魔术圆顶

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Introduction: Magic Dome

Francisca Molero Luque、Dolores Martín Cabrera和Laura Mejía Ospina,这是该校电子工程专业的学生马拉加大学电信学院.We decide to make as final project a derivation of交互式测地LED穹顶.

Supplies:

- NeoPixel Digital RGB LED Strip

-红外传感器

- 470欧姆和10K欧姆电阻器

- 47K OHM电位器

- NPN晶体管

- 8-channel 74LS151

-蜂鸣器

-15W电源

- Arduino UNO

- 原型板

-电缆

- DIP插座

-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,需要10个测量值为AAA(其中A=9.3 cm)的三角形和30个测量值为BBA(其中B=8.2 cm)的三角形。在这种方式下,胶合板和PLA三角形的尖端都必须修剪,以使它们合适。

此外,有必要在木制三角形的末端打两个孔,以便通过Vcc、GND和每个led的数据电缆。

Regarding the support of the dome, the same measurements will be used. Therefore, 35 pieces of wood measuring 9.3 cm (measurement A) and 30 pieces of wood measuring 8.2 cm (measurement B) will be required.

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,对于这种支持,将提供3种类型的连接器
必须:

- 10个单位x 4连接器。

-6个单元x 5个连接器。

-10件x 6接头。

-10个三角形x AAA。

- 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:

第二步:传感器设计与实现

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 and GND are common to all from the power supply.

-输出每个传感器的数字输出。

为了焊接电缆,金属针被切断了。此外,重要的是列出每个传感器的输出,并在类似的环境中校准,以备将来使用,因为这些传感器对光敏感(它们不能在自然光下正常工作);对于最终电源,因为VCC的变化也会导致其灵敏度的变化。通过调整每个传感器中的电位计进行校准,直到达到所需的距离。

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。

总之,这些连接在本步骤中的图像中有详细说明。

第4步:电子和传感器多路复用

它使用多路复用因为有是至关重要的not enough pins within Arduino Uno. Therefore, each group of eight sensors is multiplexed with an integrated 8-channel 74LS151. An output from each one of them will come by only to be connected to a digital port of Arduino Uno; 3-7 pins as shown in the image. The control signals are generated by the Arduino Uno; in this case, for 40 sensors there are 3 control signals corresponding to pins 8, 9 and 10.

此外,在试验板上进行多路复用试验,然后将所有连接和部件焊接到原型板上。

如图所示,所有40个传感器都有一个完整的多路复用组件。

第5步:圆顶基地

圆顶的底部是一个十边形的盒子,里面有两个按钮: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。

As for the source and the input of the Arduino, a drill was used instead. The sides were glued both from the bottom side and to each other with extra strong wood glue, while the top cover is secured with screws to ease its maintenance.

因此,在这个圆顶底座内,扬声器、Arduino UNO、电源和圆顶的所有接线都用硅胶固定。

第6步:电源和扬声器

电源提供5V和3A;它连接到带有开关和4A 250V保险丝的插头上(有关如何连接开关的信息:带有开关和保险丝的插座)。此外,电源的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。

扬声器由一个蜂鸣器组成,带有一个小的放大级(见示意图),输出连接到Arduino的12号脚。

电源和Arduino-UNO用印有PLA的外壳固定在圆顶的底部。如下所示,.stl文件如下所示:

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。

-钢琴调式:穹顶的每一层都属于音符。因此,每次触摸三角形时,音符都会发出相应的声音。

- 音乐模式:虽然旋律正在播放,但圆顶随机亮起。

-西蒙游戏:游戏的编程是基于以下视频;西蒙说

这些按钮已编程为在状态机的示例中切换模式。

我们已经把每个节目上传到GitHub digital repository.

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。

-由于这是一个手动装配,木材形成的孔并不完全相同。为了使PLA三角形完美地吻合,必须设计40个三角形,最好直接将它们切成一定的长度。

- 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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    12评论

    0
    阿尔弗姆

    12小时前

    乌娜·帕萨达!库拉佐!

    0
    麦克古芬规则

    问题4天前

    我Encanta !!!!
    我是古斯塔利亚·穆乔·哈彻·乌诺·伊瓜尔,你喜欢我吗?
    (SiestáPorAquí,不,他是Sido Capaz de Encontrarlo)
    muckas gracias !!

    0
    麦克古芬规则

    回答4天前

    好的,loencontré... xd

    0
    Juanjojs86

    7 days ago

    我们的计划是什么!!!我是一名警察。。。。。你应该做一个伟大的结果。这是我的珍宝!!!我是金樱子!!!

    0
    三座标007

    8天前

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

    0
    垫英雄

    9天前

    我可以花几个小时玩它
    很酷!

    0
    Domepll.

    回复9天前

    Thank you so much!

    0
    ohm_s _lab.

    10天前

    它真正神奇........好工作兄弟!
    惊人的!

    0
    Domepll.

    回复9天前

    谢谢!

    0
    paquiml31.

    11天前回复

    非常感谢你!