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使用Arduino Nano制作智能引體向上桿

2022-11-14 | zip | 0.63 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

描述

大家好!我叫尼古拉斯,今年 15 歲。今天在本教程中,我將向您展示如何使用 Arduino Nano 制作智能向上期間,獎勵,井字游戲,在我的例子中被分配了了解智能上拉桿的運行情況,如果您愿意,請按照那里的說明進行操作!

我原本想做這個來激勵我更多地鍛煉,但事實證明我只是想找個借口吃更多的糖果!

我還要感謝 Arduino,因為這個項目被選為2021 年 Arduino 日社區(qū)挑戰(zhàn)賽的獲勝者之一!

第 1 步:了解其工作原理

基本上,我通過在上拉桿上安裝便宜的激光二極管LDR來制作激光束傳感器。它們完全對齊,這意味著大量光線到達 LDR,因此傳感器輸出高模擬值。然而,一旦我將手放在桿上開始鍛煉,我擋住了光束,值顯著降低,傳感器向 Arduino Nano 發(fā)送信號,Arduino Nano 安裝在外殼的墻上,然后開始播放歌曲使用小型揚聲器(在我的情況下,它是A-ha 的Take on me )。大約 30 秒后,當歌曲結(jié)束時,如果我的手仍然放在橫桿上,作為獎勵,使用由伺服器旋轉(zhuǎn)的 3D 打印機制分配一個井字游戲!

現(xiàn)在您了解了它的工作原理,讓我們開始制作吧!

第 2 步:3D 打印

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我在 Fusion 360 中設計了所有部件,在 Cura 中對它們進行了切片,然后用我的 Ender 3 V2 在 PETG 中以 0.2 毫米的層高打印了它們。您將需要打印:

  • Base.stl
  • RotatorDispenser.stl
  • CoverBase.stl
  • LaserClamp.stl
  • 還有“ LdrClamp.stl

你可以在這里找到所有文件

第 3 步:電路第 1 部分

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是時候連接電子設備了?。?/font>

1. 將 Arduino Nano 放在面包板上

2. 將5V連接到正極軌(紅色),將GND連接到負極軌(藍色)

第 4 步:電路第 2 部分

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3.添加LDR并將其一根引線連接5V ,另一根1kΩ電阻連接GND (順序無關(guān)緊要)

4.將第二根導線也連接到A0

5.添加MG90S伺服并將其棕色線連接到GND,將紅色線連接到5V

第 5 步:電路第 3 部分

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6. 將YellowWire連接到 D5

7. 添加小型揚聲器并將其紅線(+) 連接到D11 ,將黑線(-) 連接到GND

8. 最后添加激光模塊并將其紅線 (+) 連接到 5V,將其黑線(-) 連接到GND

第 6 步:編程

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是時候?qū)?Arduino Nano 進行編程了!我在下面附上了我的代碼供您下載,如果您愿意的話。打開 Arduino IDE 選擇Arduino Nano Board ,你的COM Port ,點擊Upload就完成了!LightThreshold定義了 LDR 對光敏感程度,請記住這一點,因為我將在下一步更深入地討論它。

也來看看adithyalokesh17的作品吧!他已經(jīng)將很多流行歌曲(比如我使用的“Take on me”)變成了輕量級的 Arduino 代碼,該代碼易于與蜂鳴器和揚聲器一起使用,無需任何復雜的 SD 卡讀卡器等。

第 7 步:測試/故障排除

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當代碼被上傳時,什么也沒有發(fā)生。然后我用手指蓋住 LDR,以阻擋光線到達它。當我的手擋住激光束時,幾乎可以模擬鍛煉過程中會發(fā)生什么。在這兩種情況下,If 語句都被觸發(fā),音樂開始播放,然后舵機旋轉(zhuǎn)并分配井字游戲。

即使您正確執(zhí)行了所有操作,也可能會出現(xiàn)兩個常見問題。

  • 當您蓋住傳感器時,音樂不會開始播放。您可以通過增加我們在上一步中討論的“LightThreshold”值來輕松解決這個問題,從而使其更加敏感。
  • 音樂開始播放,甚至沒有覆蓋傳感器。您可以通過減小“LightThreshold”值來解決此問題,從而使其不那么敏感。

提示:

  • 正確調(diào)整閾值的一個好技巧是使用串行監(jiān)視器并查看傳感器產(chǎn)生的光值。(范圍可以在 0(絕對黑暗)到 1023(絕對光)之間
  • 為了獲得準確的測量結(jié)果,我建議將激光二極管對準 LDR 并使用這些值而不是房間的環(huán)境光值。

第 8 步:印刷電路板

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由于一切正常,是時候制作一個 pcb 以將所有組件安裝在一個更緊湊的外殼中。PCB 與我們之前制作的面包板電路的唯一區(qū)別是我包含了一個電源輸入端子,該端子將 (+) 連接到 5V,將 (-) 連接到 GND,并且我添加了一個 100μF 電容器(可選)并聯(lián)以平滑出電流。

第9步:連接伺服

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  • 使用 1 或 2 個 M2 螺釘將伺服器擰到底座上。

第 10 步:將激光推入夾具

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  • 將激光二極管推入 LaserClamp。

第 11 步:將 LDR 連接到夾具

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  • 將 LDR 插入 LdrClamp。(有兩個小孔可以讓電線穿過)

第 12 步:焊接

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  • 將最好的紅線焊接到 DC 插孔的正極引線上。
  • 將黑線焊接到 DC 插孔的負極引線上。
  • 將新的紅線焊接到滑動開關(guān)上。

第 13 步:連接 DC 插孔

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  • 將 DC 插孔插入底座上的孔中。使用螺母將其固定到位。

第 14 步:焊接開關(guān)

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  • 將 DC 插孔的紅線焊接到開關(guān)的另一根引線上。

第 15 步:連接開關(guān)

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  • 將開關(guān)推入到位。

第 16 步:將電源連接到 PCB

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  • 將紅線連接到 pcb 的正電源輸入端。
  • 和黑線到負電源輸入。

第 17 步:將伺服連接到 PCB

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  • 將伺服連接到公頭。

第 18 步:將揚聲器連接到 PCB

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  • 連接揚聲器

第 19 步:將 PCB 連接到底座

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  • 將 PCB 裝入底座
  • 用 2-4 個 M2 螺絲將其固定到位

第 20 步:切割和安裝塑料板

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  • 將透明塑料片切成約 75 毫米 x 17 毫米的長方形并修剪其側(cè)面,直到它與底座緊密貼合。

第 21 步:將激光器安裝到桿上

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  • 將 LaserClamp 連接到上拉桿的一側(cè)并使用 M4 螺釘和螺母擰緊夾具

第 22 步:將 LDR 安裝到酒吧

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  • 將 LdrClamp 連接到桿的另一側(cè)并使用 M4 螺釘和螺母再次擰緊

第 23 步:對準激光器和 LDR

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  • 通過將激光模塊連接到~5V電源(Arduino 5V 引腳、3 節(jié) AA 電池、1S Lipo、18650 電池或任何您喜歡的電池)打開激光模塊
  • 旋轉(zhuǎn)夾具,直到激光束擊中LDR 的中心

第 24 步:將外殼粘在墻上

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  • 拿起熱膠槍,可能是所有制造商最喜歡的工具,將底座粘在墻上。

第 25 步:將激光器和 LDR 連接到 PCB

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  • 將激光器和 LDR 的電纜纏繞在門上
  • 將兩根紅線連接到三螺絲端子的中心部分
  • 將 LDR 的黑線連接到上部
  • 和激光的黑線到另一部分

(當然,所有這些連接都會根據(jù)您制作 PCB 的方式和方式而有所不同,而我的只能用作概念參考)

第 26 步:安裝分配器

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  • 將電源連接到 DC 插孔并打開開關(guān)

當 Arduino 首次通電時,伺服器會自動轉(zhuǎn)到0 度位置并鎖定到位。發(fā)生這種情況時,將 RotatorDispenser 連接到它。確保 Tic Tacs 的兩個孔正確對齊。

第 27 步:添加封面

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  • 將揚聲器裝入外殼
  • 使用 2 - 4 x M3 螺釘將蓋子擰到底座上

第28步:添加井字游戲!

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最后添加一些井字游戲…

第 29 步:恭喜項目現(xiàn)已完成!

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智能上拉桿終于完成了??!

我希望你和我制作它一樣喜歡這個教程!如果您有任何問題或建議,請告訴我!還可以考慮訂閱我的YouTube 頻道以獲取更多教程、酷炫的構(gòu)建,并在整個旅程中為我提供支持。祝你有美好的一天!


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