Interaktiv daraxt: 10 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Doktorlik dissertatsiyasi va litsenziya dissertatsiyasining qiziqarli an'anasi shundaki, ular jamoat himoyasi/seminari oldidan KTH asosiy kutubxonasidagi daraxtga osilgan. Shuning uchun, "Jismoniy shovqinni loyihalash va amalga oshirish" kursimiz uchun loyiha sifatida, bizning guruhimiz daraxtning interaktiv versiyasini yaratish orqali ushbu odatni xotirlashga qaror qildi.

1 -qadam: Sizga nima kerak

Materiallar:

• 1x raqamli o'lchov (4 ta yuk xujayrasi bilan)
• Paxta va tsellyulozadan tayyorlangan matolar (har bir gul uchun bitta mato ishlatilgan, jami 6 dona)
• 2x ko'pikli sharlar
• Ip
• 4x yog'och taxta (har birimiz 22x170x1600 mm)
• 6x tashqi burchaklar (27x27x750 mm dan 2 tasi, 27x27x600 mm dan 2 tasi va 27x27x1350 mm dan 2 tasi)
• 1x yog'och taxta (qalinligi 6-7 mm dan oshmasligi kerak)
• 2x yog'och taxta (qalinligi 2-3 sm, 45x45 sm)
• Simlar
• Lehim
• Issiq elim
• Issiqlikni pasaytiradigan quvurlar
• Ikki tomonlama yopishqoq lenta
• 20x universal vintlardek (5x40 mm)
• 20x universal vintlardek (3,0x12 mm)
• 10x mustahkamlash burchagi
• 1x Stripboard (prototiplash taxtasi)

Elektronika:

• 1x - Arduino Uno
• 1x - yuk ko'taruvchi hujayra
• 1x - ESP8266 Huzzah Feather mikrokontroller
• 1x - Adafruit RC522 RFID o'quvchi
• 2x-Multiplexerlar (3-holatli chiqish registrlari bo'lgan 8-bitli o'zgarish registrlari)
• 16x - qizil LEDlar
• 16x - qarshilik
• 6x - Servos - Hitec HS -422 (standart o'lcham)

Asboblar:

• Lehimlash temir
• Issiq yopishtiruvchi qurol
• Qo'l arra
• Arralash
• Quvvat tornavida
• Yog'och Rasp
• Jigsaw yog'ochni kesish vositasi

2 -qadam: Raqamli tana vaznining hammom o'lchovini ulang

Bu birinchi qadam uchun biz hammomning raqamli massasi va HX711 yuk xujayrasi kuchaytirgichidan 4 ta yuk xujayrasidan foydalanganmiz. Pinlar ranglar bilan belgilanadi: RED, BLK, WHT, GRN va YLW, bu har bir yuk katakchasining rang kodlashiga mos keladi. Ular bug'doy toshidan qurilgan ko'prikli bog'langan (rasmlarga qarang). Biz "Load Cell 1" va "Load Cell 4" qizil ranglariga qo'zg'alishni qo'llaymiz va "Load Cell 2" va "Load Cell 3" qizil ranglarining signallarini o'qiymiz (havolaga qarang).

3 -qadam: RFID o'quvchisini o'rnating

Skanerni yig'ish uchun ikkita uskuna ishlatilgan; ESP8266 Huzzah Feather mikrokontroller va Adafruit RC522 RFID o'quvchi.

ESP8266 va RC522 ular o'rtasida 5 ta aloqa bor edi (1 -rasmga qarang).

Skanerning maqsadi - 13,6 MGts chastotali KTH kartalarini skanerlash va kartaning yagona identifikatorini yoki talabaning identifikatorini Google Firebase ma'lumotlar bazasiga yuborish edi. Bularning barchasi oldindan o'rnatilgan Arduino paketlari, RC522 uchun MFRC522, wifi uchun ESP8266 va yong'in aloqasi uchun Arduino Firebase yordamida amalga oshirildi. Ma'lumotlar bazasiga ma'lumot yuborilgandan so'ng, daraxtni o'z ichiga olgan veb -sahifa D3.js animatsiyasi yordamida virtual daraxtda gullab -yashnamoqda.

O'rnatishning oxirgi qismi kartani skanerdan o'tkazish haqidagi ma'lumotlarni Arduino Uno mikrokontrolleriga yuborish edi. ESP8266 va Arduino Uno o'rtasida 1 ta aloqa bor edi (1 -rasmga qarang).

16 -pin maxsus ishlatilgan, chunki u LOW standart qiymatiga ega, boshqa pinlarda standart qiymatlari HIGH edi. Kartani skanerlashda biz Arduino Uno -ga bitta yuqori pulsni yubordik, keyin esa kodning qolgan qismini bajardi.

4 -qadam: LED yo'lini sozlash

O'zaro aloqani yanada mazmunli o'tkazish, shuningdek, foydalanuvchilarning ba'zi harakatlari haqida fikr -mulohazalarini bildirish uchun, biz belgilangan tarmoqqa qarab yonayotgan LEDlar yo'lini tashkil qilishga qaror qildik. Shunday qilib, foydalanuvchi tezisni qaerga osishi kerakligini ko'rsatib beradi.

Buning uchun biz ikkita multipleksorni qo'lladik: 3-holatli chiqish registrlari bo'lgan 8-bitli smenali registrlar va 16 qizil chiroq. Multiplexer bir vaqtning o'zida 8 ta chiqishni boshqarishni ta'minlaydi, shu bilan birga bizning mikrokontrolderda faqat 3 ta pinni oladi. Ulanishlar "sinxron ketma -ket aloqa" orqali amalga oshirildi (havolaga qarang).

5 -qadam: Gullarni yozing

Bu qadam uchun biz engil va egiluvchi materialdan - tozalovchi matolardan foydalandik. Bu materialdan barg shaklidagi bo'laklar kesilgan. Shunday qilib, bu barglar ko'pikli shardan yasalgan markaziy tuzilishga ulangan. Har bir gulbarg ip bilan mahkamlanadi, shunda barg tortilganda egiladi.

6 -qadam: daraxtni yarating

Bizning asosiy materialimiz yog'ochdir. Daraxt to'rtta alohida yog'och taxtadan iborat bo'lib, ular bir -biriga kvadrat shaklida vidalanadi (2 ta taxtani ulash uchun 5 vint). Filiallar tashqi tomondan yog'ochdan yasalgan. Daraxt tanasida novdalarni joylashtirish uchun to'rtburchaklar teshiklar kesilgan. Har bir filialning chekkasida bitta LED (pastki va yuqori novda) yoki ikkita LED (o'rta novda) mavjud. Har bir LED elim bilan mahkamlangan.

LEDlar to'g'ri joylashtirilgandan so'ng, biz har bir novdaga bittadan gul yopishtirdik. Har bir gulda gullashni boshqaradigan servo bor (rasmlarga qarang). Tarozi, svetodiodlar va servo 4 -qadamda qilingan prototiplash taxtasi orqali Arduino -ga ulanadi. Har bir novda magistralga mustahkamlash burchaklari va 3.0x12 mm universal vintlar yordamida mahkamlanadi.

Qalinroq yog'och taxtalardan biri daraxt uchun tayanch sifatida ishlatiladi, ikkinchisi to'g'ri uchburchak shaklida kesiladi, ular avval daraxt tanasiga vidalanadi va keyin taglikdagi yog'och taxtaga mahkamlanadi.

Yog'ochdan yasalgan taxta uchun tarozi simlari o'tishi uchun to'rtburchaklar teshik qiling va shkalani ikki tomonlama yopishqoq lenta bilan yog'och taxtaga mahkamlang.

Arduino Uno magistral tagida va barcha tegishli ulanishlar bilan prototiplash taxtasida joylashgan.

Daraxtni yopishdan oldin, kompyuterni Arduino va ESP8266 Huzzah Feather mikrokontrolleriga ulash uchun uning tagidagi oxirgi yog'och taxtadan to'rtburchaklar teshik qiling.

7 -qadam: daraxtni bezang

Prototipimiz ko'rinishini yaxshilash uchun biz shoxlarga lazer bilan kesilgan barglarni, shuningdek, boyqushni qo'shdik (bilim ramzi).

8 -qadam: Kod

Bu erda siz har bir komponent qanday ishlashini sinab ko'rish uchun ishlatishingiz mumkin bo'lgan turli xil kodlarga ega bo'lasiz (o'lchov uchun calibration_test.ino, RFID o'quvchi uchun scanner.ino va servo uchun servo_test.ino) va keyin hamma narsa (light_test.ino sifatida boshlang'ich test va main.ino oxirgi versiya sifatida).

Shkala bilan ishlash uchun siz HX711 kutubxonasini o'rnatishingiz kerak bo'ladi (kutubxonaga havola).

9 -qadam: Veb -ilovani yarating

Qo'shimcha o'zaro ta'sir sifatida biz veb -ilova orqali raqamli fikr -mulohazalarni qo'shdik. Ilova skaner qilingan identifikatorni oladi va osilgan tezis natijasida virtual daraxtdagi gul ham gullaydi.

10 -qadam: Tajribadan rohatlaning

Oxir -oqibat, biz barcha tarkibiy qismlarni birgalikda ishlashga muvaffaq bo'lganimizdan xursand bo'ldik. Bu jarayon ham hayajonli, ham stressli kechdi, lekin barcha qiyinchiliklarga qaramay, biz natijadan mamnunmiz va tajriba qiziqarli va eng muhimi ta'limiy bo'ldi.