Dizalo modela kontrolirano Arduinom: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

U ovom Instructable-u ću vam pokazati kako sam izgradio dvorazinski lift za igračke, sa radnim kliznim vratima i automobilom koji se po potrebi kreće gore-dolje.

Srce lifta je Arduino Uno (ili u ovom slučaju Adafruit Metro), na čijem je vrhu instaliran Adafruit motorni štit. Štitnik znatno olakšava vožnju s dva servo servera potrebna za otvaranje i zatvaranje vrata, te koračnim motorom koji vozi automobil gore -dolje.

Stvarna struktura je zaista lak dio i može se izraditi kako god želite. Lukav dio je uklapanje svega u unutrašnjost i provjeravanje da li su stvari pravilno poravnate.

Dakle, rečeno je, prijeđimo na to!

Supplies

• Arduino Uno (ili ekvivalent)
• Adafruit motorni štit
• Perf board
• Zaglavlja za Arduino i štit
• Servo motori s kontinuiranom rotacijom (2)
• Koračni motor NEMA 17
• Nosač koračnog motora
• Vlaknaste ploče srednje gustoće (MDF) 1/2 "i 1/4" komada
• Aluminijski limovi
• Aluminijumska šipka
• Aluminijske šipke
• Aluminijski U-kanal
• Čelična šipka
• PVC cijevi (1/8 "i 1/4")
• Zupčasti kaiš 10 mm
• Remenice 10 mm
• pištolj za vruće ljepilo
• vijci
• pleksiglas listovi
• Uzorci podova
• Ljepljiva traka
• Žice
• Gumbi gore/dolje
• Mikro prekidači
• Veliki linearni aktuator - planovi su ovdje

Korak 1: Vrata

Prvi problem s kojim sam se odlučio uhvatiti su vrata. Vrata su se morala pomicati naprijed -natrag i biti pričvršćena sa donje i gornje strane kako se ne bi prevrnula.

Završio sam pomoću aluminijskih u-kanala, koji se obično koriste kao ivice za daske, po dnu kako bih vrata održao na svom mjestu. Vrh je bio malo lukaviji. Na internetu sam pronašao 3D štampane planove za linearne aktuatore i zaključio da bi to bilo odlično za zatvaranje vrata i njihovo otvaranje. Napravio sam vrata od malih MDF ploča i omotao nekoliko aluminijskih ploča oko ploče kako bih joj dao metalni izgled. (pogledajte fotografije)

Stavio sam čeličnu šipku preko vrha vrata i vruće zalijepio komad PVC cijevi na vrh ploče vrata. Šipka se uklapala u cijev i omogućila je vratima da se slobodno kreću naprijed-natrag, dok je donjih 8-ak inča vrata bilo unutar u-kanala kako bi ih držalo ravno.

Postavio sam linearni aktuator iznad čelične šipke i upotrijebio više PVC cijevi i više vrućeg ljepila kako bih omogućio aktuatoru da pomakne vrata. Linearni pogon dizajniran je oko servo motora veličine hobija, pa sam ih dodao.

Korak 2: Struktura

Prvo sam napravio grubu skicu kako bih želio da izgleda lift. Morao je imati 2 sprata, sa automobilom koji se penje gore -dolje i vratima koja se otvaraju na svakom spratu. Konačni proizvod odstupio je od početne skice, ali to je u redu!

Zatim sam izgradio konstrukciju od vlaknaste ploče srednje gustoće (MDF), izmjerio podove i otvore na vratima te izrezao oblike ubodnom pilom i pilom za rupe. Baza i vrh su malo veći od zgrade kako bi joj dali određenu stabilnost i vizualnu privlačnost. Struktura ima samo 3 strane, jer sam odlučio ostaviti leđa otvorena kako biste mogli pogledati unutra.

Bočni dijelovi visoki su 24 inča i široki 12 inča, a gornji i donji dio su 15 inča kvadratni, svi su izrađeni od 1/2 MDF ploča. Vrata su visoka 6 inča i široka oko 4 inča. Pobrinite se da ostavite dovoljno mjesta da se vrata sakriju sa strane kada su otvorena.

Dodao sam i malu platformu za slijetanje za van drugog kata.

Napravio sam i rupu od 2 inča preko svih vrata za prozorski ili podni indikator, rupice za dugmad za pozivanje pored svakog vrata i malu rupu za LED iznad svakog otvora na vratima (što nisam završio)

Sve sam ofarbao u metalik plavu boju.

Korak 3: Automobil

Lift je napravljen od MDF -a i komada pleksiglasa za leđa, tako da možete vidjeti automobile iz Kutije šibica ili Lego momke koje stavljate u lift. Automobil je jednostavna kutija, ništa previše otmjeno. Naslikao sam ga i stavio neke razglednice unutra kao postere. Ispalo je nekako teško pa nisam bio siguran kako će ga motor podići koristeći moj prvobitni plan. Vratićemo se na to.

Težak dio auta bio je kako ga podići i spriječiti da se njiše. Korištenjem isprobane i istinske metode vrućeg ljepila i pvc metode (vratiću se i na to, ne dopustite mi da zaboravim), stavio sam četiri aluminijske šipke koje idu od vrha do dna konstrukcije i poravnao ih sa auto i cijev koje sam zalijepio na svakom uglu. Ovo je dizalo zadržalo na mjestu dok se dizalo i silazilo.

3D odštampani dijelovi prilično su stršali s unutrašnjeg zida konstrukcije, pa sam morao zadržati automobil u liftu nekoliko centimetara od otvora vrata. Nisam želio imati hrpu tijela na dnu okna lifta od Lego minifig kojima nije "smetala velika praznina", pa sam dodao kratku platformu unutar vrata koja se prilično približila otvorenoj strani lifta, što je riješilo problem.

Korak 4: Motor i protuteža

Sljedeći problem je bio kako natjerati auto da se penje gore -dolje. Kupio sam koračni motor NEMA-17 (to je veličina, a ne snaga) od Adafruit-a i pokušao sam s njim podići lift u kabini pomoću neke žice i 3D printane kalemove pričvršćene na osovinu stepera kako bih namotao niz.

To nije uspjelo, pa sam počeo razmišljati o tome kako funkcionira pravi lift s protutežom. Na taj način motor ne mora podići punu težinu automobila, već samo mora pokrenuti početno kretanje, koje zahtijeva mnogo manji okretni moment. Na ovom projektu sam naučio mnogo o obrtnom momentu.

U svakom slučaju, moja ideja protivteže bila je čvrsta i završio sam koristeći sistem remena i remenica širokog 10 mm, slično onome što se koristi za izradu 3D štampača. Automobil je težio oko jedan kilogram (2 funte), a koračni motor ocijenjen je kao sposoban podići 2 kilograma na jedan centimetar od središta osovine. (Više problema s zakretnim momentom) Dakle, bilo je dobro.

Jedan kraj pojasa bio je pričvršćen na vrh vagona lifta (pomoću metalne ploče koja je pričvršćena vijcima), a zatim je pojas išao ravno prema gore i na nazubljeni zupčanik na koračnom motoru, koji je bio postavljen na strop konstrukcije. Pojas je zatim otišao 90 stupnjeva preko vrha konstrukcije do drugog zupčastog remenica, koji je bio pričvršćen na drugu čeličnu šipku, montiranu na nosače. (vidi slike) Pojas je odatle skrenuo za 90 stupnjeva ravno prema dolje i pričvršćen je na protutežu. (Očigledno morate sve ovo izmjeriti i postaviti točno kako biste izbjegli dodatni stres na pojasu)

Protuteža je napravljena od četiri komada uzorka drvenih podova iz Home Depota koje sam zašrafio i zalijepio ljepljivom trakom. Pojas je stegnut u sredini komada, a višak repa je također pričvršćen s vanjske strane. Postavio sam 2 čelične šipke za protuutež za kretanje gore -dolje, koristeći PVC cijevi zalijepljene s obje strane snopa protuutega za montažu.

Kad su svi strukturni dijelovi postavljeni, došlo je vrijeme za rad na elektronici.

Korak 5: Prekidači i elektronika

Mozak ovog projekta je Arduino Uno, sa Adafruit Motor Shieldom na vrhu. Štit znatno olakšava upravljanje dvama servo motorima i koračnim motorom, a istovremeno omogućava pristup većini pinova na Arduinu. Koračni motor također zahtijeva više od Arduinovog 5V izlaza, a štit vam omogućuje da pojačate napon motora i smanjite ga za Arduino. Motor troši do 12V, ali na kraju sam otišao s 9V ulazom, jer sam ispržio regulator napona na jednom Arduinu kad su se jedna vrata zaglavila.

Uzeo sam još jednu stranicu od načina na koji su napravljeni 3D štampači i koristio sam male kontaktne prekidače na svim mjestima na kojima želite da se stvari prestanu pomicati. Dakle, imao sam trenutne kontaktne prekidače na 6 lokacija. Otkrili su gdje je automobil i u kakvom su statusu svaka vrata. Kada je automobil bio na dnu konstrukcije, pritisnuo je prekidač ispod automobila. Kad je bio na vrhu, aktiviran je prekidač na dnu protuteže. Vrata su takođe pritisnula prekidač sa obe strane, kada su bila otvorena ili zatvorena.

Da bih nazvao lift, stavio sam osvijetljena dugmad na prednju stranu konstrukcije. Ovo su cool trokutasti gumbi sa LED diodama unutra pa zasvijetle pri pritisku (ako ih tako spojite).

Stvarni kod za ovaj projekt nije previše složen. Glavna petlja Arduino skice provjerava ima li pritisnutih tipki gore ili dolje. Ovisno o položaju automobila, program reagira bilo pomicanjem automobila, pa otvaranjem vrata na nekoliko sekundi i zatvaranjem vrata. Ili, ako se automobil nalazi na podu na kojem je pritisnuto dugme, samo otvara vrata, a zatim ih zatvara nakon 5 sekundi.

Bilo je mnogo i mnogo rješavanja problema, ali na kraju sam sve radio pouzdano. Posljednji korak bio je veliki komad pleksiglasa na stražnjoj strani s izbušenom rupom za pristup utičnici za napajanje.

Ovo je bio zaista zabavan projekt i naučio sam mnogo. Kad sam ga gradio, tražio sam posvuda planove za ovako nešto, ali nisam mogao pronaći mnogo. Nadajmo se da će ovaj Instructable pomoći nekome ko želi izgraditi sličan projekt.

Korak 6: Zatvaranje misli

Jedna stvar koju bih dodao drugoj zgradi bio bi način da osjetimo da li nešto blokira vrata, poput pravog lifta. Mislim da bi neka vrsta svjetlosnog senzora mogla funkcionirati, ali netko pametniji od mene to može shvatiti.

Takođe, ovo je bio projekat za klijenta, i poslao sam mu ga pomoću UPS -a. Međutim, dopustio sam UPS -u da to spakuje, što se pokazalo kao velika greška. Lift je stigao sa odlomljenim dijelovima, pojas je otkopčan, a jedna vrata nisu radila. Radio sam s klijentom kako bih ga pokrenuo, ali neke od mojih vruće lijepljenih PVC cijevi su mi otpale, pa bih u budućnosti vjerojatno pokušao pronaći elegantnije rješenje od vrućeg ljepila. Takođe, sledeći put ću ga sam spakovati! Nadam se da ste uživali u ovom Instructable -u. Pogledajte još projekata na cascobaystudios.com

Hvala na čitanju i vidimo se sljedeći put!

Korak 7: Kodirajte

Arduino kôd se nalazi u priloženoj datoteci. Prokleta je zbrka, ali djeluje!

Drugoplasirani na Arduino takmičenju 2020