ANTi-AFLEIDING: de smartphonehouder die u helpt focussen: 7 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Ons ANTiDISTRACTION-apparaat is gericht op het beëindigen van alle vormen van cellulaire afleiding tijdens perioden van intense focus. De machine fungeert als een laadstation waarop een mobiel apparaat wordt gemonteerd om een afleidingsvrije omgeving te vergemakkelijken. De machine keert zich van de gebruiker af elke keer dat ze naar hun telefoon grijpen en keert terug wanneer ze deze beweging intrekken. Dit wordt bereikt door het gebruik van een Arduino Uno-circuit, een voedingseenheid, een ultrasone sensor en een elektromotor. Deze handeling van zich afwenden herinnert de kijker eraan dat hun telefoon niet in hen of in hun hedonistische bezigheden geïnteresseerd is.

Stap 1: Video's

Stap 2: Materialen en gereedschappen

We gebruikten de volgende elektronische componenten. Alles behalve de draagbare powerbank is inbegrepen in Elegoo's Complete Arduino Starter Kit. De onderdeelnummers zijn vermeld waar van toepassing, maar het is niet nodig om exact dezelfde onderdelen te gebruiken.

• 5V stappenmotor, gelijkspanning (onderdeelnummer: 28BYJ-48)
• Breakout board om de stappenmotor aan te sluiten op het Arduino board (onderdeelnummer: ULN2003A)
• Ultrasone sensor (onderdeelnummer: HC-SR04)
• Arduino Uno R3-controllerkaart
• Vrouw-naar-mannelijke Dupont-draden (x10)
• USB-A naar USB-B-kabel (om het Arduino-bord op een computer aan te sluiten tijdens het uploaden van de code, en om het bord op de powerbank aan te sluiten wanneer de machine wordt bediend)
• Draagbare powerbank (Elke powerbank met een USB-poort werkt. De specificaties van onze powerbank zijn: 7800mAh 28,8Wh; Input: 5V=1A; Dual Output: 5V=2.1A Max)

We hebben de volgende materialen gebruikt om de buitenkant te bouwen:

• Baltisch berken multiplex (3 mm dik) voor de prototype behuizing
• Wit plexiglas (3 mm dik) voor de uiteindelijke behuizing
• De hout- en plexiglasversies zijn beide op een lasersnijder gesneden
• We gebruikten BSI Plastic-Cure lijm om de plexiglas behuizing te monteren; het is te vinden in winkels voor kunstvoorwerpen of bouwmarkten (elke andere lijm die wordt aanbevolen voor plastic of plexiglas is ook geschikt)
• We hebben kleine stukjes lasergesneden hout gebruikt en deze gestapeld met montagetape (ook wel foamtape of postermounts genoemd) om de componenten correct in de behuizing te plaatsen

Gebruikte software:

• Arduino IDE (hier gratis downloaden)
• Rhino om de bestanden voor te bereiden voor lasersnijden (als je Rhino niet hebt, kun je een ander CAD-programma gebruiken zolang het het.3dm-bestand kan openen, of je kunt hier een gratis proefversie van Rhino krijgen)

Stap 3: Het circuit bouwen

Monteer het circuit zoals weergegeven in het diagram. Merk op dat de ultrasone sensor moet worden aangesloten op de 5V-pin op het Arduino-bord om goed te kunnen functioneren (en daarom zal de stappenmotor worden aangesloten op de 3,3V-pin).

Stap 4: Fabriceren en monteren van de machine

Na het lasersnijden van het eerste prototype uit hout, ontdekten we dat de behuizing te klein was om de schakelingen goed te bevatten, en pasten deze aan voordat we de definitieve versie in plexiglas sneden.

Stap 5: Arduino-code

Upload de code naar de machine met behulp van de Arduino IDE. Het hoofdcodebestand is "ANTiDISTRACTION_main_code.ino", hieronder bijgevoegd. U moet de machine met de USB-kabel op uw computer aansluiten en vervolgens op "Uploaden" klikken. Het is een goed idee om de machine te testen terwijl deze nog op uw computer is aangesloten, omdat u Serial Monitor in Arduino kunt openen om de output te bekijken, zoals de afstand tot de sensor. Nadat je de code hebt geüpload, kun je de machine loskoppelen van je computer en aansluiten op een powerbank om de machine draagbaar te maken.

De waarden voor stepsPerRev en stepperMotor.setSpeed moeten mogelijk worden aangepast als u een ander model stappenmotor gebruikt. U kunt online naar het onderdeelnummer van uw motor zoeken om het gegevensblad te vinden en de staphoek te controleren.

Gebruik het onderstaande bestand "ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino" om te controleren of het stapnummer correct is voor uw motor; u kunt dit bestand ook gebruiken om de machine in kleine stappen te draaien om de startpositie in te stellen. Voer het bestand uit in Arduino met de machine aangesloten op uw computer en typ gehele getallen in de seriële monitor om uw motor te draaien met handmatige invoer. Misschien wilt u een stuk tape aan één kant van de motor plakken om de rotatie gemakkelijker te zien, of twee stippen tekenen op respectievelijk de bewegende en statische delen van de motor, om ervoor te zorgen dat ze op één lijn liggen wanneer u een volledige draai maakt.

Stap 6: Resultaten en reflectie

We hebben overwogen om de stappenmotor te vervangen door een servomotor, die krachtiger is en sneller kan draaien en ook iets kleiner is. Servomotoren kunnen echter alleen binnen een bereik van 180 graden draaien, dus hebben we besloten om de stappenmotor te blijven gebruiken, waarbij we een gematigde snelheidsverhoging opofferden voor de mogelijkheid om 360-graden bochten te maken.

De inkeping aan de onderkant van de "draaitafel" moet iets groter zijn dan de as van de stappenmotor zodat deze er bovenop past, maar dit resulteert in een lossere pasvorm en zorgt ervoor dat de telefoonstandaard minder draait dan de motor. Als u niet van plan bent de machine te demonteren of de stepper opnieuw te gebruiken voor een toekomstig project, wilt u misschien de rotatienauwkeurigheid verbeteren door het plexiglas op de stepperschacht te lijmen.

Gelukkig werkte het circuit, eenmaal gemonteerd, zoals we hadden verwacht, dus gingen we door met het oorspronkelijke idee en de aanpak gedurende het hele project.

Stap 7: Referenties en Credits

Er werd verwezen naar de tutorials hier en hier om de Arduino-code voor de ultrasone sensor te schrijven. Voor de code met betrekking tot de stappenmotor hebben we de Stepper-bibliotheek gebruikt die beschikbaar is op de Arduino-website.

Dit project is gemaakt door Guershom Kitsa, Yena Lee, John Shen en Nicole Zsoter voor de Useless Machine-opdracht, als onderdeel van de Physical Computing-klas aan de Daniels-faculteit van de Universiteit van Toronto. We willen professor Maria Yablonina speciaal bedanken voor haar hulp.