ScaryBox: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Ensurt de Halloween per als nens

Si algun nen aconsegueix allunyar-se dels 30 cm d'aquesta espantosa pantalla … Es veurà espantat instantàniament per una aranya esgarrifosa i peluda que cau.

El sistema es basa en una placa Arduino. Aquest mecanisme funciona gràcies a un motor pas a pas que ens permet recollir l'aranya després de la caiguda i, d'altra banda, un servomotor que ens ajuda a controlar la portella per on caurà l'aranya i després pujar de nou. Per tal de garantir que tot el sistema funcioni correctament, és fonamental programar-lo per determinar exactament què i quan cada component ha de fer les seves accions i com.

Gràcies a aquests i altres components aconseguim: Buh !!!!!!!! un gran ensurt per als més petits de les nostres cases, (i per als no tan joves:)

Pas 1: components

Aquesta és la llista de les peces i eines necessàries per dur a terme aquest projecte.

Parts electròniques:

Arduino uno

Sensor de distància

Servomotor

Pas a pas (motor)

Filferros

Banc de potència

Peces de construcció:

Caixa de fusta

Prestatge de fusta

Tauler d'escuma

Hilum de niló

Aranya Negra

Pintura d'esprai

teranyina

Cola blanca

Tauler de ploma

Agulles

Eines:

Trencaclosques

Sander

Trepant

Cola de silicona

Tisores

Cinta

Pas 2: diagrama de flux

El diagrama de flux és una eina que ens ha ajudat a organitzar els passos que han de seguir el nostre sistema i, per tant, el nostre codi. Mostra clarament com funciona la nostra caixa. El primer factor que ens trobem és el sensor de distància. Si la resposta és SÍ (hi ha una persona), la portella s’obre i l’aranya cau, mentre que si la resposta és NO (no hi ha cap persona), no passa res. En el cas de la primera opció, s’ha de recollir l’aranya, tancar la portella, deixar anar la corda i, després, el programa tornaria al principi.

Pas 3: Codi

El codi que fem servir per programar el nostre sistema de halloween és molt senzill i fàcil d’entendre. Primer de tot, hem de descarregar les biblioteques que controlaran els nostres components: sensor de presència, servo i stepper i afegir-los al programa mitjançant l’ordre #include. Després, abans d’establir la configuració, declararem i inicialitzarem algunes variables i funcions perquè els diferents components funcionin de la manera correcta. Els extreurem dels exemples que es donen. Quan entrem a la fase de configuració, establim la velocitat del pas a pas, el port servo i un provador per al sensor de distància.

Dins del bucle declararem una funció que permetrà al sensor mesurar distàncies davant seu. Finalment, escriurem un "si" que doni un interval de distàncies en què entrarà el programa, en el nostre cas, de 0 a 30cm. Quan un objecte extern es troba entre aquest interval, el programa iniciarà una cadena d'accions seqüencial que començarà amb l'obertura de la portella i la caiguda de l'aranya en conseqüència. A aquesta operació li seguirà el retard de 5 segons, l’enrotllament del cable, el tancament de la portella activant el servo de l’altra manera i, finalment, per permetre que l’aranya caigui de nou al següent cicle, activeu el pas a al revés.

Pas 4: Cablejat + Arduino; Tinkercad

Com que coneixem tots els components que necessitem per dur a terme el projecte, hem de trobar la manera correcta d’unir tots aquests components elèctrics a l’Arduino. Per fer-ho, hem utilitzat una aplicació de simulació de sistemes anomenada Tinkercad, una eina molt útil per visualitzar les connexions entre els components i la placa Arduino.

A la imatge adjunta es veu molt clarament quines són les connexions del nostre Arduino. Per parts:

1. El sensor HC-SR04 té 4 connexions. Un d’ells està connectat a 5V, a l’entrada positiva del protoboard i un altre a terra, l’entrada negativa del protoboard. Les altres 2 connexions estan connectades a les entrades i sortides digitals.

2. El servomotor té 3 connexions, el cable marró fosc està connectat al negatiu (terra), el vermell al positiu (5V) i el taronja al número 7, per controlar el servo.

3. El pas a pas és el component amb més connexions i està compost per dues parts; d'una banda, el propi motor i, de l'altra, una placa de connexió que ens permet connectar-lo amb l'Arduino. Aquest panell té una sortida de 5V, una altra connexió a terra i 4 cables que aniran al control pas a pas.

Pas 5: Construcció física: mecanisme pas a pas

Com ja sabreu, el pas a pas té un petit eix sobre el qual podeu adaptar objectes amb la seva forma per girar-lo. La funció del nostre pas a pas és fer pujar l’aranya amb un cable de niló connectat.

Necessitem un mecanisme que pugui fer la funció i hem pensat en el capçal, un sistema que s’utilitza habitualment en cotxes 4x4 per ajudar-los a avançar en situacions difícils. Per aconseguir-ho, tallarem alguns panells de fusta en forma circular, per ajudar a enrotllar el filferro i enganxar-los tots junts per crear una forma similar a una politja. A continuació, farem un forat en una de les superfícies per fixar-hi el pas a pas.

Aquest mecanisme permet que el servo compleixi l’objectiu d’elevar l’aranya cap a la part superior perquè el Scarybox funcioni perfectament.

Pas 6: Construcció física: mecanisme servo

En aquest projecte, el servo realitzarà la funció d'obrir i tancar la portella per on caurà l'aranya. Utilitzarem taulers d’escuma per fixar-los al servo en lloc del panell de fusta a causa del pes elevat del mateix. Connectarem un fil metàl·lic des del suport de plàstic del servo al tauler d’escuma. Aleshores, el propi servomotor farà la feina.

Pas 7: Construcció física: construcció de caixes

La caixa serà la base i el suport del nostre projecte. És el lloc on col·locarem tots els nostres components. Ens ajudarà a tenir un lloc on guardar l’aranya i quan una persona s’hi acosti caurà i l’espantarà. A més, podem col·locar tot el cablejat i el muntatge a la part superior.

Pas 8: producte final

Aquí teniu les imatges de Scarybox acabades!

Pas 9: Conclusió

Portar a terme aquest projecte ha estat divertit i gratificant, ja que hem après una eina molt útil i potent per al nostre futur com a enginyers de disseny industrial. El programa Arduino ens permet prototipar i crear una gran quantitat de projectes en què la mecànica i l’electrònica s’uneixen. millorar i facilitar la vida de les persones. Esperem que gaudiu d’aquest projecte tant com nosaltres i que us sigui útil per al vostre present i futur. Si teniu cap dubte, no dubteu en posar-vos en contacte amb nosaltres, estarem encantats de respondre les vostres preguntes.

Moltes gràcies de cor!

Tierramisú:)