Arduino वाटर साइकिल डायोरमा: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

हम आंदोलन और प्रकाश व्यवस्था को जोड़ने के लिए Arduino और कुछ मोटरों का उपयोग करते हुए, जल चक्र प्रस्तुत करते हुए एक डियोरामा बना रहे होंगे। यह एक स्कूल का अनुभव है - क्योंकि यह वास्तव में एक स्कूल परियोजना है!

प्रस्तुति परिदृश्य यह है:

सुबह सूरज उगता है [एक सर्वो मोटर सूरज को घुमाती है]।

समुद्र से पानी वाष्पित हो जाता है [एक स्टेपर मोटर "वाष्पीकरण शीट" उठाती है]

आकाश में बादल बनते हैं [एक स्टेपर मोटर कपास के बादलों को नीचे करती है]

बारिश गिरती है [एक स्टेपर मोटर "रेन शीट" को कम करती है]

इस बीच, रोशनी (एपीए106 एल ई डी) सूर्योदय, बादल आकाश, बारिश के दौरान बिजली का संकेत देने के लिए रंग बदलती है।

सामग्री:

1. Arduino Uno
2. 5V स्टेपर मोटर्स और ड्राइवर (x3)
3. सर्वो मोटर (x1)
4. एपीए106 एल ई डी (x5)
5. धातु की ट्यूब
6. पेंच और बोल्ट
7. कागज, ट्यूल, कपास
8. गर्म गोंद वाली बंदूक

तो, हम चलते हैं!

चरण 1: बॉक्स बनाएं

हमने एक लकड़ी का बक्सा बनाया है, लेकिन आप एक कार्टन का भी उपयोग कर सकते हैं। बॉक्स आयाम 40cm सामने, 25cm गहराई, 30cm ऊंचाई हैं।

हमने टिका के साथ एक आसान ढक्कन लगाया है, ताकि इसे ऊपर उठाकर काम करना आसान हो। इसके अलावा, हमें वास्तव में पिछली दीवार की आवश्यकता नहीं है, इसलिए आप इसे छोड़ सकते हैं और आकाश के लिए कुछ नीले कागज का उपयोग कर सकते हैं, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है।

चरण 2: मोटर्स संलग्न करें

हम स्टेपर मोटर्स को बॉक्स के शीर्ष के पास संलग्न करेंगे, ताकि वे घूमें और हमारे रेन ट्यूल, वाष्पीकरण ट्यूल और बादलों को ऊपर या नीचे लपेटें।

पहले हमें छेद ड्रिल करने की आवश्यकता है।

मोटर का मुखौटा बनाने के लिए कागज का प्रयोग करें, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है। यह आपको छेदों को सही ढंग से चिह्नित करने की अनुमति देगा [फोटो]। ड्रिल करें, फिर मोटर को स्क्रू और बोल्ट के साथ संलग्न करें।

चरण 3: अक्षों को संलग्न करें

कुल्हाड़ियों के लिए, हम कॉपर प्लंबिंग ट्यूब का उपयोग कर रहे हैं। मोटर की गहराई को ध्यान में रखते हुए दूरी को मापें, एक और सेमी घटाएं, और 3 टुकड़े काट लें।

मोल्ड के रूप में मोटर शाफ्ट का उपयोग करें, और इसके चारों ओर ट्यूब के एक छोर को दबाने के लिए सरौता का उपयोग करें।

फिर मोल्ड के रूप में एक स्क्रू का उपयोग करें, और ट्यूब के दूसरे छोर पर भी ऐसा ही करें।

मोटर शाफ्ट (माप दूरी) के विपरीत दूसरी दीवार पर एक छेद ड्रिल करें। छेद के माध्यम से मोटर शाफ्ट और पेंच के बीच की धुरी को सुरक्षित करें। पेंच को सुरक्षित करने के लिए एक या दो बोल्ट का उपयोग करें, और एक धातु की अंगूठी का उपयोग अक्ष के सुचारू घुमाव की अनुमति देने के लिए करें, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है।

चरण 4: सर्वो मोटर को सुरक्षित करें

फर्श पर सर्वो मोटर संलग्न करने के लिए नीचे कुछ नीली-टीएसी, और ऊपर स्क्रू वाली धातु की पट्टी का उपयोग करें। इसका उपयोग सूर्य को बढ़ाने के लिए किया जाएगा, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है।

सुनिश्चित करें कि आप इसे सही दिशा में संलग्न करते हैं। (यदि आप इसे गलत करते हैं तो यह बहुत बड़ी समस्या नहीं है, आप इसे केवल arduino कोड में संपादित कर सकते हैं।)

मोटर शाफ्ट पर सूर्य को माउंट करने के लिए एक स्ट्रॉ और गोंद का प्रयोग करें।

चरण 5: इलेक्ट्रॉनिक्स, मोटर्स, एलईडी कनेक्ट करें

Arduino Uno में 14 डिजिटल पिन हैं। हमें प्रत्येक स्टेपर मोटर चालक के लिए 4 पिन चाहिए, साथ ही सर्वो मोटर के लिए एक पिन, साथ ही एलईडी के लिए एक पिन।

आप योजनाबद्ध में मूल कनेक्शन देख सकते हैं। 4 डिजिटल पिन ड्राइवर से जुड़े होते हैं। आपको ड्राइवर (और मोटर) के लिए एक अलग बिजली स्रोत की आवश्यकता होगी, क्योंकि मोटर काफी कुछ शक्ति खींचते हैं और यदि आप उन्हें Arduino से पावर देते हैं तो आपको समस्या होगी। आप USB चार्जर और केबल का उपयोग कर सकते हैं, इसे काट सकते हैं, मोटर को पावर देने के लिए +5V और GND का उपयोग कर सकते हैं। जैसा कि योजनाबद्ध में दिखाया गया है, आपको बाहरी बिजली आपूर्ति से GND को Arduino बोर्ड से GND से कनेक्ट करने की भी आवश्यकता होगी। कनेक्शन:

पिन 0, 1, 2, 3: मोटर 2

पिन 4, 5, 6, 7: मोटर 1

पिन 8, *10, 11, 12: मोटर 0. ध्यान दें कि हम सर्वो मोटर के लिए पिन 9 सहेजते हैं: कुछ Arduino बोर्डों में, केवल पिन 9 और 10 ही सर्वो चला सकते हैं।

सर्वो मोटर कनेक्शन काफी मानक है। नियंत्रण के लिए डिजिटल पिन 9 का प्रयोग करें। सर्वो को शक्ति देने के लिए स्टेपर मोटर्स के समान बाहरी शक्ति स्रोत का उपयोग करें (अर्थात ऐसा नहीं है, योजनाबद्ध, जहां बिजली Arduino बोर्ड से ली गई है।)

APA106 एलईडी डिज़ाइन हमें केवल एक पिन के साथ कई LEDS को व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित करने की अनुमति देता है। हम डिजिटल पिन 13 (जो कि Arduino बोर्ड पर बिल्ट-इन LED से भी जुड़ा है) का उपयोग करेंगे। मूल कनेक्शन को योजनाबद्ध पर देखा जा सकता है। APA106 में चार पिन हैं। दो मध्य पिन +5V और GND के लिए हैं। फिर, हम पहले LED के DATA IN को पिन 13 से, इसके DATA OUT को दूसरे LED के DATA IN आदि से जोड़ते हैं। प्रत्येक सफल LED अपना DATA IN सिग्नल पिछले के DATA OUT से लेती है। अंतिम LED का DATA OUT असंबद्ध छोड़ा जा सकता है।

आप सजावट करने के बाद मामले पर एल ई डी सुरक्षित करना चाह सकते हैं, ताकि आप प्रकाश व्यवस्था का बेहतर निरीक्षण कर सकें। वैकल्पिक रूप से, आप उन्हें गर्म गोंद का उपयोग करके सुरक्षित नहीं कर सकते हैं, और बाद में सजावट स्थापित कर सकते हैं।

चरण 6: Arduino कोड

कोड क्या करता है इसका विवरण यहां दिया गया है।

सूर्योदय: सर्वो मोटर १० से ५० डिग्री, गति २ डिग्री/सेकंड, जबकि प्रकाश लाल-ईश (सुबह) से सफेद (दोपहर) में बदल जाता है।

वाष्पीकरण: एक स्टेपर मोटर उस धुरी को हवा देती है जहां "वाष्प" ट्यूल जुड़ा होता है, इसे ऊपर उठाता है। आपको अपने आयामों के आधार पर घुमावों की संख्या को समायोजित करना पड़ सकता है।

बादल: एक स्टेपर मोटर बादलों को प्रकट करने के लिए धुरी को खोलती है। दृश्य का रंग "बरसात" सेटिंग में बदल जाता है।

वर्षा: एक स्टेपर मोटर "बारिश" ट्यूल अक्ष को खोलती है। हमारे पास यादृच्छिक चमक है, जहां रंग थोड़ी देर के लिए सफेद हो जाता है - और फिर वापस "बरसात" हो जाता है।

सिस्टम रीसेट: लाइट बंद हैं, और फिर मोटर्स कुल्हाड़ियों को वापस घुमाते हैं, ताकि सिस्टम दोबारा प्लग इन करने पर एक और पुनरावृत्ति करने के लिए तैयार हो।

ध्यान दें कि हमने केवल एक रन और फिर रीसेट करने का विकल्प चुना है, ताकि हम इस संभावना को कम से कम कर सकें कि कोई सिस्टम मध्य-क्रिया को रोकता है। उस स्थिति में, हमारे पास कुल्हाड़ियों पर आधा घुमावदार ट्यूल होगा, इसलिए सिस्टम सही ढंग से नहीं चलेगा।

सजावट जोड़ने से पहले कोड के साथ थोड़ा खेलें। आप बाद में फाइन-ट्यूनिंग समायोजन करेंगे।

चरण 7: सजावट और एलईडी बनाएं और संलग्न करें।

हमने लैंडस्केप के 2.5डी प्रतिनिधित्व का विकल्प चुना है। इसमें भूदृश्य की 4 परतें होती हैं, एक के पीछे एक। पीठ पर भी आसमान है। आकाश और पिछली परत के बीच, पहाड़ों वाला एक, जहां सूर्य स्थित है, सर्वो मोटर पर जुड़ा हुआ है।

बारिश- और वाष्पीकरण- ट्यूल नीचे की ओर मुड़े हुए होते हैं और अन्य परतों के बीच छिपे होते हैं। वे ऊपर की कुल्हाड़ियों से धागे से जुड़े होते हैं।

बादल छोटे कपास-बॉल होते हैं (जो कि मेकअप के काम आते हैं), जो स्वतंत्र रूप से क्लाउड-अक्ष पर धागे से जुड़े होते हैं। आप धागे को अक्ष पर लपेटते हैं, और इसे खोलकर बादल नीचे आ जाते हैं।

एल ई डी एक श्रृंखला में जुड़े हुए हैं और परतों के बीच चिपके हुए हैं, पहले पीछे एलईडी, ताकि बाद में इसे Arduino बोर्ड से जोड़ा जा सके।

बारिश के लिए, हमने पानी की बूंद के आकार के कागज के छोटे-छोटे टुकड़े काट दिए और उसे एक ट्यूल पर चिपका दिया। तस्वीर में आप देख सकते हैं कि हम कुछ वजन गोंद करते हैं, उदा। छोटे नट, पानी की बूंदों के पीछे (और "वाष्प" के पीछे धातु के छल्ले), ताकि बीच में मँडराने के बजाय ट्यूल को गुरुत्वाकर्षण द्वारा नीचे लाया जाए। ट्यूल के ऊपर और नीचे चॉपस्टिक की एक पेंसिल के चारों ओर लपेटा जाता है, वजन के लिए भी। यह अंतिम "स्पर्श" डियोरामा को एक "बचकाना" नोट देता है (यह बच्चों की परियोजना की तरह दिखने के लिए था)। यदि आप चाहें तो ट्यूल में वजन जोड़ने के लिए आप कुछ और, अधिक अदृश्य का उपयोग कर सकते हैं।

चरण 8: Arduino को कनेक्ट करें और इसे बोर्ड पर माउंट करें

आपको Arduino पर मोटर ड्राइवर, सर्वो मोटर, LED को कनेक्ट करने की आवश्यकता है। पिन कोड में नोट किए गए हैं।

आप गर्म गोंद का उपयोग करके Arduino और मोटर चालक बोर्डों को मामले पर लगा सकते हैं, और उन्हें कागज़ के पहाड़ों के पीछे छिपा सकते हैं। बाहरी स्रोत से मोटरों को चलाने के लिए एक छोटे ब्रेडबोर्ड का उपयोग करें। Arduino और मोटर्स के लिए बिजली के तार, पीछे से निकल जाएंगे।

कोड में कुछ फाइन-ट्यूनिंग करें, और आप जाने के लिए तैयार हैं!

मज़े करो!