GOB: 3 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Denna instruerbara skapades för att uppfylla projektkravet för Makecourse vid University of South Florida (www.makecourse.com).

Bakgrund på GOB

GOB står för Gear Operated Box och är en låda som fungerar via en serie växlar. Detta projekt skapades som nämnts ovan för Makercourse vid University of South Florida och denna instruerbara kommer att visa exakt vad som behövs för att replikera detta projekt också i andra lådor. Bilden till höger den första bilden ovan är den senaste versionen av GOB. Lådan kan låsas och låsas upp beroende på vilken nyckel RFID -sensorn "ser" och tänder även sidolamporna beroende på om lådan låser eller låser upp. Kolla in den bifogade videon för att se de senaste funktionerna i lådan.

Steg 1: Tillbehör/hårdvara

Du behöver följande för att återskapa det här projektet.

1. Arduino Uno Board

2. Arduino RFID -sensor (MFRC522)

3. Växlar - Se nedan för specifikationer

4. En stor vår

5. 5v stegmotor

6. Olika lysdioder

7. Bärbar USB -laddare

8. Box - Se nedan för specifikationer

9. Eventuella dekorationer du kan önska till din låda, jag använde följande:

- Sprayfärg (brun, guld, roséguld/ koppar)

- Glödlampor med nyckelring

- Olika 3D -tryckta kugghjul, bultar och rör

Växlar

Kugghjulen som används för den mekaniska delen av denna design designade jag i fusion 360 med hjälp av deras växelskript och sedan 3D -utskrivning. Den första bilden som bifogas här visar specifikationerna som jag använde för att generera alla mina växlar och var bara tvungen att ändra antalet tänder på varje. Den andra bilden visar kugghjulen som används i denna låda. Det användes 3 runda kugghjul och sedan användes en rektangulär växel som själva låsmekanismen. Den tredje bilden visar växlarnas placering, eftersom du kan se den övre växeln behöver guider för att hålla den på plats och den största växeln är limmad på en mindre växel som gör att stegmotorn kan rotera alla interna växlar samtidigt.

Låda

Lådan som användes för mitt projekt var gjord av 7 tum. x 7 tum. kartongark. Två tunna kartongremsor användes för att ansluta locket till lådans botten och sedan användes en liten remsa för att konstruera kroken på locket så att lådan kunde låsas. Du kan göra din låda av vilket material du föredrar eller använda en med ett lock som redan är anslutet på ena sidan, i båda fallen måste locket ha en krok på insidan för att lådan ska låsas av de interna kugghjulen. Titta på de två sista bilderna för mer information.

Steg 2: Montering

1. Samla allt material som anges i steg 1: Tillbehör/ hårdvara

2. Konstruera lådan, som tidigare nämnts kan du göra din låda av valfritt material eller ha den i vilken storlek som helst, med den enda specifikationen att den måste ha en invändig krok som är tillräckligt stor för att de interna kugghjulen ska kunna låsa lådan.

3. När lådan är konstruerad måste du koppla upp kretsen. Följ den bifogade schemat. Kom ihåg att ju mer ren och kompakt du gör din krets desto bättre passar den i din låda. När du har monterat programmet och testat din krets för att 1) verifiera att all maskinvara fungerar och 2) kontrollera att den gör vad du vill att den ska göra.

4. Nästa design och skriv ut de växlar som behövs för din låda. Detta kan ta några utskrifter beroende på storleken på din låda och storleken på din krets. Den första växeln du bör börja med är den för stegmotorn, detta hjälper dig att mäta höjden på dina växlar inuti lådan. Det finns olika pluggstorlekar bifogade i.stl -filerna som ska hjälpa dig att räkna ut den bästa höjden för din låda. Du måste borra ett hål i botten av pluggen och limma fast det på stegmotorn för att fästa växeln till stegmotorn.

5. När du har skrivit ut alla växlar och kretsen monterad, fäst växlarna på insidan av lådan. Jag använde varmt lim för enkel montering. Andra typer av lim eller skruvar kan också användas. Lägg till styrskenor efter behov för att hålla växlarna på plats. Som du kan se på bilderna måste växelns placering placeras direkt under locket på lådan där kroken vilar. Fjädern måste sitta direkt under kroken så att locket dyker upp när lådan är upplåst och det rektangulära kugghjulet får plats att glida in i kroken när lådan ska låsas.

6. När växlarna är på plats säkra din krets inuti lådan. Jag använde tejp, blå tejp i bilder, för detta eftersom det tillät mig att göra enkla justeringar efter behov.

7. Dekorera äntligen din låda! Jag valde att använda lysdioderna som ursprungligen användes för att beteckna växelns rotation som en del av inredningen på lådans vänstra sida. Den bästa delen av detta projekt är att det enkla konceptet låter dig anpassa detta projekt efter dina egna behov. De tre följande stegen visar hur jag dekorerade den här lådan.

8. Skriv ut en mängd olika växlar. Spraya sedan lådan och kugghjulen för att matcha vilket tema du siktar på. Jag använde några kugghjul som stenciler för att lägga till mönster på sidorna eller limmade dem för textur se bilderna bifogade för detaljer.

9. För glödlamporna på sidan använde jag nyckelringslampor som jag kunde skruva loss och ta ut lysdioderna. Därifrån kunde jag göra två hål i lådans sida för att trä in lysdioderna som jag hade anslutit till kretsen i glödlamporna på limmet på utsidan av lådan.

10. När du är klar, se till att det fortfarande finns tillräckligt med utrymme för att lägga ett föremål i din låda. Jag valde att dölja den inre kretsen med filt så att ingenting skulle fastna.

Ha kul att dekorera lådan hur du vill, det är det bästa med att uppfinna! Happy Making!

Steg 3: Kod

Komma igång

Den.ino -fil som bifogas är programkoden för GOB. För att kunna köra detta korrekt på din arduino måste du också installera de två bibliotek som också är kopplade till din arduino biblioteksmapp. Programmet är välkommenterat men det finns också en beskrivning nedan för ytterligare förtydligande. Dessa koder kräver en grundläggande förståelse för arduino -programmering.

Översikt/Beskrivning

1. Bibliotek

Det finns tre bibliotek som används i detta program SPI, MFRC522 och Stepper Library. Eftersom SPI är ett standard arduino bibliotek så behöver du inte installera det i din arduino bibliotek mapp. SPI står för Serial Peripheral Interface och det är ett seriellt kommunikationsprotokoll som arduino använder för att prata med RFID -sensorn. Med detta bibliotek använder vi MFRC522 -biblioteket för att läsa data från RFID -sensorn. Detta bibliotek är specifikt för sensorn och tillåter oss att använda den information som sensorn "läser" från RFID -knapparna som används för att låsa och låsa upp lådan. Stepper -biblioteket gör precis som det låter, det hjälper arduino att prata med stegmotorn.

2. Definiera variabler/ inställningar

Efter att ha inkluderat de nödvändiga biblioteken för den erforderliga hårdvaran måste stiften på nämnda hårdvara definieras. Arduino behöver i huvudsak veta vilka stift som pratar med vilka bitar av hårdvara.

3. Huvudslinga

Först och främst de två första om satser används för att se till att RFID -sensorn läser en RFID -nyckel. Då måste vi ta tag i koden eller UID för RFID -nyckeln som "läses", detta är vad som händer i den första för slingan i funktionen Loop (). När UID har lästs in måste vi kontrollera om nyckeln kommer att låsa eller låsa upp lådan. Här, med hjälp av en if else -sats har jag ställt in en nyckel för att låsa lådan och någon annan för att låsa upp lådan. Till exempel, om UID är lika med ett UID jag vill ringa till spinRight () -funktionen eller lås rutan annars ring spinLeft () -funktionen och lås upp rutan.

4. Snurrefunktioner

Funktionerna spinLeft () och spinRight () används för att snurra stegmotorn antingen vänster eller höger. Det viktigaste här är att för att vända stegmotorns riktningar vänds stegen till stegmotorn.