Qo'lda zoetrop haykali: 12 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Joshua.brooks tomonidan Muallifning boshqa maqolalarini kuzatib boring:

Bu ko'rsatma Jon Edmarkning gullab-yashnayotgan haykalchalarining miniatyuralangan, palma o'lchamidagi versiyasidir. Haykal animatsiyani ta'minlash uchun yuqori yorqinlikdagi strob bilan ichki yoritilgan. Burilish qismi Ember 3D printerida chop etildi va strob taxtasi hozirda ishlamay qolgan Autodesk Circuits dasturi yordamida yaratilgan.

Qismlar ro'yxati:

• 1 x 3D bosma gulli haykal

• 1 x LED strobli elektron karta (OSHPARK)

  • 6 x yuqori yorqinlikdagi LEDlar (Digikeydan oq, yashil yoki qizil rangdagi CREE XP-E)
  • 1 x mikrokontroller (Digikey-dan ATtiny-85)
  • 3 x MOSFET (Digikeydan IRF7103PbF Dual MOSFET)
  • 1 x fototransistor (Digikeydan LTR-301)
  • 1 x fotodiod (Digikeydan LTE-302)
  • Har biri 1 x 330Ω 1206 qarshilik (Digikeydan ERJ-8GEYJ331V)
  • 1 x 1kΩ 1206 qarshilik (Digikeydan ERJ-8GEYJ102V)
  • 1 x 10kΩ 1206 qarshilik (Digikeydan ERJ-8GEYJ103V)
  • 6 x 100nF 1206 kondansatör (Digikeydan CL31A106KACLNNC)
  • 1 x 6-pinli ayol sarlavha (Digikeydan PPTC061LFBN-RC)
  • 1 x 3-pinli erkak boshi (Digikeydan PREC003SAAN-RC)
• 1 x uzluksiz aylanadigan servo dvigatel (Digikeydan Parallax #900-00008)
• 1 x 1/16 dyuymli, 12 dyuymli matkap (Amazondan Bosch BL2731)
• 2 x 2 ta AAA batareya ushlagichlari (Keystone Electronics 2468 Digikeydan)

• 1 x slayd-kalit (Jameco-dan SS-12E17 yoki unga teng)

1 -qadam: O'chirish platasiga buyurtma berish

Buyurtma uchun zarur bo'lgan hamma narsani o'z ichiga olgan ZIP faylini quyida topishingiz mumkin. PCB ishlab chiqarish uchun ushbu faylni ishlating. U erda ko'plab bosma platalar ishlab chiqariladi. Men OSHPark.com-ni dunyoning istalgan nuqtasiga etkazib berishning arzonligi, yuqori sifati, o'rtacha tezligi balansini tavsiya qilaman. Men buyurtma berishni osonlashtiradigan loyihani yaratdim.

2 -qadam: O'chirish kartasini yig'ing - sirtga o'rnatiladigan qismlar

Mening taxtalarim kichik tablar bilan biriktirilgan 4 kishilik guruhga keldi (men 12 ta taxtaga buyurtma berdim). Menda bir vaqtning o'zida ikkitasini yig'ish uchun qismlar bor edi. Men yorliqlarni kesib tashladim, shunda men faqat ikkitasi bilan ishladim.

Men sirtni o'rnatish qismlarini lehimlash uchun qayta ishlaydigan pechdan foydalandim, lekin siz xuddi shu maqsadda issiqlik tabancasidan foydalanishingiz mumkin (tafsilotlar quyida). Men o'z qismlarimni lehimlash uchun qayta ishlaydigan pechdan va ko'rsatmalarni ishlatardim.

1. Shprits yordamida taxtaning ustki qismidagi barcha sirtga o'rnatiladigan tagliklarga lehim pastasini qo'llang. Hamma prokladkalarga yopishtirib qo'yganingizga ishonch hosil qiling. Agar juda ko'p qo'llanilmasa, u tagliklarga qaytariladi. Yuqoridagi rasmda pasta bir nechta prokladkalarni yopib qo'ygani aniq, lekin bu pishganidan keyin ko'prik paydo bo'lishiga olib keladigan pasta emas edi.

2. Ehtiyotkorlik bilan har bir komponentni taxtaga joylashtiring.

   • LEDlar uchun ikkita kichik burchak kvadratchasi taxtaning markaziy teshigiga qaragan.
   • Uchta ikkita MOSFET chiplari bir xil yo'nalishga ega. MOSFET va ATTiny85 ning 1 -pinli joylashuvi uchun rasmga qarang.
   • Rezistorlar holati yuqoridagi rasmlardan birida tasvirlangan. R1 - 10 kΩ, R2 - 330 Ω, R3 - 1 kΩ. Yo'nalish muhim emas.
   • Barcha kondansatörler bir xil va yo'nalish muhim emas.
3. Plitalarni isitish va lehimni bajarish uchun ko'rsatmalarga muvofiq qayta ishlaydigan pechdan foydalaning.

3 -qadam: muqobil: issiqlik tabancasi yordamida qayta oqim

Agar siz qayta ishlaydigan pechga kira olmasangiz, lehimlashni havo oqimi past bo'lgan issiqlik tabancasi yordamida tugatishingiz mumkin. Elektr platasini issiqlikni tarqatadigan sirtga qo'ying (men Chipotle kosasining qopqog'idan foydalanardim) va past lehimli zanglamaydigan kumushga aylanmaguncha, havo oqimi past bo'lgan tabancadan foydalanib, taxtani ehtiyotkorlik bilan qizdiring. Agar shamollatgich juda kuchli bo'lsa, bu qayta oqim jarayonida uning qismlari yostiqlardan chiqib ketishiga olib kelishi mumkin.

Eslatma: yuqoridagi rasm elektron kartaning birinchi versiyasidan (kontseptsiya isboti) olingan. Bu biroz boshqacha ko'rinadi, chunki u qo'shimcha teshikka ega edi va bortga ATtiny85 mikrokontrolerini kiritmagan

4 -qadam: O'chirish qismlarini - elektron platani yig'ing

Ikkita sarlavhani (6 pinli ayol va 3 pinli erkak) elektron plataning pastki qismidan pastga qarab joylashtiring. Ularni joyiga lehimlang (taxtaning yuqori tomonida lehim qo'llaniladi).

Kichikroq taxta teshigining har ikki tomoniga optik kodlovchi qismlarini ulang. Ular taxtaning yuqori qismidan chiqib ketishi kerak, ob'ektiv tomoni (zarba bilan) bir -biriga qaragan holda. Qizil nuqta (fototransistor, LTR-301) doskadagi ikkita katta teshik orasiga joylashtirilgan. Sariq nuqta bo'lgan (LTE-302 fotodiod) kichikroq teshikning boshqa tomonida joylashgan. Buning uchun lehim taxtaning pastki qismiga qo'llaniladi.

Enkoder qismlari lehimlangandan so'ng, pim va lehimni qirqib oling va uni taxtaning pastki qismiga iloji boricha tekis qilib qo'ying. Bu taxtani servo tepasida iloji boricha pastroq o'tirishiga imkon berishdir.

5 -qadam: Mikrokontrollerni dasturlash

Men Arduino UNO taxtasidan ushbu yo'riqnomaga amal qilib, boshqaruvchi uchun dasturlash qurilmasi sifatida ishladim. Unda Arduino pinlaridan ATtiny pinlariga dasturlash uchun quyidagi xaritalar ko'rsatilgan:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8 (Vcc)
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4 (GND)
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1 (PB5)
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5 (PB0)
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6 (PB1)
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7 (PB2)

Ulanish nuqtalari yuqoridagi rasmda ko'rsatilgan. Tegishli ulanishlarni o'rnatish uchun ulanish simini ishlating.

Dasturchi sifatida o'rnatilgan Arduino UNO (yoki unga tenglashtirilgan) dan boshlab (yuqoridagi ko'rsatmalarni ko'ring), quyida Arduino IDE da bloom.ino loyihasini oching. dasturlashdan oldin Arduino IDE -da quyidagilarni bajarishingiz kerak bo'ladi:

• Asboblar → Dasturchi → Arduino provayder sifatida
• Asboblar → Kengash → ATtiny85 (ichki 8 MGts soat)
• Asboblar → Bootloader -ni yoqish

Keyin dastur odatdagidek.

6 -qadam: dvigatelni o'zgartirish

Dvigatelni o'zgartirish kerak, asosan keraksiz qismlarni, shu jumladan ustki qobiqni va tishli qutining ko'p qismini olib tashlash orqali.

1. Dvigatelning bir chetidan, pastki qismidan va boshqa tarafidan pastki vintlarni yopmasdan, lenta qo'shib boshlang. Vintlar chiqarilganda pastki qismi yopiq qoladi. Ko'rinib turishi uchun rasmlarda ko'k niqob tasmasini ishlatardim. Oxir -oqibat men qora lentani ishlatardim, lekin u rasmlarda ko'rinmadi.
2. Dvigatelning yuqori qismidagi plastmassa X qo'shimchasini ushlab turgan vintni echib oling va plastik X -ni chiqarib oling.
3. Pastki qismdan 4 vintni echib oling. Vintlarni ushlab turing. Siz ixtiyoriy ravishda ularni keyinchalik loyihada ishlatishingiz mumkin.
4. Vitesni ochish uchun dvigatelning yuqori qopqog'ini echib oling.
5. Pastki markaziy vitesdan tashqari hamma narsani olib tashlang. Siz bu viteslarni tashlab yuborishingiz mumkin. Sizga ularga kerak bo'lmaydi.

Keyinchalik, elektron kartani joylashtirish uchun siz dvigatel korpusidan plastmassaning bir qismini olib tashlaysiz.

1. Qolgan vitesni olib tashlang va chetga qo'ying. Sizga keyinroq kerak bo'ladi.
2. Arra / fayl yordamida yuqoridagi kattaroq plastik zarbani (yaqin rasmda chapda) oldiring. Bu elektron kartani ushbu maydonga moslashtirishga imkon beradi.
3. Ko'tarilgan qismning yon tomonlarini boshqa tomondan joylashtiring (yaqin rasmda o'ngda).

Elektron platani servoning yuqori qismiga joylashtiring va uning iloji boricha tekis va to'g'ri o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling. Agar u yaxshi mos kelmasa, mos kelishi uchun kerakli o'zgartirishlarni kiriting. Keyingi qadam uchun elektron platani servodan chiqarib oling.

7 -qadam: aksni almashtiring

Aksni uzunroq bilan almashtiring. Bu zoetropaga aylanayotganda qimirlamaslikka yordam beradi.

1. Qisqichbaqa yordamida qolgan vitesni ushlab turgan kichik metall o'qni olib tashlang va vitesni chetga qo'ying.
2. Matkap uchining uchidan (kesilmaydigan tomondan) 41 mm (1 5/8 dyuym) arra yoki yaxshi kesgich yordamida kesib oling.
3. Fayl yoki zımpara bilan tekislash uchun uchlarini (uchlarini) joylashtiring.
4. Vitesni joyiga qo'ying va yangi o'qni joyiga qo'ying. Teshikka o'tirguncha o'qni pastga bosing.

Dingil o'zini xavfsiz his qilishi mumkin, lekin tajriba shuni ko'rsatadiki, vaqt o'tishi bilan qo'l bosilishi bilan bo'shashib qolishi mumkin. Buni hal qilishning bir usuli - bolg'ani olib, yangi o'qni teshikka sekin urish.

8 -qadam: Batareya to'plamlari

Ushbu qadam, men ushbu qurilmani yaratishda ba'zi sinov va xatolarni ko'rsatadi. Mening birinchi rejam - har doim taxtani quvvatlantirish va boshqa hamma narsani ishga tushirish uchun mikrokontrollerning tugmachasini kuzatib turish. Men kashf qildimki, hatto servo harakatlanmasa ham, u batareyalardan oz miqdorda tok oladi, shuning uchun ular qurilma ishlamayotgan paytda ham to'kilib ketadi. Keyinchalik, batareyalarni ishlatilmaganda to'liq o'chirish uchun qurilmani yoqish uchun slayd-kalitni qo'shdim.

Ikkita batareya ushlagichini (batareyasiz) servo dvigatelning har ikki tomoniga qo'yib boshlang, shunda qattiq simlar bir -biriga qarama -qarshi bo'lib, bir -biriga to'g'ri keladi. Batareya paketlarini joyida ushlab turish uchun olinadigan lentadan foydalaning. Dastlab, men yuqori ikkita simni bir -biriga lehimlagan edim, lekin keyinchalik slaydni almashtirish uchun ularni kesib tashladim. Men hali ham shunday qilishni maslahat beraman, chunki bu ikkita simni bir -biriga lehimlash jarayonning qolgan qismiga yordam beradigan qattiqlikni qo'shadi. Keyinchalik slaydni almashtirish uchun bu simlarni kesish oson. Shunday qilib, ikkita yuqori simni bir -biriga lehimlang.

Qo'llanma sifatida elektron kartani ishlatib, pastki simlarni yuqoriga qarab eging va elektron kartaning 6-pinli ayol boshidagi tashqi teshiklari bilan tekislang. Simlarni kesgichlar bilan kesib oling, shunda ular elektron platasi servo dvigatelning yuqori qismiga o'rnatilganda, ayol sarlavhasiga mahkam bog'lanish uchun etarlicha uzun. Elektron plataning ustki qismi akkumulyator ushlagichlarining yuqori qismiga to'g'ri kelishi kerak.

Batareya paketlarini ushlab turadigan lentani olib tashlang va servoning har ikki tomoniga ikki tomonlama lenta qo'ying. Servo akkumulyator ushlagichlari orasiga joyiga qo'ying, uni elektron plataning yuqori qismi akkumulyator ushlagichlari tepasiga to'g'ri keladigan qilib joylashtiring va mahkam bog'lang.

9 -qadam: narsalarni birlashtirish

PB0 va PB1 konnektorlaridagi elektron plataning ayol sarlavhasi orasiga qattiq simli o'tish moslamasini qo'shing. Bu erda men qurilmani ishga tushirish uchun tugmani ulashni rejalashtirgandim. Jumperni qo'shish, u kuch ishlatilganda ishga tushadi.

Elektron kartani servo tepasiga joylashtiring.

Servo simlarini tayanch atrofiga o'rang va elektron kartadagi 3 pinli erkak boshiga ulang. Sarlavhaga qarab, er tomoni (qora yoki jigarrang sim) o'ngda bo'ladi. Buni ortiqcha bo'shashmasdan yaxshi o'rash uchun biroz harakat qilish kerak bo'lishi mumkin. Keyin simlarni joyiga yopishtiring. Men o'zim uchun qora gaffer tasmasini (mato lentasi) ishlatardim.

Keyinchalik, quvvatni boshqarish uchun slaydni qo'shasiz. Slayd kaliti uchta pinli. Siz ulardan faqat ikkitasini ishlatasiz: markaziy va yon pinlardan biri (qaysi biri muhim emas). To'sarlardan foydalanib, ishlatilmaydigan yon pinni kesib oling.

Slayd -kalitni birlashtirilgan akkumulyator ushlagichlarining lehimli sim ustunidan ushlab turing. Simlar ustidagi slayd kalitlari keyinchalik lehimlanadigan joyni belgilang (men qora qalamli qalamdan foydalandim).

Siz ilgari lehimlagan simli ustunlarni kesib oling, ular slayd kalitidagi ikkita pim orasidagi masofaga to'g'ri keladigan kichik bo'shliqqa ega bo'lsin. Simlar orasidagi bo'shliqni to'ldirish uchun slaydni lehimlang.

10 -qadam: Zoetrop bazasi (ixtiyoriy)

Men qurilma uchun yaxshi 3D bosilgan bazaga ega bo'lishni xohlardim. Bu erda TinkerCAD -ning dizayni. Qurilmaning ishlashi uchun bu bazani yaratish kerak emas, lekin u yoqimli ko'rinadi. Bosib chiqarish fayli quyida keltirilgan.

11 -qadam: Zoetrop modeli

TinkerCAD -da aylanadigan qism uchun 3D modelni bu erda topishingiz mumkin.

Ushbu modeldagi STL va chop etish uchun kesilgan qatlamlarni o'z ichiga olgan TAR faylini quyida topish mumkin. Men Autodesk Ember printerida chop etish bo'yicha ko'rsatmalarni o'z ichiga olmayman, chunki bu printerni ishlatish uchun bir nechta ko'rsatma mavjud.

12 -qadam: teginishni tugatish

3D bosib chiqarishning uchta yorlig'i shaffof bo'lishi kerak, aks holda elektron kartaning optik kodlovchi qismlari ularning o'tishini aniq aniqlay olmaydi. Men qora lak ishlatardim va bu juda yaxshi ishladi. Avvaliga men qora Sharpie qalamini sinab ko'rdim, lekin u optik uzuvchi sifatida ishonchli emas edi.

Yorliqlar shaffof bo'lgandan so'ng, siz borishingiz kerak. Zoetropni milga qo'ying va quvvatni yoqing!