitas diapazonas.

8 žingsnis: viską sumontuokite

Dabar, kai kodas veikia ir „mazgai“yra paruošti montuoti, mes toliau pritvirtinsime patranką prie servo pagrindo centre; vienas iš servo priedų turi būti priklijuotas prie patrankos apatinės pusės, idealiu atveju - masės centre, kad būtų išvengta pernelyg didelių inercinių jėgų.

Mes taip pat montuosime ultragarsinį jutiklį su plonu medžio dirželiu ir vienu servo priedu, todėl jutiklis šluoja tik šiek tiek priešais pagrindą (išpjautos dalys pagrindo priekyje yra suprojektuotos taip, kad jutiklis galėtų nušluoti 180 laipsnių). Servo gali tekti šiek tiek pakelti, kad galėtumėte šiek tiek atsistoti su viskuo, ką turite.

9 žingsnis: bandykite ką nors nufilmuoti

Dabar atėjo laikas pabandyti pamatyti, ar galite ką nors nušauti! Jei jis netaikomas teisingai, greičiausiai turėtumėte išimti patranką ir pabandyti suderinti ją su artumo jutikliu, tai galima padaryti parašius nedidelę programą, kuri juos abu padėtų į tą pačią padėtį. Šio veiksmo viršuje yra pridėtas variklių suderinimo arduino kodas.

(Mūsų konstrukcijos judesių diapazonas yra nuo 0 iki 160 laipsnių, ir mes patariame tai išlaikyti, apdorojimo kodas taip pat pritaikytas 160 laipsnių, todėl jis yra centre 80 °).

Čia galite atsisiųsti pridėtą vaizdo įrašą, kuriame rodomas visas perkrovimo, taikymo ir fotografavimo procesas.

10 žingsnis: refleksijos

Iš Jaume:

Norėčiau pareikšti, kad arduino projekto vykdymas buvo juokingesnis nei tikėtasi. Pasirodė, kad „Arduino“yra tikrai draugiška ir lengvai naudojama platforma, be to, tikrai naudinga greitai išbandyti naujas idėjas be jokios infrastruktūros.

Galimybė eksperimentuoti su skirtingais jutikliais ir technologijomis, nuo kurių buvome taip atskirti, buvo durų atidarymo patirtis, suteikianti mūsų projektams naujo ir turtingesnio turinio. Dabar elektroninių produktų kūrimas bent jau bus mažesnis psichinis barjeras.

Dizaino inžinerijos požiūriu „arduino“pasirodė esąs praktiškas ir įmanomas būdas greitai idėjų prototipų kūrimui toliau nuo formalios pusės ir daugiau funkcinėje pusėje; tai taip pat gana prieinama kaina, todėl tai gali sutaupyti įmonėms daug pinigų, ir mes tai matėme apsilankę HP.

Komandinis darbas taip pat buvo svarbus šio projekto aspektas, patvirtinantis, kad du tikrai skirtingi mąstymo būdai gali labai gerai papildyti, kad apskritai būtų stipresnis ir išsamesnis projektas.

Iš Damia: Šio projekto pabaigoje turiu keletą dalykų, kuriuos noriu pakomentuoti ir paaiškinti kaip galutinę išvadą. Visų pirma, dėkoju už visišką projekto turinio laisvę, kurią turėjome nuo pat pradžių, tai iškėlė iššūkį sau kad įjungtume savo kūrybiškumą ir bandytume rasti gerą būdą įgyvendinti daugelį klasėje išmoktų dalykų į funkcinį prototipą. Antra, reiškiu dėkingumą tokio pobūdžio projektų tikslui, manau, kad mūsų akimirka gyvena, kad išmoktų kuo daugiau dalykų, nes per vieną ateitį galėtume pritaikyti visas žinias. Ir kaip jau minėjau anksčiau, turėjome laisvę išbandyti įvairius technologinius dalykus, kad suprastume pagrindines jo funkcijas ir kaip tai galėtų būti naudinga įgyvendinant prototipą. Galiausiai norėčiau pasakyti, kad visa „Arduino“platforma padarė mane suvokti begalinius jos naudojimo būdus ir tai, kaip paprasta (turint pagrindinių žinių) gali būti.