Onyttig låda: 3 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Projekt: Useless Box

Datum: mars 2020 - april 2020

Jag bestämde mig för att göra det här projektet på grund av två skäl, en för att stoppa ett mycket mer komplext projekt som jag för närvarande arbetar med, och för det andra som något att göra under hela lockdownen vi har här i Nya Zeeland. Det var tur att jag hade tillräckligt med komponenter för att slutföra detta projekt, eftersom det inte är möjligt att köpa ytterligare komponenter just nu på grund av de restriktioner som regeringen har lagt på inköp av "icke-väsentliga" föremål.

Vad är en "värdelös låda", helt enkelt är det en låda med en strömbrytare som normalt är avstängd, men om du slår på den inuti systemet stängs den av igen. Detta upprepas varje gång du slår på strömbrytaren med i denna låda åtta olika format för lockets öppning och stängning, fingret som sträcker sig och dras tillbaka, och slutligen ögonrörelsen och vilken färg ögonen visar.

En version av detta system kan utvecklas som är mycket enklare än ovan. Ögonen och deras rörelsesservo och locklyftservon kan båda tas bort. Locket lyfts sedan helt enkelt på grund av att fingerservon sträcker ut fingret som i sin tur lyfter locket.

Tillbehör

1. Arduino Uno R3

2. 10K motstånd

3. 330 Ohm motstånd

4. Tvåpolig brytare

5. Gul lysdiod

6. 3 x Servomotorer

7. 2 x RGB Neopixel -lysdioder

8. 18650 batterihållare

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

10. LM2596 Step-Down DC-DC effektmodul

11. Strömbrytare, enpolig

12. Olika Depont -kablar, fästen och kretskort

13. Lämpligt trä för låda

Steg 1: Bygg det

Lådan är gjord av valfritt trä, med en enkel hårdplatta och fyra gummifötter. Lådans mått igen kan vara av nästan vilken storlek som helst, förutsatt att fingret kan nå omkopplaren. Projektets boxdimensioner är 120 mm breda, 245 mm djup och 90 mm höga. Jag lade till en strömbrytare, strömbrytare för av/på och ett litet hål på ena sidan. Hålet ger åtkomst till Arduino Uno USB -porten för att ladda programvara, detta fann jag gjord för att ställa in och korrigera parametrarna för servorörelsen mycket lättare eftersom det skulle kräva borttagning av ytterhöljet annars.

Jag har inkluderat ett Fritzing -diagram över kretsen som används. Jag använde en Arduino Uno helt enkelt för att jag hade en tillgänglig, en WEMOS D1 Mini eller Arduino Nano kunde också användas eftersom systemet bara krävde 6 ingångar. Jag bestämde mig också för att göra detta system 18650 batteribaserat istället för att använda en 12V nätadapter eftersom det gör lådan mer bärbar och säkrare att använda. 18650-batterierna hålls i ett tvåbatteripaket och har en spänning på 3,7V vardera och 4200mAh kapacitet. För att komma till batterierna för att ladda om dem skulle baskortet avlägsnas och lockets lyftarm kopplas bort.

De tre servon som används var helt enkelt de jag hade tillgängliga; vilken standard servo som helst kan användas. De flesta servon levereras med tre depontkontakter och är färgade, bruna för GND, röda för ström, allt mellan 4V och 7,8V och slutligen gult för signallinjen. Jag använde två TowerPro MG995 -servon för locket och fingret och en CFsunbird SG90 för ögonen. SG90 användes bara eftersom jag var begränsad i utrymmet, jag hade tillgängligt och skulle annars ha använt en tredje MG995.

Boxens av/på -omkopplare har en enkel avstängningskrets ansluten som inkluderar ett 10K -motstånd fäst på GND och ansluten till samma punkt på strömbrytaren är en enda tråd ansluten till stift 12 på Arduinio Uno. Den andra sidan av strömbrytaren är ansluten till Arduino inbyggda 5V-stift. Jag bestämde mig för att använda Step-Down-effektmodulen eftersom spänningen jag fick från de två 18650-batterierna var cirka 8,5V vilket var för högt för servon, 7,8V var den maximala spänningen som rekommenderades av TowerPro-databladet. Step-Down-effektmodulen steg ner spänningen till 6V som används av servon och som också används för att driva Arduinio Uno med dess GND- och VIN-stift. Ett enkelt 330Ohm -motstånd i serie med en gul lysdiod används för att visa om boxen är aktiv och är ansluten till GND och 6V power rail. En enda polig switch används på utsidan av lådan för att slå på/av de två 18650 batterierna.

Ögonen använder två 8 mm Neopixel RGB-lysdioder, var och en ansluten till en 5V inbyggd Arduino-strömförsörjning och GND-stift på Arduino Uno. De är seriekopplade och en enda signalkabel är ansluten till stift 11 på Arduino Uno. RBG -lysdioderna har en platt sida som bestämmer sekvensen av kontakter, se bifogad bild för pinouts. Dessa lysdioder kan kopplas separat så att Arduino Uno kan styra varje öga via en separat signalkabel. Som med alla projekt lades kretsen på en brödbräda och testades innan den installerades på baskortet. Det rekommenderas att alla depontkontakter limmas lätt på sina stift på Arduino eftersom de har en tendens att lösa sig med tiden.

Steg 2: Programvaran

Jag måste vid denna tidpunkt tacka “labomat” och Useless-Box-Arduino-koden som finns på GitHub-webbplatsen för grunden för programvaran som körs på detta system. Som en del av projektutvecklingen justerade jag och lade till koden i synnerhet servorörelsen och ögonens färg. Dessutom var det nödvändigt att göra justeringar av alla servorörelseparametrar för att möjliggöra skillnader i deras rörelse och utgångsläge.

Du behöver den senaste versionen av Arduino IDE 1.8.12 och biblioteksfiler: Adafruit NeoPixel.h och Servo.h. Jag har bifogat testprogrammet för ögonen och huvudprogrammet för låddriften.

Steg 3: Avslutningsvis

Jag tyckte att det här projektet var en trevlig distraktion från huvudprojektet jag arbetar med. Även om versionen jag har byggt och visat här är grundläggande har jag sett och beundrat många olika versioner av samma låda på internet och You Tube, som alla använder intressanta variationer av grundtemat för en switch och en enhet för att växla det av.