Door beweging geactiveerde cosplayvleugels met Circuit Playground Express - Deel 1: 7 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Dit is deel één van een tweedelig project, waarin ik je mijn proces laat zien voor het maken van een paar geautomatiseerde feeënvleugels.

Het eerste deel van het project is de mechanica van de vleugels, en het tweede deel is het draagbaar maken en de vleugels zelf toevoegen.

Dit is deel één, de kale mechanica. Als je klaar bent met dit deel, kun je doorgaan naar deel 2!

Stap 1: LEVERINGEN

Voor dit deel van het project heb je nodig:

- 1 x Circuit Speeltuin Express

- 2 x standaard servomotor

- Breadboard (niet solderen om te testen)

- Stroombron (ik heb een 4xAA-batterijhouder gebruikt, maar je kunt gebruiken wat voor jou werkt)

- USB naar micro USB akkoord

- 4 x krokodillenklem op mannelijke kop

- Draden (met mannelijke headers)

De volgende benodigdheden zijn optioneel en voor het maken van prototypevleugels om uw project te testen:

- Papieren zakken of Karton

- Potlood

- Sharpie/marker

- Ijslollystokjes

- Tape of hete lijm

- Schaar of X-Acto mes

Stap 2: Accelerometercode voor de CPX

Eerst moet je de versnellingsmeter van de Circuit Playground instellen, omdat de vleugels zullen bewegen volgens de beweging van de hand.

Als je dit project doet, kun je experimenteren met geluid, licht en allerlei factoren die ervoor zorgen dat de vleugels op een meer natuurlijke manier bewegen dan systematisch op en neer of van links naar rechts. Voor dit project heb ik er echter voor gekozen om de vleugels met je hand te laten bewegen: als de hand omhoog wijst, gaan de vleugels omhoog en vice versa.

Voor de duidelijkheid gaan we de neopixels gebruiken om ons te helpen bepalen of de CPX-code goed werkt. Zorg ervoor dat u dit project tijdens het hele proces opslaat, anders moet u opnieuw opstarten vanaf de plaats waar het het laatst automatisch is opgeslagen, wat ik bijzonder frustrerend vond.

Begin met een nieuw MakeCode-project. De titel kan alles zijn wat je wilt, maar ik stel iets voor met betrekking tot bewegingsgeactiveerde vleugels, zodat het later gemakkelijker te vinden is. Verwijder de forever-functie niet. Maak het startprogramma door een "op start" -blok te nemen en een versnellingsmeterinstelling en een grafiekfunctie toe te voegen. De grafiekfunctie met de versnellingsmeter registreert de positie van de CPX ten opzichte van de grond door middel van zwaartekracht.

Als dat eenmaal is ingesteld, moeten we de metingen van de versnellingsmeter een doel geven. Zoals ik al zei, in deel 2 van dit project zal de CPX aan de rug van de hand worden bevestigd, en wanneer de hand naar boven wijst, zullen de vleugels "ontvouwen", en naar beneden zullen de vleugels "vouwen". Dus, in het forever blok, voeg twee "if" functies toe en vervang de "true" optie van beide "If" blokken door een ongelijkheid, aan de linkerkant is de accelerometer meting van Y. Je kunt spelen met de hierboven afgebeelde instellingen, maar het blok voor wanneer de versnelling groter is dan een getal, is uw "omlaag" -instructie en het "kleiner dan" "als" -blok zal uw op-instructie zijn. Zodat u weet dat de versnellingsmeter werkt, laat de kleur van de neopixels van kleur veranderen wanneer de CPX beweegt. In dit voorbeeld heb ik rood voor omlaag en blauw voor omhoog gebruikt.

Upload de code naar uw CPX door deze met de USB-kabel op uw computer aan te sluiten en zorg ervoor dat de kleuren werken zoals u ze had gepland. Als er aanpassingen nodig zijn, voel je vrij om ze te maken.

Stap 3: Servocode toevoegen

Zodra de kleuren werken zoals u wilt wanneer u de CPX kantelt, gaat u terug naar de code, want nu gaan we de servomotoropdrachten toevoegen.

Ga naar het tabblad Geavanceerd in het blokmenu en zoek onder Pinnen de servoblokken. Plaats twee "Servo-schrijf"-blokken in elk van de if-statements met de Neopixel-commando's en stel ze in op uw minimale hoek (de laagste die uw vleugels zullen vouwen) en uw maximale hoek (de hoogste die de vleugels zullen optillen). Ik heb de hoeken 140 en 80 gebruikt zoals getoond voor experimenten, aangezien dit ongeveer de hoek is die ik wil dat de vleugels bewegen.

Eén "Servo Write" -blok in elke "if" -instructie is voor uw rechtervleugel en ingesteld op pin A1. Dit betekent dat de rechtervleugel wordt aangesloten op de A1-pin op uw CPX en zal bewegen volgens het bijbehorende servocommando. Het "omhoog" servo-commando voor de rechtervleugel is uw grotere getal, 140 graden in mijn voorbeeld. De lagere waarde, 80 graden, is uw minimale hoek voor de rechtervleugel en zal in de neerwaartse functie zijn, ook ingesteld op pin A1. Wissel deze waarden voor het linker servo/tweede servo-schrijfblok in elke instructie, verbonden met pin A2 (140 voor omlaag, 80 voor omhoog). Vergeet niet om je werk op te slaan!

Stap 4: Verbind servo's met CPX

Leg de code even opzij en laten we de mechanica voor de klus bouwen.

Gebruik uw soldeerloze breadboard om de draden en krokodillenklemmen aan te sluiten zoals hierboven weergegeven. Dit is hoe de bedrading zal werken in deel 2 van dit project, alleen minder draad gebruiken om compacter te zijn.

Sluit de servomotoren dienovereenkomstig aan en bevestig met behulp van de krokodillenklemmen aan de CPX zoals hierboven weergegeven. Vergeet niet om de krokodillenklem te bevestigen die is aangesloten op de rechter servomotor op A1 en de klem die is aangesloten op de linker servomotor op A2, of anders volgens uw code.

Voeg "vlaggen" of een soort indicator toe aan uw servomotor om ervoor te zorgen dat ze in de goede richting draaien. Je hebt niets speciaals nodig, ik heb een plakbriefje gebruikt.

Download de code naar uw CPX en sluit de CPX aan op de stroombron die u voor het uiteindelijke project wilt gebruiken. Test het nu uit! Zorg ervoor dat wanneer uw CPX naar boven wijst, de servo "vlaggen" omhoog gaan en wanneer uw CPX naar beneden wijst, de vlaggen naar beneden gaan.

Stap 5: Modelvleugels maken

Eerlijk gezegd zijn deze optioneel. Ik raad u echter aan dit te doen om uw servo's te testen met hetzelfde object en hetzelfde gewicht als het uiteindelijke resultaat, zodat u tijdens dit deel van het project de nodige aanpassingen kunt maken. Het is duidelijk dat dit niet je eigenlijke vleugels worden, maar voordat je de vleugels maakt, moet je er zeker van zijn dat de motoren werken zoals jij dat wilt en het gewicht aankunnen.

Zorg ervoor dat de kartonnen of papieren zakken groot genoeg zijn voor je vleugels. Je kunt het gebruiken als een "stencil" om de contouren van de eigenlijke vleugels in deel 2 te volgen (voor een eenvoudiger en schoner proces), dus de grootte van het model en het eigenlijke ding moet een verhouding van 1: 1 zijn. Onthoud ook dat wanneer u vleugels ontwerpt, u het auteursrecht moet respecteren. Kopieer niet de vleugels die je ziet die door iemand anders zijn getekend of gemaakt. Je kunt deze ontwerpen mixen en matchen om je eigen ontwerpen te maken, of gewoon verwijzen naar de natuur, maar de juridische problemen zijn het niet waard.

Als je karton gebruikt, leg de stukken dan op de grond en schets een van je vleugelvormen in potlood. Zorg ervoor dat de maatvoering juist is voordat u een scherpe of andere dikke donkere pen of marker neemt en de buiten- en binnencontouren van het vleugelframe volgt. Knip de kartonnen vleugels uit, maar alleen rond de omtrek. Leg op de andere helft van het karton de nieuw gesneden vleugel neer en trek langs de buitenkant om je tweede vleugel te maken.

Als je papieren zakken gebruikt, knip ze dan zo door dat ze volledig opengaan. Volg dezelfde stappen als voor de kartonnen vleugels, maar nadat u beide hebt uitgesneden, legt u ze in tegengestelde richting neer (alsof ze gedragen worden), en plakt u de stokjes met uw tape en ijslollystokjes op de vleugels op dezelfde manier als u zou doen. een metalen draadframe. Je kunt voor dit onderdeel ook hete lijm gebruiken als je denkt dat de tape niet sterk genoeg is.

Ik heb karton gebruikt voor dit project, maar ik heb wel een foto gemaakt van een prototype vleugel die was gemaakt met een papieren boodschappentas, tape en pijpenragers, hoewel het slap werd, dus ik raad het gebruik van pijpenragers niet aan. Mogelijk moet u de zakken of het karton verstevigen met wat extra lagen materiaal, maar pas op waar u het gewicht plaatst, anders worden de vleugels te zwaar op de verkeerde plaatsen.

Stap 6: Bevestig vleugels aan motoren

Plaats uw servomotoren aan de rand van een bureau of tafel met voldoende ruimte in beide richtingen en zet ze vast. Ik gebruikte ducttape aan de rand van een nachtkastje en wat hulp van mijn broer, maar je kunt gebruiken wat voor jou werkt.

Bevestig de vleugels aan de servo's. Zorg ervoor dat u onthoudt of de servo's in de "omlaag" of "omhoog" positie stonden toen ze werden uitgeschakeld, en bevestig de vleugels dienovereenkomstig. Ik gebruikte een mix van ducttape en zware pinnen.

Sluit uw CPX aan op de gewenste stroombron en test de vleugels uit. Als alles goed gaat, moeten de vleugels volgen als je de CPX naar boven kantelt, en omgekeerd voor naar beneden. Test het een paar minuten uit en breng eventuele aanpassingen aan.

Onthoud dat dit prototypevleugels zijn en groter of zwaarder kunnen zijn dan het uiteindelijke project, en gebruik ze als een gids voor fouten. Op mijn rechtervleugel voegde ik bijvoorbeeld te veel gewicht toe aan het midden van de vleugel in plaats van aan het einde, dus het trok aan de motor en zorgde ervoor dat het iets agressiever werd dan gepland. Noteer deze fouten zodat u ze kunt herstellen, zoals het lichter maken van de vleugels en het concentreren van het gewicht waar de vleugels de servo's raken.

Stap 7: Laatste aanpassingen

Maak eventuele aanpassingen aan de bedrading of codering die u nu nodig hebt of wilt. Als je eenmaal tevreden bent met hoe de servo's reageren op de beweging van de CPX, kun je doorgaan naar deel twee van dit project, waarin de conversie van dit project naar een draagbaar paar vleugels wordt behandeld, hier gelinkt!