Turinys:

Garso aktyvuotas planetariumas: 8 žingsniai (su nuotraukomis)
Garso aktyvuotas planetariumas: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

Video: Garso aktyvuotas planetariumas: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

Video: Garso aktyvuotas planetariumas: 8 žingsniai (su nuotraukomis)
Video: «Звуки звёзд» в Планетарии 2024, Lapkritis
Anonim
Garso aktyvuotas planetariumas
Garso aktyvuotas planetariumas

Šis nurodymas buvo sukurtas vykdant Pietų Floridos universiteto „Makecourse“projekto reikalavimą (www.makecourse.com).

Tai mano garsą aktyvuojantis planetariumas. Pagrindinė planetariumo funkcija yra aktyvuoti esant garsiam garsui, pavyzdžiui, plojimui, ir atkurti mėnulio ir Žemės orbitą aplink saulę. Tai įdomus ir paprastas projektas, kurį galima lengvai atkurti ir kuris bus gražus dekoratyvus ir interaktyvus kūrinys.

Šioje instrukcijoje paaiškinsiu, kaip atkurti šį planetariumą, aptardamas pavarų sistemą, bendrą sąranką ir valdymo sistemą.

1 žingsnis: 1 žingsnis: dalys ir įrankiai

Dalys

  • 1 DC -47P DC serijos didelės apkrovos elektronikos gaubtas - 9,58 USD
  • „ArtMinds®“medinės lėlės galva, 2,5 " - 2,49 USD
  • „ArtMinds®“medinė lėlės galva, 2,25 colio - 1,89 USD
  • 3/8 "skersmens 6061 aliuminio apvalus strypas 24" ilgio T6511 presuotas 0,375 colio skersmuo - 7,20 USD

Elektronika

  • DC 5 V žingsninis variklis 28BYJ-48 su ULN2003 vairuotojo bandymo modulio plokšte 4 fazių-1,79 USD
  • Garso jutiklio modulis - 1,50 USD
  • UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 „Arduino“+ USB kabelio kūrimo lenta - 7,58 USD
  • Mini duonos lenta - 5,69 USD
  • 4 kontaktų moterų ir moterų kabelis-3,84 USD
  • „Breadboard Jumper Wire“75 vnt pakuotė - 4,99 USD

Įrankiai ir reikmenys

  • 3D spausdintuvas
  • Matavimo juostos
  • 3/8 "rutulinis guolis
  • 5 minučių epoksidas
  • Dantų krapštukas arba vienkartinis maišytuvas
  • Vienkartinis padėklas
  • Plaktukas
  • Grąžtas
  • 4 "skylių pjūklas
  • Juostos pjūklas
  • Plokščias ir išlenktas rankų dildė
  • Akriliniai dažai ir teptukai: tamsiai mėlyna, tamsiai žalia, balta, geltona

Programinė įranga

Jums reikės „Arduino IDE“arba atskirų AVR-GCC ir „AVRDude“versijų

2 veiksmas: 2 žingsnis: krumpliaračio sistemos sukūrimas

2 žingsnis: sukurkite pavarų sistemą
2 žingsnis: sukurkite pavarų sistemą

Čia atsiranda 3D spausdintuvas. Norėdami atspausdinti krumpliaračius ir pagrindą, kuris laikys krumpliaračius ir strypus, turėsite atsisiųsti pridėtus STL failus. Planetariumo dizainą sudaro 4 pavaros: variklio pavara (pavaros pavara), žemės pavara (varoma pavara), maža centrinė pavara ir mėnulio pavara. Variklio pavara bus pritvirtinta prie žingsninio variklio ir važiuos žemine pavara. Mėnulio krumpliaratis bus ant Žemės krumpliaračio, o jo centre bus strypas, einantis per Žemės pavarą. Dėl to Mėnulio krumpliaratis pasuks, kai sukasi Žemės pavara. Centrinė pavara naudojama Mėnulio krumpliaračiui laikyti ir apeis Žemės krumpliaračio centrą. Mėnulio strypas eis per Mėnulio krumpliaratį, kuris leis Mėnuliui keliauti aplink Žemę, o Žemė ir Mėnulis keliaus aplink Saulę. Norėdami sutaupyti spausdinimo laiko, bazėje panaudojau 5% užpildą. Šis mažas užpildymas taip pat padarė pagrindą labai lengvą, o tai buvo naudinga.

3 žingsnis: 3 žingsnis: paruošiamasis darbas

3 žingsnis: paruošiamasis darbas
3 žingsnis: paruošiamasis darbas

Strypo paruošimas

Kai viskas bus atspausdinta, turėsime atlikti tam tikrus parengiamuosius darbus, kad mūsų planetos, strypai ir gaubtas būtų paruošti montavimui. Pirma, mums reikės naudoti juostinį pjūklą, kad supjaustytumėte strypą į tris dalis. Vienas turėtų būti 5 ", vienas - 3", o paskutinis - 1,5 ".

Planetos paruošimas

Žemės, Saulės ir Mėnulio kūrimui naudosime lėlių galvutes ir rutulinius guolius. 1,5 colio galvutė bus naudojama Saulei, 1,25 colio - Žemei, o rutulinis guolis - Mėnuliui. Pirmiausia norite išgręžti skyles į plokščią lėlių galvų dugną naudodami 3/8 colio grąžtą. Tai leis jums pritvirtinti planetas prie strypų. Dabar ateina linksmoji dalis, tapyba! Priklausomai nuo to, kokius dažus naudojate, gali tekti užtepti kelis sluoksnius, kad gautumėte ryškią spalvą, ypač kai dažote saulę ir mėnulį. Atminkite, kad geriau užtepti kelis plonus sluoksnius, nei padengti ant vieno labai storo sluoksnio. Storas sluoksnis greičiausiai sukels lašų išdžiūti ilgai. Prieš tęsdami būtinai leiskite kiekvienam plonam sluoksniui visiškai išdžiūti. Žemė buvo nudažyta laisva ranka. Kai Mėnulis visiškai išdžius, naudokite epoksidą, kad pritvirtintumėte jį prie strypo.

Korpuso paruošimas

Turime iškirpti skylę gaubto dangtelyje, kad strypai galėtų laisvai judėti. Norėdami tai padaryti, turėsite naudoti 4 colių pjūklą, pritvirtintą prie gręžtuvo. Atminkite, kad skylę reikia išstumti iš centro, kad būtų vietos žingsniniam varikliui ir variklio pavarai. Naudokite savo pagrindą kaip nuorodą, kad nustatytumėte, kur iškirpkite skylę ir įsitikinkite, kad jos centre yra korpuso kraštai.

Dabar, kai jūsų planetos, strypai ir gaubtas yra paruošti, esate pasiruošę pradėti surinkimą!

4 žingsnis: 4 žingsnis: pagrindinis surinkimas

4 žingsnis: pagrindinis surinkimas
4 žingsnis: pagrindinis surinkimas

Pradėkite įdėdami žingsninį variklį į skirtą pagrindo angą. Būtinai įkiškite laidus taip, kad jie tekėtų žemyn per pagrindą ir iš apačios. Tada padėkite „Earth“pavarą ant išspausto vamzdžio ant pagrindo. Norite pastatyti „Earth“pavarą taip, kad ji plūduriuotų tiesiai virš pagrindo ir sukdamasi jos netrintų. Dabar uždėkite variklio pavarą ant žingsninio variklio taip, kad krumpliaračio centras eitų per variklio veleną. Variklio pavara ir įžeminimo pavara turėtų puikiai derėti. Tada pridėkite centrinę pavarą prie ekstruzinio vamzdžio. Centrinė pavara labai tvirtai priglunda prie ekstruzinio vamzdžio ir turi būti įkalta.

Atminkite, kad labai sunku nuimti centrinę pavarą, kai ji yra įkalta į vietą, todėl prieš tęsdami įsitikinkite, kad viską tinkamai padėjote po ja. Taip pat norite palikti šiek tiek vietos tarp Žemės pavaros ir Centrinės pavaros, kad jos netrukdytų viena kitai.

Dabar esate pasiruošę pridėti savo strypus. Saulės strypas pateks į išspaustą vamzdį, esantį ant pagrindo, o Žemės strypas eis per skylę Žemės pavaroje. Dar kartą įsitikinkite, kad tarp lygiagrečių dalių nėra įtrūkimų. Tada Mėnulio krumpliaratis dedamas aplink Žemės strypą, ant Žemės krumpliaračio. Mėnulio strypas pateks į antrinę Mėnulio krumpliaračio skylę. Uždenkite strypus atitinkamomis planetomis ir esate pasiruošę pereiti prie grandinės schemos.

5 veiksmas: 5 žingsnis: grandinės schema

5 žingsnis: grandinės schema
5 žingsnis: grandinės schema

Pagrindinės schemos dalys yra mikrovaldiklis, maitinimo šaltinis, žingsninis variklis ir vairuotojo plokštė bei garso jutiklis.

Maitinimo šaltinis

Maitinimą tiekia 9 V baterija, kuri prijungiama prie mikrovaldiklio.

Žingsninis variklis ir pavaros lenta

Žingsninis variklis yra prijungtas prie mikrovaldiklio 8, 9, 10 ir 11 kaiščių. Šie kaiščiai naudojami žingsninio variklio ritėms 1-4 suaktyvinti. Jie eskize apibrėžiami kaip išėjimai.

Garso jutiklis

Garso jutiklis pritvirtintas prie mikrovaldiklio 4 kaiščio. Jis apibrėžiamas kaip eskizo įvestis.

6 žingsnis: 6 žingsnis: „Arduino“eskizas

6 žingsnis: „Arduino“eskizas
6 žingsnis: „Arduino“eskizas

Kaip minėta anksčiau, kaiščiai 8-11 yra prijungti prie pavaros plokštės (skydo) ir suaktyvins žingsninio variklio ritės 1-4. Garso jutiklis prijungtas prie 4 kaiščio. Aš nustatiau 8 ms uždelsimo laiką, kad žingsninis variklis užtikrintų patikimą apsisukimų dažnį. Sąrankoje variklio kaiščius apibrėžiau kaip išėjimus, o garso jutiklio kaištį - kaip įvestį. Garso jutiklį pagrindinėje kilpoje skaito būsenos kintamasis statusSensor. Kai aptinkamas triukšmas, būsenos jutiklis nustatomas į 1. Tai pradės sukti variklį į priekį 300 žingsnių. Žingsniai skaičiuojami naudojant ciklo ciklą. Jei aptinkamas naujas garsas, skaičiavimas bus paleistas iš naujo ir variklis suksis ilgesnį laiką. Jei garsas neaptinkamas, variklis nustoja suktis po 300 žingsnių. Norėdami gauti daugiau informacijos, žiūrėkite pridedamą vaizdo įrašą.

Pastaba: galite nustatyti bet kokį variklio sukimosi žingsnių skaičių. Radau, kad 300 žingsnių suteikia maždaug 30 sekundžių judesio. Nedvejodami pakeiskite žingsnių skaičių, jei norite, kad planetariumas veiktų ilgiau ar trumpiau.

7 žingsnis: 7 žingsnis: gaubto surinkimas

7 žingsnis: gaubto surinkimas
7 žingsnis: gaubto surinkimas

Dabar lieka tik sudėti visus komponentus į korpusą. Radau, kad tai lengviausiai ir efektyviausiai pavyko padaryti naudojant velcro juosteles. Pirmiausia uždėkite gaubto apačią kabliu (šiurkšti pusė). Toliau sulenkite duonos lentos, mikrovaldiklio, garso jutiklio, variklio, variklio skydo ir akumuliatoriaus apačią su kilpa (minkšta pusė). Prie duonos lentos viršaus pridėkite kilpą, kad variklis laikytųsi vietoje. Dabar galite saugiai įdėti kiekvieną likusį komponentą į korpusą. Norėdami pritvirtinti pagrindą, pirmiausia iškirpkite dvi kilpos dalis, kurios yra šiek tiek didesnio ilgio ir pločio nei ilgos pagrindo pusės. Pritvirtinkite kiekvieną juostelę prie ilgosios korpuso pusės taip, kad būtų galima visiškai uždaryti žingsninio variklio pavarą, o įžeminimo pavara gerai tilptų į skylę, kuri buvo išpjauta iš gaubto dangčio. Mano buvo pastatyti maždaug 1 colio atstumu nuo gaubto viršaus. Toliau pritvirtinkite du atitinkamus kabliukus prie ilgų pagrindo šonų. Dabar galite pritvirtinti savo pagrindą prie gaubto. Aš nusprendžiau pakelti pagrindą tokiu būdu, kad būtų vietos grandinė apačioje.

Jūsų planetariumas dabar yra visiškai surinktas ir paruoštas naudoti! Įsitikinkite, kad jūsų baterija prijungta prie mikrovaldiklio, pritvirtinkite varžtus prie korpuso ir skleiskite stiprų triukšmą. Turėtumėte pamatyti, kaip jūsų planetariumas pradeda judėti.

Pastaba: norėdami geriau aptikti garsą, prijunkite garso jutiklį prie vienos iš korpuso sienų, esančio šalia dangčio išpjovos.

8 žingsnis: Paskutinės pastabos

Nors tai buvo paprastas projektas, mano įgytos žinios yra neįkainojamos. Aš sužinojau viską apie 3D modeliavimą, mikrokontrolerių kodavimą, vaizdo įrašų redagavimą, projektų planavimą ir daug daugiau. Aš taip pat įgijau daug daugiau pagarbos gaminių dizaineriams, nes yra daug minčių ir pastangų kuriant kažką ir įgyvendinant šiuos dizainus. Daug bandymų ir klaidų ir daug problemų sprendimo. Buvo smagu įsitraukti į procesą.

Tikimės, kad jums patiko ši pamoka!

Rekomenduojamas: