Səs Aktivləşdirilmiş Planetarium: 8 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-13 06:56

Bu təlimat, Cənubi Florida Universitetindəki Makecourse -in layihə tələbinin yerinə yetirilməsi üçün yaradılmışdır (www.makecourse.com).

Bu mənim səslə aktivləşdirilmiş planetariumumdur. Planetariumun əsas funksiyası, çırpma kimi yüksək bir səsin iştirakı ilə aktivləşmək və Ayın və Yerin Günəş ətrafında orbitini yenidən yaratmaqdır. Bu asanlıqla yenidən yaradıla bilən və nümayiş etdirmək üçün gözəl bir dekorativ və interaktiv bir parça edəcək əyləncəli və sadə bir layihədir.

Bu Təlimat kitabında, dişli sistemini, ümumi quruluşu və idarəetmə sistemini müzakirə edərək bu planetariumun necə yaradılacağını izah edəcəyəm.

Addım 1: Adım 1: Parçalar və Alətlər

Hissələri

• 1 DC -47P DC Seriyası Ağır Xidmətli Elektron Qutusu - 9,58 dollar
• Taxta Kukla Başı ArtMinds®, 2.5 " - 2.49 dollar
• Taxta Kukla Başı ArtMinds®, 2.25 " - 1.89 dollar
• 3/8 "Çap 6061 Alüminium Dairəvi Çubuq 24" Uzunluq T6511 Ekstrüde 0.375 düym Çap - 7.20 dollar

Elektronika

• DC 5V Step Motor 28BYJ-48 ULN2003 Sürücü Test Modulu Lövhəsi 4 Fazlı-$ 1.79
• Səs Sensoru Modulu - 1.50 dollar
• Arduino + USB Kabeli üçün UNO R3 MEGA328P ATMEGA16U2 İnkişaf Lövhəsi - 7,58 dollar
• Mini çörək taxtası - 5.69 dollar
• 4 pinli Dişi-Dişi kabel-3.84 dollar
• Breadboard Jumper Wire 75 ədəd paketi - $ 4.99

Alətlər və Təchizatlar

• 3D printer
• Ölçmə lenti
• 3/8 "Bilyalı Rulman
• 5 dəqiqəlik epoksi
• Kürdan və ya birdəfəlik qarışdırıcı
• Birdəfəlik qab
• Hammer
• Qazma
• 4 "Delik mişarı
• Band Saw
• Düz və əyri əl faylı
• Akril Boya və Fırçalar: tünd mavi, tünd yaşıl, ağ, sarı

Proqram təminatı

Ya Arduino IDE, ya da AVR-GCC və AVRDude-in müstəqil versiyalarına ehtiyacınız olacaq

Adım 2: Adım 2: Ötürücü Sistemin Yaradılması

Burada 3D printerin işə düşdüyü yerdir. Əlavə edilmiş STL sənədlərini dişliləri və dişliləri və çubuqları yerində tutacaq bir baza 3D çap etmək üçün yükləməlisiniz. Planetarium dizaynı 4 vitesdən ibarətdir: Motor dişli (ötürücü dişli), Yer dişli (idarə olunan dişli), kiçik bir mərkəzi dişli və Ay dişli. Mühərrik dişli pilləli mühərrikə bərkidiləcək və Yer ötürücüsünü idarə edəcək. Ay dişlisi Yerin dişli hissəsinin üstündə olacaq və mərkəzində Yerin dişlilərindən keçəcək bir çubuq olacaq. Bu, Yer dişli fırlandıqca Ay dişlisinin dönməsinə səbəb olacaq. Mərkəzi dişli, Ay dişlilərini yerində saxlamaq üçün istifadə olunur və Yerin dişli hissəsinin mərkəzini keçəcəkdir. Ay üçün çubuq, Ayın Yer ətrafında hərəkət etməsinə imkan verən Ay dişlilərindən keçəcək, həm Yer, həm də Günəş ətrafında hərəkət edəcək. Çap vaxtına qənaət etmək üçün bazada 5% doldurma istifadə etdim. Bu aşağı doldurma da bazanı çox yüngül etdi ki, bu da faydalı idi.

Addım 3: Addım 3: Hazırlıq işi

Çubuq hazırlığı

Hər şey çap edildikdən sonra planetlərimizi, çubuqlarımızı və korpusumuzu quraşdırmağa hazırlamaq üçün bir az hazırlıq işləri görməliyik. Birincisi, çubuğu üç hissəyə kəsmək üçün şerit mişardan istifadə etməliyik. Biri 5 ", biri 3", sonuncusu isə 1,5 "olmalıdır.

Planet Hazırlığı

Dünya, Günəş və Ayımızı yaratmaq üçün kukla başlarından və bilyalı rulmanlardan istifadə edəcəyik. 1.5 "başı Günəş üçün, 1.25" başı Yer üçün və Ay üçün bilyalı rulman üçün istifadə ediləcək. Əvvəlcə 3/8 düymlük matkapdan istifadə edərək kukla başlarının düz dibinə deliklər açmaq istəyirsiniz. Bu, planetləri çubuqlara bağlamağa imkan verəcək. İndi əyləncəli hissə, rəngləmə gəlir! Hansı boyadan istifadə etdiyinizə görə, Xüsusilə Günəşi və Ayı rəngləyərkən canlı bir rəng əldə etmək üçün bir neçə qat tətbiq etməyiniz lazım ola bilər. Unutmayın ki, bir neçə qalın palto üzərində kürəkləməkdən daha incə bir neçə qat tətbiq etmək daha yaxşıdır. qurudulması üçün çox vaxt lazımdır. Davam etməzdən əvvəl hər nazik təbəqənin tamamilə qurumasına icazə verin. Yer sərbəst şəkildə boyanmışdır. Ay tamamilə quruduqdan sonra çubuğa yapışdırmaq üçün epoksi istifadə edin.

Qablaşdırma Hazırlığı

Çubuqların sərbəst hərəkət etməsi üçün qapağın qapağında bir çuxur kəsməliyik. Bunun üçün, matkaba bərkidilmiş 4 düymlük delik mişarından istifadə etməlisiniz. Unutmayın ki, step motoru və mühərrik dişli üçün yer təmin etmək üçün çuxurun mərkəzdən ofset edilməsi lazımdır. Harada olacağınızı müəyyən etmək üçün bazanızı istinad olaraq istifadə edin çuxuru kəsin və korpusun kənarları ilə ortalandığından əmin olun.

Planetləriniz, çubuqlarınız və qapağınız hazırlandıqdan sonra yığmağa başlamağa hazırsınız!

Adım 4: Adım 4: Ana Quraşdırma

Step motorunuzu bazadakı ayrılmış yuvaya yerləşdirərək başlayın. Telləri bazadan aşağıya və aşağıya doğru axacaq şəkildə bağladığınızdan əmin olun. Sonra, Yerin dişlilərini bazadakı ekstrüde boruya yerləşdirin. Yerin dişlilərini elə yerləşdirmək istəyirsiniz ki, bazanın üstündə olsun və dönərkən üstünə sürtməsin. İndi dişli çarxı step motoruna yerləşdirin ki, dişli mərkəzi mühərrikin şaftından keçsin. Motor dişli və Yer dişli bir -birinə yaxşı uyğun olmalıdır. Sonra, ekstrüde edilmiş boruya Mərkəzi dişli əlavə edin. Mərkəzi dişli, ekstrüde edilmiş boruya çox sıx bir şəkildə oturacaq və onu çekiçlə vurmaq lazımdır.

Diqqət yetirin ki, mərkəzi dişli çarxı yerə yığıldıqdan sonra onu çıxarmaq çox çətindir, buna görə də davam etməzdən əvvəl hər şeyi onun altına düzgün yerləşdirdiyinizə əmin olun. Yer dişli ilə Mərkəzi dişli arasında bir -birlərinə müdaxilə etməmək üçün kiçik bir otaq buraxmaq istərdiniz.

İndi çubuqlarınızı əlavə etməyə hazırsınız. Günəş çubuğu bazadakı ekstrüde boruya girəcək və Yer çubuğu Yerdəki dişli çuxurdan keçəcək. Yenə də paralel hissələr arasında sürtünmə olmadığından əmin olun. Ay dişlisi daha sonra Yer çubuğunun ətrafına, Yer dişlisinin üstünə qoyulur. Ay çubuğu Ay dişlisindəki ikincil çuxura girəcək. Çubuqlarınızı öz planetləri ilə üst -üstə salın və sxem sxeminə keçməyə hazırsınız.

Addım 5: Adım 5: Dövrə Şematik

Şemanın əsas hissələri mikrokontrolör, enerji təchizatı, step motor və sürücü lövhəsi və səs sensordur.

Enerji təchizatı

Güc, mikro nəzarət cihazına bağlanan 9V batareya ilə təmin edilir.

Step Motor və Sürücü Kartı

Step motoru, mikrokontrolördəki 8, 9, 10 və 11 sancaqlarına bağlanır. Bu sancaqlar, step motorunun 1-4 bobinlərini aktivləşdirmək üçün istifadə olunur. Eskizdəki nəticələr olaraq təyin olunurlar.

Səs Sensoru

Səs sensoru mikrokontrolördəki pin 4 -ə bərkidilir. Eskizdə bir giriş olaraq təyin olunur.

Addım 6: Adım 6: Arduino Sketch

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, sancaqlar 8 -11 sürücü lövhəsinə (qalxana) bağlıdır və step motorun 1-4 bobinlərini işə salacaq. Səs sensoru pin 4 -ə qoşulmuşdur. Step motor tərəfindən etibarlı dönmə sürəti əldə etmək üçün 8 ms gecikmə müddəti təyin etmişəm. Quraşdırmada, motor sancaqlarını çıxış və səs sensoru pinini giriş olaraq təyin etdim. Səs sensoru əsas döngədə statusSensor status dəyişən adları ilə oxunur. Bir səs -küy aşkar edildikdə, vəziyyət sensoru 1 olaraq təyin ediləcək. Bu, mühərriki 300 addım irəli çevirməyə başlayacaq. Addımları saymaq üçün bir müddət döngəsi istifadə olunur. Yeni bir səs algılandığında, sayım yenidən başlayacaq və motorun daha uzun müddət dönməsinə səbəb olacaq. Səs algılanmazsa, motor 300 addımdan sonra dönməyi dayandıracaq. Ətraflı məlumat üçün zəhmət olmasa əlavə olunmuş videoya baxın.

Qeyd: Motorun dönməsi üçün istənilən sayda addım ata bilərsiniz. 300 addımın təxminən 30 saniyə hərəkət etdiyini gördüm. Planetariumun daha uzun və ya daha qısa müddətə işləməsini istəyirsinizsə, addım sayını dəyişməkdən çekinmeyin.

Adım 7: Adım 7: Korpus montajı

İndi qalan bütün komponentləri korpusa qoymaqdır. Bunun ən asan və effektiv şəkildə cırtdan zolaqlar istifadə edərək həyata keçirildiyini gördüm. Əvvəlcə korpusun altını çəngəllə (kobud tərəfi) düzəldin. Çörək taxtanızın, mikrokontrolörünüzün, səs sensörünüzün, motorunuzun, motor qalxanınızın və batareyanızın alt hissəsini döngə ilə (yumşaq tərəfi). Motoru yerində saxlamaq üçün çörək taxtasının üstünə bir döngə əlavə edin. İndi qalan hər bir komponenti etibarlı şəkildə korpusa yerləşdirə bilərsiniz. Baza bağlamaq üçün əvvəlcə uzunluğun və eninin əsasının uzun tərəflərindən bir qədər böyük olan iki hissəsini kəsin. Hər bir zolağı korpusun uzun tərəfinə, pilləli mühərrikin tam bağlanmasına və Torpaq ötürücüsünün korpus qapağından kəsilmiş çuxurun içərisinə yaxşı oturmasına imkan verəcək şəkildə yerləşdirin. Minalar, korpusun yuxarı hissəsindən təxminən 1 məsafədə yerləşdirildi. Sonradan bazanın uzun tərəflərinə iki uyğun çəngəl bağlayın. İndi bazanızı korpusa bağlaya bilərsiniz. Mən yer açmaq üçün bazanı bu şəkildə qaldırmağı seçdim. altında dövrə.

Planetariumunuz artıq tam yığılıb istifadəyə hazırdır! Batareyanızın mikrokontrolöre qoşulduğundan əmin olun, vintləri korpusa tətbiq edin və gözəl yüksək səsə icazə verin. Planetariumunuzun hərəkət etməyə başladığını görməlisiniz.

Qeyd: daha yaxşı səs algılaması üçün, səs sensorunuzu qapağın kəsilmiş hissəsinin yaxınlığındakı divarın divarına bağlayın.

Addım 8: Son qeydlər

Bu sadə bir layihə olsa da, bundan əldə etdiyim biliklər əvəzolunmazdır. 3D modelləşdirmə, mikrokontrolörlərin kodlaşdırılması, video montaj, layihə planlaşdırma və daha çox şey haqqında hər şeyi öyrəndim. Məhsul dizaynerlərinə də daha çox hörmət qazandım, çünki bir şey hazırlamaq və bu dizaynları həyata keçirmək üçün çox fikir və səy var. Çox sınaq və səhv və bir çox problemin həlli. Özümü prosesə cəlb etmək çox əyləncəli idi.

Ümid edirik ki, bu dərsdən zövq aldınız!