Bicycle Energy Demo (Build): 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu Təlimatın məqsədi, uşağın mühəndisliyə marağını artırmaq üçün interaktiv velosiped enerjisi nümayişi yaratmaq idi. Layihə belə işləyir: bir uşaq velosipedi daha sürətli idarə edərkən, ekran lövhəsində daha çox işığı aktivləşdirə bilir və nəticədə mavi LED işıqlarda CITADEL sözünü yazır. Sürücü daha sürətli pedal verməyə davam edərkən, qırmızı LED işıqları olaraq bulldogun gözlərini aktivləşdirə bilir. Layihənin hər hansı bir standart ölçülü qapıdan siniflərə uyğun olmasını təmin etmək üçün hər montajın genişliyi heç vaxt 30 düymdən çox deyil. Göstərici lövhəsi təkərlər üzərində qurulmuşdur ki, asanlıqla nəql olunsun. Mövcud olan bütün material və vasitələrlə, bütün avadanlıq/elektrik komponentlərini və velosiped almaq məcburiyyətində olsanız, təxminən 400 ABŞ dolları dəyərində bir layihənin tamamlanması təxminən 6 ilə 10 gün çəkəcəkdir.

İstifadə olunan alətlər: Elektrikli matkap, masa testerəsi, yapboz, qazma maşını, zımpara, şerit ölçüsü, köməkçi tutacaq, yuva açarı dəsti, lehimləmə dəmiri, tel sıxma aləti, 3D printer, müxtəlif məişət alətləri (penslər, qayçı və s.)

İstifadə olunan materiallar:

12mm Diffüz İncə Digitel RGB LED Piksellər (25 Strand) (2)

GDSTIME 5V DC 50mm Fan (2)

Arduino Uno

5 mm (HTD) Pitch, 15 mm enində Tək tərəfli kəmər

Kent 20 "Boys Pusu Velosiped və ya arxa dirəkli başqa 20" velosiped

Böyük Soyuducu - Multiwatt Paketi (Sparkfundan) (5)

Hava qoruyucusu 2 "x4" x8 'Təzyiqli Everbilt 1-1/2 "(4)

Ekran lövhəsi üçün kontrplak (yüngül, lakin bir qədər dayanıqlıdır)

Məktublar üçün Lövhə

Ekran Ayaqları üçün Kvadrat Ağac Dübelləri

Künc Brace Dəyər Paketi (18564)

Everbilt 2 ağır künc dayağı (2 paket)

Tutuş Rite # 8 x 2”Vintlər (Model # PTN2S1)

Kəmər sürücülü skuterlər üçün 24V 250W Elektrik Scooter Motoru (maddə# MOT-24250B)

WIR-110, 16 Ölçülü Qara Güc Kabeli Teli (12 ft)

WIR-110, 16 Ölçülü Qırmızı Elektrik Kabeli Tel (12 ft)

16-20 Ölçü Teli

LM338T/NOPB xətti gərginlik tənzimləyicisi

5 dəstə terminal bloku (2)

Lehim lövhələri

1.0 Ohm Rezistorlar (5)

5.1 kOhm Rezistorlar (2)

150 Ohm müqavimət

100 kOhm rezistor

2200 uF kondansatör

20 kOhm rezistor

200 pF kondansatör

5V Zener Diod

2N2905 Transistor və ya Ekvivalent

1.5k Potansiyometr

LM308 Op-amp

Jumper tel dəsti

Boya / Boya Fırçaları

Addım 1: Təlimçinin qurulması

2x4x8 ölçülü taxtanı iki 28 "lövhəyə, başqa iki lövhədə 24" və daha ikisini 16 "da kəsərək başlayın. Bunun üçün iki ədəd 2x4x8 lövhəyə ehtiyacınız olacaq. Hər ucunda 45 dərəcə açı ilə əlavə dörd lövhə kəsin. Bu iki lövhənin uzunluğu 10 "olmalıdır. 16 "lövhələrdən istifadə edərək, lövhədə 3" dərinlikdə və 1 3/4 "enində olan çentikləri kəsmək üçün bir yapboz istifadə edin. Kəsmədən əvvəl bu ölçüləri izləmək faydalıdır.

10 "lövhədən 2 -ni götürün və 16" lövhələrdən birinə yapışdırın. 16 "lövhəni sağa qaldırın və 10" lövhəni 16 "nın hər tərəfinə söykəyin ki, lövhə və döşəmə ilə üst -üstə düşsün. 3 lövhəni bir -birinə bağlamaq üçün vintlərdən istifadə edin. Qalan 16" üçün bu prosesi təkrarlayın və iki ədəd 10 "lövhə.

Hər iki 24 lövhənin ortasını 12 "işarəsi ilə 16" lövhənin ortasını işarələyin. 16 "lövhənin dik olması və 24" lövhənin yan tərəfə uzanması üçün iki işarəni bir -birinə düzün. 2 vida açın 16 " - 24" lövhəsi və hər 10 "lövhə 24" lövhəsi üçün 2 ədəd daha. Bu prosesi digər 24 "lövhə və 10" lövhələr bağlı 16 "lövhə ilə təkrarlayın.

Sonra, lövhənin ortasını 28 "lövhənin hər birində qeyd edin. 14" işarəsinin hər tərəfində başqa bir 4 işarəsi qoyun. Bu 2 işarənin arasında 8 "olmalıdır. Bu işarələr üzərindəki 24 "lövhəni lövhənin içi ilə işarələyin. 3 lövhəni bir -birinə bağlamaq üçün hər birinə 2 vida qazın. Hamısını birləşdirmək üçün bunu digər 28" lövhə ilə təkrarlayın.

Addım 2: Motor Gərdiricinin Qurulması/Quraşdırılması

Kəməri gərginləşdirmək üçün uyğun bir yol əldə etmək, komandanın mübarizə apardığı bir şey idi. Yuxarıda görünənlərə gəlməzdən əvvəl bir neçə fərqli fikirdən keçdik. Metal bir sürüşmə dəmir yolu ideal olardı, lakin büdcənin aşağı olması səbəbindən komanda taxta dəmir yolu ilə razılaşmalı oldu.

2 "x4" blokdan istifadə edərək L şəkilli bir rəqəm yaradaraq başlayın. Dəmir yolu bağlayacağı L -nin aşağı hissəsi təxminən 8 "uzunluğunda olmalıdır. Üst hissəsi təxminən 6" uzunluğunda olmalıdır. Motor montajı üçün başqa 2 "x4" blok kəsin. Komanda, rels sistemini yaratmaq üçün tapdığımız ehtiyat, kiçik düzbucaqlı taxta dirəkdən istifadə etdi. Alt ray, motor blokunun altına quraşdırılmış iki ray ilə bükülmüşdür. Buradakı əsas, 2 "x4" ölçüsünə vidalanarkən parçalanmayacaq qədər davamlı ağacdan istifadə etməkdir. Komanda, mühərrikin quraşdırıldığı 2 "x4" bloku boyunca bir çuxur qazmaq üçün bir qazma maşını istifadə etdi. L. -nin yuxarı hissəsindən başqa bir çuxur qazıldı. Uzun bir bolt bütün sistem boyunca keçirildi. Yükü paylamaq üçün hər iki ucunda böyük yuyuculardan istifadə etdiyinizə əmin olun. Son montaj L-mötərizələrdən istifadə edərək təlimçiyə quraşdırılmışdır. Sistemin yüksək gərginlik altında əyilmə meylinin qarşısını almaq üçün dəmir yolu ilə məşqçi arasına kiçik bir taxta blok qoyuldu. Arxa təkərlə düzgün hizalanmasını təmin etmək üçün maşını məşqçiyə bağlayarkən yerində tutan birinin olması faydalıdır.

Addım 3: Velosipeddən arxa təkəri çıxarın və arxa dirəkləri bağlayın

Arxa təkəri velosipeddən çıxarmaq üçün əvvəlcə təkəri boşaltın. Arxa təkər üçün yatağı tutan qoz -fındıqları çıxarın. Zənciri arxa ötürmədən ayırın. Velosipedin arxa əyləcləri varsa, arxa əyləc yastıqlarını çıxarmaq lazım ola bilər. Təkər və təkər tamamilə söndükdən sonra, təkəri təkərin yan tərəfinə uzatmaq üçün bir lal istifadə edin. Təkərlə şin arasındakı bantı saxlayarkən, təkəri yavaş -yavaş çıxarmaq üçün təkəri çevirin. Tamamlandıqdan sonra, çarxı velosipedə yenidən quraşdırmaq üçün tərs qaydada addımları izləyin. Yenidən quraşdırmadan əvvəl kəməri təkərin ətrafına taxdığınızdan əmin olun. Dübelləri quraşdırmaq üçün bərkidici qoz -fındıqları yenidən quraşdırmadan əvvəl arxa oxun üzərinə sürüşdürün.

Addım 4: Dövrün qurulması

Şemada görünən dövrə, verilən linkdən əldə edilmişdir:

makingcircuits.com/blog/how-to-make-a-25-a…

Qurduğumuz dövrənin iki funksiyası var. Birincisi, mühərrikdən dəyişən DC gərginlik girişini işıqları gücləndirmək üçün istifadə olunan sabit 5V DC çıxışına tənzimləməkdir. İkincisi, motordan gələn gərginliyi 0 ilə 5 volt arasında azaltmaq üçün bir gərginlik bölücüdən istifadə etməkdir. Bu çıxış daha sonra Arduino Uno'nun 5V limiti olan analog giriş portuna daxil edilir. Arduino Uno, müəyyən bir gərginlikdə xüsusi işıqları aktivləşdirmək üçün kodlaşdırılmışdır. Bu kod aşağıda verilmişdir.

Yuxarıdakı sxematik şəkildə göstərilən sxem, cərəyanı 5 xətti gərginlik tənzimləyicisi (lm338) arasında bərabər paylamaq üçün istifadə olunur. Bu tənzimləyicilər yükü paylamaq üçün paralel olaraq yerləşdirilə bilməz, çünki daxili komponentlərindəki fərqlər hər birindən bir qədər fərqli nəticələrə səbəb olur. Ən yüksək çıxışı təmin edən xətti tənzimləyici yükün bütün hissəsini götürür. Yuxarıdakı dövrə istifadə edərək, çıxışları sabitləşdirir və yükü bərabər paylayır. İşıqlar, seçilmiş rənglərdən (48 mavi 2 qırmızı) istifadə edərək konfiqurasiya edilmiş 1,5A ətrafında maksimum cərəyan çəkir. İşıqların hamısının ağ rəngdə olması, çəkilən maksimum cərəyanı (3A) yaradacaq. Gərginlik maksimum 28V -dan 5V -a qədər tənzimlənir. Bu 23V fərqdir. 23V x 1.5A = 34.5W güc, istilik olaraq yayılmalıdır. Bu səbəbdən yükün tənzimləyicilər arasında bölüşdürülməsi komanda üçün çox vacibdir. Bir tənzimləyici bütün yükü götürsəydi, maksimum işləmə temperaturunu keçərdi.

Birincisi, dövrəni lehimsiz bir çörək taxtası üzərində qurun. Səs -küyü azaltmaq üçün mühərrikin çıxışına kifayət qədər böyük bir kondansatör (2200 uF istifadə etdik) qoyulmalıdır. Bu, Arduinonun aldığı girişi təmizləyir və işıq ekranını daha ardıcıl edir (işıqlar nizamsız yanıb -sönmür). Ancaq bir nöbet istehsal edən bir maşın yaratmaq istəyirsinizsə, 2 dollar qənaət edin və kondansatörü boşaldın. Sonra, gərginlik bölücü dövrə daxil edin. Gərginlik ayırıcıdan Arduino Uno analog girişinə A0 keçid telini çəkin. Arduino'yu da yerə atın. Əlavə edilmiş rəsmə baxın. İşıqların çəkilməsi ilə bağlı əlavə məlumatı aşağıdakı linkdən əldə edə bilərsiniz:

learn.adafruit.com/12mm-led-pixels/wiring

Addım 5: Dövrəni yoxlayın

Yuxarıdakı laboratoriya skamyasında görünən avadanlıq faydalıdır, lakin dövrəni yoxlamaq üçün tələb olunmur. Bununla birlikdə, DC motorunun çıxış milini çevirmək üçün bir yol lazımdır. İdeal olaraq, velosipeddən yeni istifadə edərdik, amma hələ də poçtda olduğu üçün alternativ bir həll tapmalı olduq. Motorun polaritesini tərs çevirdiyinizə əmin olun (torpaq (qara) tel isti olur və isti (qırmızı) tel torpaq olur). Hər şey bağlandıqdan sonra, 5V çıxış gərginliyi alana qədər dövrədəki potensiometrini tənzimləyin. Bunun üçün hər hansı bir standart voltmetr istifadə edilə bilər. Gərginlik çıxışını düzgün tənzimləmək üçün dövrə əhəmiyyətli bir yük altında olmalıdır. Mikro nəzarətçi kodunu işə salmaq üçün Arduino kompüter proqramını yükləmək lazımdır. FastLED kitabxanasının da quraşdırılması lazımdır. Proqram yükləndikdən və kodu Arduinoya yüklədikdən sonra sağ üst küncdəki serial monitoruna gedin və Arduino Uno -nun qəbul etdiyi gərginlik girişini müşahidə edə biləcəksiniz. Zəruri hallarda dövrə mümkün qədər aşağı salınması üçün düzəlişlər edin və yenidən sınayın. İrəliləməzdən əvvəl bütün komponentlərin düzgün işlədiyinə əmin olun.

Addım 6: Dövrəni Lehimləyin

Yuxarıdakı şəkildə, iki elektrik lövhəsinin tikildiyini görə bilərsiniz. Başlanğıcda, komanda 10 lm338 xətti gərginlik tənzimləyicisini istifadə etməyi planlaşdırdı, lakin sonrakı sınaqlardan sonra 5 ilə bir dövrənin əhəmiyyətli olduğunu təyin etdi. Ancaq ehtiyac duymadığımız lövhədə gərginlik bölücü var, buna görə də hələ də istifadə olunur.

Şəxsi üstünlükdən asılı olaraq, komanda xətti tənzimləyiciləri elektron lövhəyə atmaq qərarına gəldi. Bu, onları bir az daha sərbəst bağlamağımıza və böyük istilik emicilərini daha yaxşı dəstəkləməyimizə imkan verdi. Prototipinizdən yeni lehim kartınıza qədər bütün komponentləri lehimləyin. Lehimsiz çörək taxtasından köçürdükdə dövrə dəqiq bir nüsxə olması üçün bir permaproto lövhəsi istifadə etdik. Motordan və işıqlardan tez bir zamanda ayrılmaq üçün iki 5 dəstə terminal bloku istifadə edildi.

Addım 7: Göstərici lövhəsini qurun

Ekran lövhəsi bir neçə mərhələdə inşa edilmişdir.

1) Göstərici lövhə lövhə və montajdan ibarətdir. Ekran nazik ağacdan hazırlanmışdır və 57 1/2 düym olan bir stendə quraşdırılmışdır. Stend 45 dərəcə uzanan bir kəsikli şüa ilə dəstəklənir. arxa ayaqdan şaquli dayağa bucaq. Bu ağacdan və vintlərdən istifadə edilməklə tikilmişdir. Lövhənin və stendin tamamlanmasından sonra, hər bir küncdəki montajda dörd təkər qazıldı

2) Hərflərin ekranı (C-I-T-A-D-E-L) displeydən və montajdan ayrı qurulmuşdur. Məktublar əvvəlcə çəkilmiş və sonra 8 x 12 düymlük hissəcik lövhəsi plitələrindən kəsilmişdi. Hərflərin hər biri 10 genişlikdə, müxtəlif enlərdə olacaq. Məktublar xarici görünüşü üçün mişar maşını və hərflərin iç hissəsi üçün bir yapboz ilə kəsilmişdir.

3) Məktublar kəsildikdən sonra lövhəyə maye dırnaqla yapışdırılır. Bu, məktubların lövhəyə yapışdırılmasını təmin etdi. Daha sonra 12 'bit istifadə edərək hərflərdə deliklər qazıldı. Bu, İşıqların göstəriləcəyinə əmin olacaq.

4) Sonra, ekran ağ rəngə boyandı və hərflər (C-I-T-A-D-E-L) körpə mavi rəngə boyandı. Daha sonra lövhənin çərçivəsinə mavi bir bəzək əlavə edildi.

5) Hərflər (T-H-E) lövhəyə 4 ədəd hündürlükdə müxtəlif enlərdə boyanmışdır.

6) Lövhənin altındakı Bulldog, akril boya qarışığı istifadə edərək lövhəyə çəkildi. İşıqlara uyğun olmaq üçün gözlərdən 12 mm -lik bir delik açıldı.

7) Nəhayət, işıqlar lövhəyə qoyuldu və ekran lövhəsi tamamlandı.