Ua Kev Kawm: Lub Nkoj Nkoj Nkoj: 11 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Cov lus qhia no tau tsim los ua kom tau raws txoj haujlwm xav tau ntawm Makecourse ntawm University of South Florida (www.makecourse.com).

Tshiab rau Arduino's, 3D-printing, thiab khoos phis tawj pab tsim (CAD)? Txoj haujlwm no yog txoj hauv kev zoo los kawm txhua qhov pib tom qab cov ncauj lus no thiab muaj chav rau koj kev muaj tswv yim los ua nws tus kheej! Nws nta ntau tus qauv CAD rau lub nkoj tus qauv, kev qhia paub txog kev tswj hwm tus kheej, thiab qhia txog lub tswv yim ntawm kev tiv thaiv 3D luam ntawv!

Kauj Ruam 1: Cov Khoom Qhia

Txhawm rau pib txoj haujlwm, koj thawj zaug yuav tsum paub dab tsi koj yuav ua haujlwm nrog! Nov yog cov ntaub ntawv koj yuav tsum muaj ua ntej koj pib:

• 1x Arduino Uno R3 microcontroller thiab USB cable (Amazon Txuas)
• 1x L298N lub cev muaj zog tswj (Amazon Txuas)
• 4x (2 yog thaub qab) DC motors 3-6V (Amazon Txuas)
• 2x 28BYJ-48 Stepper motors thiab ULN2003 modules (Amazon Txuas)
• 1x lub xov tooj Portable them rau lub zog (Nov yog qhov kuv tau siv, nws yog me ntsis txawm tias. Koj tuaj yeem siv lwm tus yog tias nyiam: Amazon Txuas)
• 1x Ultrasonic HCSR04 sensor (Qhov txuas no muaj ob peb yam ntxiv pov rau hauv nrog qee lub xov hlau jumper: Amazon Txuas)
• 3x Pob ntawm Jumper xov hlau (Txiv neej-poj niam, txiv neej-txiv neej, poj niam-poj niam. Amazon Txuas)
• 1x Tau ntawm Flex Seal (16-oz, Amazon Txuas)
• 1x Cov Neeg pleev xim daim kab xev (Amazon Txuas)
• 1x Cov Ntawv Txhuam Hniav Zoo (ib puag ncig 300 yog qhov zoo)
• Ob peb popsicle sticks thiab txhuam rau thov foob foob

• Nkag mus rau 3D-luam ntawv. (Nov yog tus nqi pheej yig thiab siv tau zoo 3D -tshuab luam ntawv - Amazon Txuas)

  • Red Filament rau 3D-Luam Ntawv (Amazon Txuas
  • Dub Filament rau 3D-Luam Ntawv (Amazon Txuas)

Xav tias dawb ntxiv cov ntaub ntawv koj tuaj nrog rau koj qhov kev tsim ntawm qhov haujlwm!

Kauj Ruam 2: 3D-Luam Qhov Chaw thiab Tsim

Thawj feem ntawm txoj haujlwm no yog tsim cov tshuab siv tshuab rau nws kom ua haujlwm. Qhov no yuav suav nrog ntau qhov, suav nrog lub plhaub, lub hau, lub duav, lub qag rau lub tshuab rau lub duav, lub mount rau lub ntsuas cua, thiab lub qag uas lub sensor mount sits.

Cov khoom siv tau tsim hauv SolidWorks thiab muab tso ua ke. Txhua feem ntawm cov ntaub ntawv thiab kev sib dhos tau muab tso rau hauv zip file, uas tuaj yeem pom nyob rau qhov kawg ntawm cov kauj ruam no. Nco ntsoov tias SolidWorks tsis yog CAD software nkaus xwb uas koj tuaj yeem siv, vim muaj ntau cov haujlwm xws li Inventor thiab Fusion360 tuaj yeem siv rau CAD. Koj tuaj yeem xa cov khoom SolidWorks rau lawv.

Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum nco ntsoov tias cov qag uas tuav cov paddles yog qhov tseem ceeb nrog lub qhov ntawm lub hull txhawm rau tiv thaiv kev khoov qag thiab kom nws ncaj tawm ntawm lub nkoj.

Txhua yam ntawm txoj haujlwm no yog 3D luam tawm (tsis suav nrog cov khoom siv hluav taws xob), yog li qhov ntev yog qhov tseem ceeb. Kuv muab kev tso siab nyob ib puag ncig 0.01 ntiv ntawm ib feem, kom ntseeg tau tias txhua yam haum ua ke (zoo li zoo li xoob haum). Tsis muaj qhov ua siab ntev rau cov qag mus rau lub cav kom lawv tuaj yeem haum haum. Cov paddles tau nruj nreem haum rau lub qag kom thaum lub cav tau teeb tsa, cov paddles txav mus thiab txhawb lub nkoj.

Thaum saib CAD, koj yuav pom lub platform rau cov khoom siv hluav taws xob. Qhov no yog rau cov khoom siv "pop" rau hauv lawv lub platform txhawm rau tiv thaiv lawv los ntawm kev txav mus los.

Cov ntawv luam loj tshaj plaws yog lub hull thiab lub hau, yog li nco ntsoov nco ntsoov qhov no thaum tsim. Tej zaum koj yuav tsum faib nws ua ntu zus, vim tias nws yuav loj heev rau luam ib zaug.

Kauj Ruam 3: Tswj Circuit

Ntawm no peb yuav tham txog hluav taws xob Circuit Court uas tswj lub nkoj. Kuv muaj cov txheej txheem los ntawm Fritzing, uas yog software muaj txiaj ntsig koj tuaj yeem rub tawm ntawm no. Nws pab nrog tsim cov duab hluav taws xob.

Tsis yog txhua yam ntawm cov khoom siv hauv txoj haujlwm no nyob hauv Fritzing, yog li lawv tau hloov pauv. Cov duab duab dub sawv cev rau HCSR04 sensor thiab tus choj me me ib nrab yog L298N lub cev muaj zog tswj.

HCSR04 thiab L298N txuas nrog lub hwj chim ntsia ntawm lub khob cij, uas tau txuas nrog lub zog sab ntawm Arduino (ntawm 5V thiab hauv av pins). Cov ncha thiab txhais tus pin ntawm HCSR04 mus rau tus pin 12 thiab 13 ntawm Arduino, feem.

Cov pins pab tau (uas tswj nrawm) rau L298 txuas nrog pins 10 thiab 11 (Pab kom A/Tsav A) thiab 5 thiab 6 (ENB/Tsav B). Lub zog thiab thaj chaw rau lub cav tau txuas nrog rau cov chaw nres nkoj ntawm L298N.

Arduino yuav tau txais lub zog los ntawm peb lub xov tooj txawb nqa. Thaum lub tshuab hluav taws xob qhib, lub cav tau teeb tsa ntawm qhov nrawm tshaj plaws hauv qhov kev taw qhia los ntawm peb qhov kev sib thooj sensor. Qhov no yuav raug them rau hauv qhov coding. Qhov no yuav txav lub nkoj.

Kauj ruam 4: Arduino Code

Tam sim no peb tau mus rau qhov tsis txaus ntseeg ntawm dab tsi ua rau txoj haujlwm no ua haujlwm: tus lej! Kuv tau txuas cov ntawv zip uas muaj tus lej rau txoj haujlwm no, uas tuaj yeem pom nyob rau qhov kawg ntawm cov kauj ruam no. Nws tau hais tawm tag nrho rau koj kom saib dhau!

- Txoj cai sau rau Arduino tau sau hauv qhov program hu ua Arduino integrated development environment (IDE). Nws yog qee yam uas koj yuav tsum rub tawm los ntawm Arduino lub vev xaib raug cai, uas tuaj yeem pom ntawm no. IDE tau sau ua hom lus C/C ++.

Txoj cai sau thiab khaws tseg los ntawm IDE yog lub npe kos. Nrog rau cov duab kos thiab cov ntaub ntawv hauv chav kawm thiab cov tsev qiv ntawv koj tuaj yeem suav nrog hauv online lossis cov uas koj tsim koj tus kheej. Cov lus piav qhia ntxaws ntawm cov no thiab yuav ua li cas rau program hauv Arduino tuaj yeem pom ntawm no.

- Raws li pom thaum pib ntawm cov theem no, Kuv muaj YouTube cov vis dis aus mus hla lub ntsiab lus tseem ceeb ntawm txoj haujlwm, koj tuaj yeem tshawb xyuas nws ntawm no! Qhov no yuav mus hla qhov kos duab tseem ceeb thiab nws cov haujlwm.

- Tam sim no kuv yuav luv luv mus hla lub tsev qiv ntawv uas kuv tau tsim rau kev tswj hwm qhov sib thooj sensor. Lub tsev qiv ntawv ua kom yooj yim kom tau txais cov ntaub ntawv los ntawm lub ntsuas cua nrog cov kab tsawg ntawm cov lej hauv kuv daim duab tseem ceeb.

Cov ntaub ntawv.h (HCSR04.h) yog dab tsi teev cov haujlwm thiab hloov pauv uas peb yuav siv hauv lub tsev qiv ntawv no thiab txheeb xyuas leej twg tuaj yeem nkag mus rau lawv. Peb pib nrog tus tsim, uas yog kab ntawm cov cai uas piav qhia cov khoom (hauv peb qhov xwm txheej, "HCSR04ProxSensor" peb tab tom siv) uas tuav cov txiaj ntsig peb nkag mus rau hauv kab lus. Cov txiaj ntsig no yuav yog tus ncha thiab ua rau tus pin peb tab tom siv, uas yuav raug khi rau lub ntsuas qhov ntsuas peb tsim (uas tuaj yeem muaj npe li cas peb nyiam los ntawm suav nrog "HCSR04ProxSensor NameOfOurObject"). Txhua yam nyob hauv "pej xeem" lub ntsiab lus tuaj yeem nkag tau los ntawm txhua yam, ob qho tib si hauv lub tsev qiv ntawv thiab sab nraud (zoo li peb daim duab kos loj). Nov yog qhov uas peb yuav sau peb cov haujlwm uas peb hu rau hauv daim duab tseem ceeb. Hauv "ntiag tug" peb khaws cov kev hloov pauv uas ua rau lub tsev qiv ntawv khiav. Cov kev hloov pauv no tsuas yog siv tau los ntawm cov haujlwm hauv peb lub tsev qiv ntawv. Nws yog ib txoj hauv kev rau peb lub luag haujlwm txhawm rau taug qab cov kev hloov pauv thiab qhov tseem ceeb cuam tshuam nrog txhua yam khoom ntsuas uas peb tsim.

Tam sim no peb txav mus rau "HCSR04.cpp" cov ntaub ntawv. Nov yog qhov peb piav qhia peb lub luag haujlwm thiab kev hloov pauv thiab seb lawv ua haujlwm li cas. Nws zoo ib yam li yog tias koj tau sau cov cai hauv koj daim duab kos loj. Nco ntsoov tias cov haujlwm yuav tsum tau teev tseg rau qhov lawv rov qab los. Rau "readSensor ()", nws yuav rov qab tus lej (raws li ntab), yog li peb txhais cov cim ua haujlwm nrog "ntab HCSR04ProxSensor:: readSensor ()". Nco ntsoov tias peb yuav tsum suav nrog "HCSR04ProxSensor::", lub npe ntawm cov khoom uas cuam tshuam nrog txoj haujlwm no. Peb txhais peb cov pins siv peb tus tsim, nrhiav qhov nrug ntawm cov khoom siv "readSensor ()" muaj nuj nqi, thiab tau txais peb tus lej kawg nyeem nrog "getLastValue ()" ua haujlwm.

Kauj Ruam 5: 3D-Luam Tawm Txhua Qhov Chaw thiab Los Ua Ke

Thaum ob daim ntawm lub hull raug luam tawm, koj tuaj yeem kaw lawv ua ke nrog cov neeg pleev xim kab xev. Qhov no yuav tsum tuav nws ua ke. Tom qab ntawd koj tuaj yeem sib sau ua ke tag nrho lwm qhov chaw raws li ib txwm ua los ntawm peb qhov CAD tsim.

3D-tshuab luam ntawv khiav ntawm g-code, uas koj tuaj yeem tau txais los ntawm kev siv lub tshuab txiav tshuab uas los nrog lub tshuab luam ntawv. Cov software no yuav siv cov ntawv.stl (ntawm ib feem koj tau tsim hauv CAD) thiab hloov nws mus rau hauv cov cai rau lub tshuab luam ntawv nyeem (qhov txuas ntxiv rau cov ntawv no txawv ntawm cov tshuab luam ntawv). Cov tshuab luam ntawv 3D nrov xws li Cura, FlashPrint, thiab ntau ntxiv!

Thaum 3D-luam ntawv, nws yog ib qho tseem ceeb kom paub tias nws siv sijhawm ntau, yog li nco ntsoov npaj kom haum. Txhawm rau zam lub sijhawm luam ntawv ntev thiab ntu hnyav dua, koj tuaj yeem luam nrog qhov ua tsis tiav ntawm ib ncig 10%. Nco tseg tias qhov nqus dej ntau dua yuav pab tiv thaiv dej nkag mus rau qhov luam tawm, vim yuav muaj qhov hws tsawg dua, tab sis qhov no tseem yuav ua rau qhov hnyav dua thiab siv sijhawm ntev dua.

Txog txhua qhov 3D-luam tawm tsis zoo rau dej, yog li peb yuav tsum tau dej rau lawv. Hauv txoj haujlwm no, Kuv tau xaiv thov Flex Seal, vim nws yooj yim zoo nkauj thiab ua haujlwm tau zoo heev kom cov dej tawm ntawm cov ntawv luam tawm.

Kauj Ruam 6: Tiv thaiv Dej Luam Ntawv

Kev tiv thaiv cov ntawv luam dej no yog qhov tseem ceeb, vim koj tsis xav kom koj cov khoom siv hluav taws xob kim raug puas tsuaj!

Txhawm rau pib, peb yuav xuab zeb sab nraum thiab hauv qab ntawm lub hull. Qhov no yog txhawm rau tsim cov grooves rau lub foob foob kom nkag mus rau hauv, muab kev tiv thaiv zoo dua. Koj tuaj yeem siv qee cov ntawv zeb siab/nplua ntawv nplua. Ceevfaj kom tsis txhob xuab zeb ntau dhau, ob peb txoj hlab ntsha tawg yuav tsum zoo.

Kauj ruam 7: Sanding lub Hull

Koj yuav paub thaum twg yuav tsum nres thaum koj pom kab dawb pib tshwm.

Kauj Ruam 8: Siv Flex Seal

Koj tuaj yeem siv tus pas nrig lossis txhuam los siv lub foob foob. Nco ntsoov tias tsis nco ib qho twg thiab ua tib zoo. Koj tuaj yeem cia li poob koj lub cuab yeej mus rau hauv lub qhov qhib tau thiab rub nws mus rau lub hull.

Kauj Ruam 9: Cia Flex Seal zaum

Tam sim no peb tos! Feem ntau nws yuav siv sijhawm li 3 teev rau lub foob foob kom qhuav me ntsis, tab sis kuv yuav cia nws zaum li 24 teev kom paub tseeb. Koj tuaj yeem thov lwm lub tsho tiv thaiv ntawm lub foob thaum nws ua kom qhuav los tiv thaiv lub hull ntau dua, tab sis qhov no yog me ntsis overkill (1 txheej ua haujlwm zoo rau kuv).

Kauj Ruam 10: Sib dhos thiab Xeem

Tam sim no tias lub foob foob tau qhuav kom qhuav, Kuv xav kom kuaj lub hull hauv dej ua ntej ntxiv cov khoom siv hluav taws xob (yog tias lub nkoj TSIS YOG cov dej tsis tuaj, uas tuaj yeem ua teeb meem rau koj Arduino!). Tsuas yog coj nws mus rau koj lub dab dej lossis pas dej thiab saib seb lub nkoj puas tuaj yeem ntab tau ntau dua 5 feeb yam tsis muaj dej xau.

Thaum peb paub tseeb tias peb lub plhaub dej tsis muaj dej, peb tuaj yeem pib ntxiv tag nrho peb cov khoom! Nco ntsoov xaim Arduino, L298N, thiab tag nrho cov khoom siv kom raug rau lawv cov pins kom raug.

Txhawm rau kom tau txais cov xov hlau haum rau DC lub cev muaj zog, Kuv tau muab tus txiv neej coj los ua tus coj ntawm lub tshuab kom ntseeg tau tias lawv nyob twj ywm. Kev siv tshuaj yaj yeeb kuj tseem muaj txiaj ntsig zoo kom paub tseeb tias txhua yam koj kev sib txuas muaj kev nyab xeeb lossis yog tias koj xav tau xaim ntev dua. Yog tias koj tsis tau muag dua ua ntej, koj tuaj yeem kawm paub ntau ntxiv txog nws ntawm no!

Thaum txhua yam ua ke, tso tag nrho cov khoom rau hauv lub hull thiab ua qee qhov kev sim! Koj yuav xav tshuaj xyuas lub tshuab ua haujlwm raws li tau npaj tseg los ntawm kev nyeem qhov ntsuas qhov deb ntawm tus saib xyuas hauv xov tooj, xyuas lub cav tig mus kom raug, yam zoo li ntawd.

Kauj Ruam 11: Cov Khoom Kawg

Thiab tam sim no koj ua tiav! Txheeb rau ib qho tsis raug hauv kev sim tsav (ntsuas ntab lub nkoj thiab lub nkoj ua ntej siv cov khoom siv hluav taws xob) thiab koj tau teeb tsa!