Arduino- नियंत्रित मॉडल लिफ्ट: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

इस निर्देशयोग्य में मैं आपको दिखाऊंगा कि कैसे मैंने दो-स्तरीय टॉय एलेवेटर का निर्माण किया, जिसमें काम करने वाले स्लाइडिंग दरवाजे और एक कार है जो मांग पर ऊपर और नीचे चलती है।

लिफ्ट का दिल एक Arduino Uno (या इस मामले में एक Adafruit Metro) है, जिसके ऊपर Adafruit Motor Shield स्थापित है। ढाल दरवाजे को खोलने और बंद करने के लिए आवश्यक दो सर्वो और कार को ऊपर और नीचे लाने वाली स्टेपर मोटर को चलाना बहुत आसान बनाती है।

वास्तविक संरचना वास्तव में आसान हिस्सा है और इसे किसी भी तरह से बनाया जा सकता है। मुश्किल हिस्सा सब कुछ अंदर फिट करने के लिए मिल रहा है, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि चीजें ठीक से संरेखित हैं।

तो, उसने कहा, चलो इसे प्राप्त करें!

आपूर्ति

• Arduino Uno (या समकक्ष)
• एडफ्रूट मोटर शील्ड
• परफेक्ट बोर्ड
• Arduino और शील्ड के लिए शीर्षलेख
• निरंतर रोटेशन सर्वो (2)
• NEMA 17 स्टेपर मोटर
• स्टेपर मोटर माउंट
• मध्यम-घनत्व फाइबरबोर्ड (एमडीएफ) 1/2" और 1/4" टुकड़े
• एल्युमिनियम शीट
• एल्यूमिनियम बार
• एल्युमिनियम की छड़
• एल्यूमिनियम यू-चैनल
• स्टील की छड़
• पीवीसी पाइप (1/8 "और 1/4")
• 10 मिमी टाइमिंग बेल्ट
• 10 मिमी पुली
• गर्म गोंद वाली बंदूक
• शिकंजा
• प्लेक्सीग्लस शीट
• फर्श के नमूने
• डक्ट टेप
• तारों
• ऊपर/नीचे बटन
• माइक्रो स्विच
• बड़े रैखिक एक्ट्यूएटर - योजनाएं यहां हैं

चरण 1: दरवाजे

मैंने जिस पहली समस्या से निपटने का फैसला किया, वह थी दरवाजे। दरवाजों को आगे-पीछे करना था, और नीचे और ऊपर से सुरक्षित होना था ताकि वे इधर-उधर न फड़फड़ाएं।

मैं एल्यूमीनियम यू-चैनलों का उपयोग करके घाव करता हूं, आमतौर पर बोर्डों के लिए किनारों के रूप में उपयोग किया जाता है, नीचे दरवाजे को ट्रैक पर रखने के लिए। शीर्ष थोड़ा पेचीदा था। मुझे लीनियर एक्ट्यूएटर के लिए 3डी प्रिंटेड प्लान ऑनलाइन मिले और लगा कि वे दरवाजे को बंद करने और उसे खोलने के लिए बहुत अच्छे होंगे। मैंने छोटे एमडीएफ पैनलों से दरवाजे बनाए, और इसे धातु का रूप देने के लिए पैनल के चारों ओर कुछ एल्यूमीनियम शीट लपेट दी। (फ़ोटो देखें)

मैंने दरवाजे के शीर्ष पर एक स्टील की छड़ लगाई और दरवाजे के पैनल के शीर्ष पर पीवीसी पाइप के एक टुकड़े को गर्म किया। रॉड पाइप के अंदर फिट हो गई और दरवाजे को आगे और पीछे स्वतंत्र रूप से यात्रा करने की इजाजत दी गई, जबकि दरवाजे का निचला 8 इंच या उससे भी कम यू-चैनल के अंदर था ताकि इसे सीधा रखा जा सके।

मैंने स्टील रॉड के ऊपर रैखिक एक्ट्यूएटर रखा, और अधिक पीवीसी पाइप और अधिक गर्म गोंद का उपयोग किया ताकि एक्ट्यूएटर दरवाजे को स्थानांतरित कर सके। लीनियर एक्ट्यूएटर को एक हॉबी-साइज़ सर्वो मोटर के आसपास डिज़ाइन किया गया है, इसलिए मैंने उन्हें इसमें जोड़ा।

चरण 2: संरचना

सबसे पहले मैंने एक मोटा स्केच बनाया कि मैं क्या चाहता था कि लिफ्ट जैसा दिखे। इसमें 2 मंजिलें होनी चाहिए, एक कार जो ऊपर और नीचे जाती है और प्रत्येक मंजिल पर दरवाजे खुलते हैं। अंतिम उत्पाद प्रारंभिक स्केच से विचलित हो गया, लेकिन यह ठीक है!

आगे मैंने मध्यम घनत्व फाइबरबोर्ड (एमडीएफ) से संरचना का निर्माण किया, फर्श और दरवाजे के उद्घाटन को मापा और एक आरा और एक छेद के साथ आकृतियों को काट दिया। आधार और शीर्ष इमारत को कुछ स्थिरता और दृश्य अपील देने के लिए इमारत से थोड़ा बड़ा है। संरचना में केवल 3 पक्ष हैं, क्योंकि मैंने पीठ को खुला छोड़ने का फैसला किया है ताकि आप अंदर देख सकें।

साइड के टुकड़े 24 इंच ऊंचे और 12 इंच चौड़े हैं, और ऊपर और नीचे 15 इंच वर्ग हैं, सभी 1/2 एमडीएफ पैनल से बने हैं। दरवाजे 6 इंच ऊंचे और लगभग 4 इंच चौड़े हैं। पर्याप्त जगह छोड़ना सुनिश्चित करें ताकि जब दरवाज़ा खुला हो तो वह बगल की ओर छिपा रहे।

मैंने दूसरी मंजिल के बाहर के लिए एक छोटा सा लैंडिंग लेज भी जोड़ा।

मैंने एक खिड़की या फर्श संकेतक के लिए प्रत्येक दरवाजे पर एक 2 छेद बनाया, प्रत्येक दरवाजे के बगल में कॉल बटन के लिए छेद और प्रत्येक दरवाजे के ऊपर एक एलईडी के लिए एक छोटा छेद (जिसे मैंने उपयोग नहीं किया)

मैंने पूरी चीज़ को धात्विक नीले रंग में रंग दिया।

चरण 3: कार

लिफ्ट कार एमडीएफ और पीठ के लिए प्लेक्सीग्लस के एक टुकड़े से बनाई गई थी, ताकि आप माचिस की कारों या लेगो लोगों को देख सकें जिन्हें आपने लिफ्ट में रखा था। कार अपने आप में एक साधारण बॉक्स है, कुछ भी फैंसी नहीं है। मैंने इसे पेंट किया और कुछ पोस्टकार्ड पोस्टर के रूप में अंदर डाल दिए। यह भारी निकला इसलिए मुझे यकीन नहीं था कि मेरी मूल योजना का उपयोग करके मोटर इसे कैसे उठाएगी। हम उस पर वापस आएंगे।

कार के बारे में कठिन हिस्सा यह था कि इसे कैसे उठाया जाए और इसे इधर-उधर झूलने से रोका जाए। कोशिश की और सही गर्म गोंद और पीवीसी विधि का उपयोग करना (मैं उस पर भी वापस आऊंगा, मुझे भूलने मत दो), मैंने संरचना के ऊपर से नीचे तक जाने वाली चार एल्यूमीनियम छड़ें लगाईं, और उन्हें पंक्तिबद्ध किया साथ में कार और पाइप मैंने प्रत्येक कोने पर चिपका दिया। इसने लिफ्ट को ऊपर और नीचे जाने पर रखा।

3डी प्रिंटेड पुर्जे संरचना की अंदर की दीवार से काफी बाहर चिपके हुए थे, इसलिए मुझे लिफ्ट कार को दरवाजे के खुलने से कुछ इंच पीछे रखना पड़ा। मैं लेगो मिनीफिग्स से लिफ्ट शाफ्ट के निचले भाग में शवों का एक टीला नहीं रखना चाहता था, जो "विशाल अंतर को ध्यान में रखते हुए" नहीं था, इसलिए मैंने दरवाजे के अंदर एक छोटा मंच जोड़ा, जो खुले पक्ष के काफी करीब था। लिफ्ट कार की, जिसने समस्या को हल किया।

चरण 4: मोटर और काउंटरवेट

अगली समस्या यह थी कि कार को ऊपर और नीचे कैसे लाया जाए। मैंने Adafruit से एक NEMA-17 (यह आकार है, शक्ति नहीं) स्टेपर मोटर खरीदी और कुछ स्ट्रिंग का उपयोग करके लिफ्ट कार को उठाने का प्रयास किया और स्ट्रिंग को हवा देने के लिए स्टेपर के शाफ्ट से जुड़ी एक 3 डी प्रिंटेड स्पूल चीज़ का उपयोग किया।

यह काम नहीं किया, इसलिए मैंने सोचना शुरू कर दिया कि एक वास्तविक लिफ्ट कैसे काम करती है, एक काउंटरवेट के साथ। इस तरह मोटर को कार का पूरा भार नहीं उठाना पड़ता है, उसे केवल प्रारंभिक गति शुरू करनी होती है, जिसके लिए बहुत कम टॉर्क की आवश्यकता होती है। मैंने इस प्रोजेक्ट पर टॉर्क के बारे में बहुत कुछ सीखा।

वैसे भी, मेरा काउंटरवेट विचार ठोस था और मैंने 10 मिमी चौड़ी बेल्ट और चरखी प्रणाली का उपयोग करके घाव किया, जैसा कि 3 डी प्रिंटर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। कार का वजन लगभग एक किलोग्राम (2 पाउंड) था और स्टेपर मोटर को शाफ्ट के केंद्र से एक सेंटीमीटर पर 2 किलोग्राम उठाने में सक्षम के रूप में मूल्यांकन किया गया था। (अधिक टोक़ समस्याएं) तो यह जाना अच्छा था।

बेल्ट का एक सिरा लिफ्ट कार के शीर्ष से जुड़ा हुआ था (एक स्क्रू-डाउन मेटल प्लेट का उपयोग करके), फिर बेल्ट सीधे ऊपर और स्टेपर मोटर पर एक दांतेदार गियर पर चला गया, जो संरचना की छत पर लगाया गया था। बेल्ट फिर संरचना के शीर्ष पर एक दूसरे दांतेदार चरखी के ऊपर 90 डिग्री चला गया, यह एक अन्य स्टील रॉड से जुड़ा था, जो कोष्ठक पर लगाया गया था। (तस्वीरें देखें) वहां से बेल्ट ने सीधे नीचे 90 डिग्री का एक और मोड़ लिया और यह काउंटरवेट से जुड़ा हुआ था। (जाहिर है कि आपको इन सभी को मापना होगा और बेल्ट पर अतिरिक्त तनाव से बचने के लिए उन्हें सटीक रूप से रखना होगा)

काउंटरवेट होम डिपो से नमूना लकड़ी के फर्श के चार टुकड़ों से बना था जिसे मैंने एक साथ खराब कर दिया और डक्ट-टेप किया। बेल्ट को टुकड़ों के बीच में जकड़ दिया गया था और अतिरिक्त पूंछ को भी बाहर की तरफ खराब कर दिया गया था। मैंने काउंटरवेट के लिए ऊपर और नीचे यात्रा करने के लिए 2 स्टील की छड़ें रखीं, इसे माउंट करने के लिए काउंटरवेट बंडल के दोनों ओर चिपके पीवीसी पाइपों का उपयोग किया।

सभी संरचनात्मक टुकड़ों के साथ, यह इलेक्ट्रॉनिक्स पर काम करने का समय था।

चरण 5: स्विच और इलेक्ट्रॉनिक्स

इस परियोजना का दिमाग एक Arduino Uno है, जिसके शीर्ष पर एक Adafruit Motor Shield है। शील्ड दो सर्वो मोटर्स और स्टेपर मोटर को चलाना बहुत आसान बनाता है, जबकि अभी भी Arduino पर अधिकांश पिनों तक पहुंच की अनुमति देता है। स्टेपर मोटर को भी Arduino के 5V आउटपुट से अधिक की आवश्यकता होती है, और शील्ड आपको वोल्टेज को मोटर तक बढ़ाने और Arduino के लिए इसे नीचे ले जाने देती है। मोटर में 12V तक का समय लगता है, लेकिन मैं अंततः 9V इनपुट के साथ गया, क्योंकि मैंने एक Arduino पर एक वोल्टेज रेगुलेटर को फ्राई किया था जब एक दरवाजा अटक गया था।

मैंने 3D प्रिंटर के निर्माण के तरीके से एक और पृष्ठ लिया, और उन सभी बिंदुओं पर छोटे संपर्क स्विच का उपयोग किया, जहां आप चाहते हैं कि चीजें हिलना बंद हो जाएं। इसलिए, मेरे पास 6 स्थानों पर क्षणिक संपर्क स्विच थे। उन्होंने पता लगाया कि कार कहां थी और प्रत्येक दरवाजे की स्थिति क्या थी। जब कार संरचना के नीचे थी, तो वह कार के नीचे एक स्विच दबा रही थी। जब यह शीर्ष पर था, तो काउंटरवेट के नीचे एक स्विच सक्रिय किया गया था। दरवाजे भी खुले या बंद होने पर दोनों तरफ के स्विच से टकराते हैं।

लिफ्ट को कॉल करने के लिए, मैंने संरचना के सामने हल्के बटन लगाए। ये एलईडी के साथ शांत त्रिकोणीय बटन हैं, इसलिए दबाए जाने पर वे प्रकाश करते हैं (यदि आप उन्हें इस तरह से तार करते हैं)।

इस परियोजना के लिए वास्तविक कोड बहुत जटिल नहीं है। Arduino स्केच का मुख्य लूप ऊपर या नीचे बटन दबाने की जाँच करता है। कार की स्थिति के आधार पर, प्रोग्राम कार को हिलाने और फिर कुछ सेकंड के लिए दरवाजा खोलने और दरवाजा बंद करने के साथ प्रतिक्रिया करता है। या, अगर कार फर्श पर है जहां बटन दबाया गया था, तो यह सिर्फ दरवाजा खोलता है, फिर इसे 5 सेकंड के बाद बंद कर देता है।

बहुत सारी समस्याएँ थीं, लेकिन अंततः मुझे सब कुछ मज़बूती से काम करने लगा। अंतिम चरण पावर जैक तक पहुंच के लिए ड्रिल किए गए छेद के साथ पीठ पर प्लेक्सीग्लस का एक बड़ा टुकड़ा था।

यह वास्तव में एक मजेदार परियोजना थी और मैंने बहुत कुछ सीखा। जब मैं इसे बना रहा था तो मैं कुछ इस तरह की योजनाओं की तलाश कर रहा था लेकिन मुझे बहुत कुछ नहीं मिला। तो उम्मीद है कि यह इंस्ट्रक्शनल किसी ऐसे ही प्रोजेक्ट को बनाने में मदद कर सकता है।

चरण 6: समापन विचार

एक चीज जो मैं दूसरे निर्माण में जोड़ूंगा, वह यह समझने का एक तरीका होगा कि क्या कुछ दरवाजे को अवरुद्ध कर रहा है, जैसे असली लिफ्ट। मुझे लगता है कि किसी प्रकार का प्रकाश संवेदक काम कर सकता है, लेकिन मुझसे ज्यादा स्मार्ट कोई व्यक्ति इसका पता लगा सकता है।

साथ ही, यह एक क्लाइंट के लिए एक प्रोजेक्ट था, और मैंने इसे यूपीएस का उपयोग करके उन्हें भेज दिया। हालाँकि मैंने यूपीएस को इसे पैक करने दिया जो एक बहुत बड़ी गलती थी। लिफ्ट के कुछ टुकड़े टूट गए थे, और बेल्ट टूट गई थी, और दरवाजों में से एक काम नहीं कर रहा था। मैंने इसे उठाने और चलाने के लिए क्लाइंट के साथ काम किया, लेकिन मेरे कुछ गर्म चिपके पीवीसी पाइप बंद हो गए, और भविष्य में मैं शायद गर्म गोंद की तुलना में अधिक सुरुचिपूर्ण समाधान खोजने की कोशिश करूंगा। साथ ही, अगली बार मैं इसे स्वयं पैक करूँगी! मुझे आशा है कि आप लोगों ने इस निर्देश का आनंद लिया। cascobaystudios.com पर और प्रोजेक्ट देखें

पढ़ने के लिए धन्यवाद और मैं आपको अगली बार देखूंगा!

चरण 7: कोड

Arduino कोड संलग्न फ़ाइल में है। यह एक खूनी गड़बड़ है, लेकिन यह काम करता है!

Arduino प्रतियोगिता 2020 में उपविजेता