ScaryBox: 9 stappen (met afbeeldingen)

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

Halloween-schrik voor kinderen

Als een kind in staat is om minder dan 30 cm van dit angstaanjagende scherm te komen… Ze zullen onmiddellijk bang worden door een griezelige en harige spin die naar beneden valt.

Het systeem is gebaseerd op een Arduino-bord. Dit mechanisme werkt dankzij een stappenmotor waarmee we de spin kunnen oppakken na de val en aan de andere kant een servomotor die ons helpt om het luik te besturen waardoor de spin zal vallen en vervolgens weer omhoog zal klimmen. Om ervoor te zorgen dat het hele systeem correct werkt, is het essentieel om het te programmeren om precies te bepalen wat en wanneer elk onderdeel zijn acties moet uitvoeren en hoe.

Dankzij deze en andere componenten bereiken we: Buh!!!!!!!!! een enorme schrik voor de jongste van onze huizen, (en voor de niet zo jonge:)

Stap 1: Componenten

Dit is de lijst van de onderdelen en gereedschappen die nodig zijn om dit project uit te voeren.

Elektronische onderdelen:

Arduino uno

Afstandssensor

servomotor

Stappen (motor)

Draden

Powerbank

Constructie onderdelen:

Houten doos

Houten plank

Schuimbord

Nylon hilum

Spin Zwart

Spuitverf

spinnenweb

witte lijm

Featherboard

naalden

Gereedschap:

legpuzzel

Schuurmachine

Oefening

Siliconenlijm

Schaar

Plakband

Stap 2: Stroomdiagram

Het stroomdiagram is een hulpmiddel dat ons heeft geholpen om de stappen te organiseren die ons systeem en dus onze code moeten volgen. Het laat duidelijk zien hoe onze box werkt. De eerste factor die we tegenkomen is de afstandssensor. Als het antwoord JA is (er is een persoon), gaat het luik open en valt de spin, terwijl als het antwoord NEE is (er is geen persoon), er niets gebeurt. In het geval van de eerste optie moet de spin worden verzameld, het luik gesloten, het touw losgelaten en dan zou het programma terugkeren naar het begin.

Stap 3: Coderen

De code die we gebruiken om ons halloween-systeem te programmeren is heel eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen. Allereerst moeten we de bibliotheken downloaden die onze componenten besturen: aanwezigheidssensor, servo en stepper en deze aan het programma toevoegen met de opdracht #include. Vervolgens zullen we, voordat we de setup instellen, enkele variabelen en functies declareren en initialiseren om de verschillende componenten op de juiste manier te laten werken. We halen ze uit de gegeven voorbeelden. Als we de setup-fase binnengaan, stellen we de stepper-snelheid, de servopoort en een tester voor de afstandssensor in.

Binnen de lus zullen we een functie declareren waarmee de sensor afstanden ervoor kan meten. Ten slotte zullen we een "als" schrijven die een interval geeft van afstanden waarop het programma zal binnenkomen, in ons geval van 0 tot 30 cm. Zodra een extern object zich tussen dat interval bevindt, start het programma een opeenvolgende reeks acties die beginnen met het openen van het luik en de val van de spin als gevolg. Die operatie wordt gevolgd door de vertraging van 5 seconden, het oprollen van het snoer, het sluiten van het luik door de servo op de andere manier te activeren en tenslotte, om de spin weer te laten vallen bij de volgende cyclus, activeer de stepper in de tegenovergestelde manier.

Stap 4: Bedrading + Arduino; Tinkercad

Omdat we alle componenten kennen die we nodig hebben om het project uit te voeren, moeten we de juiste manier vinden om al deze elektrische componenten in de Arduino samen te voegen. Om dit te doen, hebben we een systeemsimulatietoepassing gebruikt genaamd Tinkercad, een zeer handig hulpmiddel om de verbindingen tussen de componenten en het Arduino-bord te visualiseren.

Op de bijgevoegde foto is heel duidelijk te zien welke de aansluitingen zijn in onze Arduino. Op onderdelen:

1. De HC-SR04 sensor heeft 4 aansluitingen. Een daarvan is verbonden met 5V, met de positieve ingang van het protoboard en een andere met de grond, de negatieve ingang van het protoboard. De andere 2 aansluitingen worden aangesloten op de digitale in- en uitgangen.

2. De servomotor heeft 3 aansluitingen, de donkerbruine draad is verbonden met de negatieve (massa), de rode met de positieve (5V), en de oranje met het cijfer 7, om de servo te besturen.

3. De stepper is het onderdeel met meer verbindingen en bestaat uit twee delen; aan de ene kant de motor zelf, en aan de andere kant een verbindingsbord waarmee we het kunnen verbinden met de Arduino. Dit paneel heeft een 5V uitgang, een andere massa-aansluiting en 4 kabels die naar de stappenbesturing gaan.

Stap 5: Fysieke constructie: stappenmechanisme

Zoals u wellicht weet, heeft stepper een kleine as waarop u objecten met hun vorm kunt aanpassen om ze te roteren. De functie van onze stepper is om de spin omhoog te brengen met een nylon kabel eraan.

We hebben een mechanisme nodig dat deze functie kan uitvoeren en we hebben nagedacht over de hoofdstand, een systeem dat vaak wordt gebruikt op 4x4-auto's om hen te helpen vooruit te komen in moeilijke situaties. Om dit te bereiken, gaan we enkele houten panelen in een cirkelvorm snijden om de draad te helpen oprollen, en ze allemaal aan elkaar lijmen om een katrolachtige vorm te creëren. Vervolgens maken we een gat in een van de oppervlakken om de stepper eraan te bevestigen.

Met dit mechanisme kan de servo het doel bereiken om de spin naar de top te tillen, zodat de Scarybox perfect werkt.

Stap 6: Fysieke constructie: servomechanisme

Bij dit project zal de servo de functie vervullen van het openen en sluiten van het luik waar de spin doorheen zal vallen. We zullen foamboard gebruiken om aan de servo te bevestigen in plaats van het houten paneel vanwege het verhoogde gewicht ervan. We zullen een metalen draad van de plastic steun van de servo verbinden met het foamboard. Dan doet de servomotor zelf het werk!

Stap 7: Fysieke constructie: Box Building

De doos zal de basis en ondersteuning van ons project zijn. Het is de plek waar we al onze componenten zullen plaatsen. Het zal ons helpen om een plek te hebben om de spin te houden en wanneer iemand hem nadert, zal hij naar beneden vallen en hem bang maken. Daarnaast kunnen we alle bedrading en montage aan de bovenzijde plaatsen.

Stap 8: Eindproduct

Hier zijn de foto's van de Scarybox klaar!

Stap 9: Conclusie

Het uitvoeren van dit project was leuk en de moeite waard, omdat we een zeer nuttig en krachtig hulpmiddel hebben geleerd voor onze toekomst als industrieel ontwerpingenieurs. Het Arduino-programma stelt ons in staat om prototypes te maken en een groot aantal projecten te creëren waarin mechanica en elektronica samenkomen om het leven van mensen te verbeteren en te vergemakkelijken. We hopen dat u net zoveel van dit project geniet als wij en dat het nuttig zal zijn voor uw heden en toekomst. Neem bij twijfel gerust contact met ons op, wij beantwoorden graag uw vragen.

Heel erg bedankt vanuit ons hart!

Tierramisu:)