魔术圆顶

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介绍:魔术圆顶

Francisca Molero Luque,DoloresMartínBabrera和LauraMejíaOspina,'Creative Electronics'的学生,Beng Electronics工程模块马拉加大学电信学院。我们决定使最终项目成为一个推导交互式测力LED圆顶

补给品:

- Neopixel数字RGB LED条带

- IR传感器

- 470欧姆和10K欧姆电阻器

- 47K OHM电位器

- NPN晶体管

- 8通道74LS151

- 蜂鸣器

- 15W电源

- Arduino Uno.

- 原型板

- 电缆

- DIP插座

- 按按钮

- 胶合板

- PLA.

- 烙铁,助焊剂和锡

- 喷漆

- 万用表

- 电动竖锯机

- 钻头

- 砂纸

第1步:圆顶设计

最初,为了获得由40个三角形组成的圆顶,有两个至关重要的不同类型的三角形。同样在以下程序中计算每个木三角形的测量值:沙漠圆顶

此外,具有测量AAA的10个三角形,其中α= 9.3cm和30三角形,其中将需要B = 8.2cm的BBA。在这种方式,必须修剪胶合板和PLA三角形的尖端,以使它们适合。

另外,必须在木三角形的末端制作两个孔,以使得能够通过VCC,GND和每个LED的数据电缆。

关于圆顶的支持,将使用相同的测量。因此,需要35件木材测量9.3厘米(测量A)和30件木材测量的8.2厘米(测量B)。

所有木材都高1.9厘米,宽1.2厘米。因此,我们将拥有35件木头9.3 x 1.2 x 1.9厘米,30件木材为8.2 x 1.2 x 1.9厘米。

但是,如下所示,对于此支持,3种类型的连接器将
需要:

- 10个单位x 4连接器。

- 6个单元x 5连接器。

- 10个单位x 6连接器。

- 10三角形x aa。

- 30三角形:X BBA(这些BBA型三角形足够薄,以便用剪刀切割,然后适应该圆顶的所需尺寸)。

尽管如此,每个PLA三角形的3D打印机.Stl文件和
三种类型的连接器如下:

第2步:传感器设计和实现

事先使用IR传感器,它们被粘合(成对或单独)到木圆圈。接下来,以前从木质三醇中切割了钻头和杯子锯。每对传感器具有不同的位置,这取决于它们在圆顶内的位置。

传感器有三个输出:OUT,VCC和GND。

- VCC和GND对来自电源的全部常见。

- 输出每个传感器的数字输出。

将金属销切断以焊接电缆。此外,重要的是列出每个传感器的输出并将其校准在类似的环境中,因为它们对光线敏感(它们不用自然光线正常工作);并且随着最终电源,由于VCC的变化也会产生敏感度的变化。通过调节包括在每个传感器中的电位计,直到达到所需距离来执行校准。

在组装之前,每组八个传感器已经在面包板上进行了测试。

第3步:LED安装

首先,从可寻址LED(Neopixel)的条带中切割了40个LED,并被放置在圆顶的每个三角形内。例如,重要的是要补充三角形的背景是浅色,例如;白色的。这将有助于不要从LED丢失,当PLA三角形放在顶部时,颜色也会更好地褪色。当将PLA三角形放置在LED上时,这也是至关重要的,三角形的峰是与连接器接触,以避免直接在LED上留下它们。此外,这也将为每个三角形添加更多颜色。

关于LED的连接,有必要将电缆和数据焊接到VCC,GND以及40个LED,以便将其连接到圆顶上的下一个LED。圆顶的最后一个LED将携带其VCC,GND和数据连接到Arduino Uno的相应引脚。虽然,有必要先前在Arduino和LED条带的数据电缆之间放置470欧姆保护电阻。此外,还将在GND和VCC之间放置1000个UF电容来保护LED。

总而言之,这些连接在此步骤中的图像中详述。

第4步:电子和传感器复用

使用多路复用是至关重要的,因为arduino uno中没有足够的引脚。因此,用集成的8通道74LS151复用每组八个传感器。每个人的输出都将仅通过连接到Arduino Uno的数字港口;3-7个引脚,如图所示。控制信号由Arduino Uno生成;在这种情况下,对于40个传感器,有3个控制信号对应于引脚8,9和10。

此外,在面包板上制作多路复用测试,之后,将所有连接和部件焊接到偶像板上。

如图所示,所有40个传感器都有一个完整的复用组件。

第5步:圆顶基地

对于圆顶的底座,建造了一块超身形盒,它有两个按钮;开关电源输入和Arduino输入。

关于建筑,已经使用了木质三醇。而且,所有部件都用电动拼接机切割,然后砂磨和涂漆。按钮已经用钻孔穿孔。

至于Arduino的源和输入,代替钻头。侧面从底面胶合,互相粘合,具有超强的木材胶水,而顶盖用螺钉固定,以缓解其维护。

因此,在该圆顶基座中,扬声器,arduino uno,电源和圆顶的所有接线都是用硅树固定的。

第6步:电源和扬声器

电源提供5V和3A;它连接到带开关的插头和4A 250V保险丝,(有关如何连接开关的信息:带有开关和保险丝的插座)。另外,源的V +和V-输出为整个电路提供电源,每个电路分别连接到VIN和GND。

扬声器由蜂鸣器组成,放大阶段小;(参见示意图的图片),输出连接到Arduino的引脚12。

电源和Arduino UNO连接到圆顶的底座,带有PLA印刷的外壳。如下所示,可以在此之下找到.stl文件:

第7步:编程圆顶

虽然实际上有许多程序作为想象力允许,但这些是一些将留下的:

- 创意模式:它允许通过触摸每个三角形绘制任何颜色。

- 钢琴模式:穹顶的每个级别都属于音符。结果,每当触摸三角形时,都会通过备注进行相应的声音。

- 音乐模式:虽然旋律正在播放,但圆顶随机亮起。

- Simon游戏:游戏的编程基于以下视频;西蒙说

按钮已被编程为在状态机上切换示例中的模式。

我们上传了我们的每一个编程github数字存储库。

第8步:设计建议

以下是避免的一些方面,以便促进和加速运动并避免可能的问题:

- IR传感器根本不推荐,因为它们产生了许多校准问题并从一个环境变化到另一个环境,因此由于它们在结构中的位置而重新校准它们是非常繁琐的。另一个缺点将是它们的大小,这是不方便的。相反,建议使用电容,电阻传感器或任何其他类型的触觉传感器。

- 作为这款手动组装,木材形成的孔并不完全相同。对于完美的PLA三角形,必须设计40个,并且最好直接将它们切割为长度。

- 在购买时,避免未来的故障(电缆,传感器等),阐明考虑材料质量的重要性至关重要。

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    11评论

    0.
    MacGuffinrules.

    问题1天前

    我Encanta !!!!
    MeGustaríaumohacer uno igual,¿podeis compartir elcódigo,por phoul?
    (SiestáPorAquí,不,他是Sido Capaz de Encontrarlo)
    muckas gracias !!

    0.
    MacGuffinrules.

    答案1天前

    好的,loencontré... xd

    0.
    Juanjojs86

    4天前

    Sin Ninguna Duda,El Mejor Proyecto Que He Visto !!!我Consta Que Hay联合国Trabajo Duro Detras ..... Y POR LO TANTO ESTE MASTERAMEOMO结果。La Esfera ES PREIOSA Y ME ENCANTA !!!Mi Mas Sincera oporabuena !!!

    0.
    Trimaxter007.

    5天前

    La Paree Mas Divertida de Vuestro Proyecto Fue Ver LaDesesperaciónConLos MultipleoreSYLA PARTE DE SOULLAR

    0.
    垫英雄

    6天前

    我可以花几个小时玩它
    很酷!

    0.
    Domepll.

    6天前回复

    太感谢了!

    0.
    ohm_s _lab.

    7天前

    它真正神奇........好工作兄弟!
    惊人的!

    0.
    Domepll.

    6天前回复

    非常感谢!

    0.
    paquiml31.

    8天前回复

    非常感谢你!