GOB: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Instruksi ini dibuat untuk memenuhi persyaratan proyek Makecourse di University of South Florida (www.makecourse.com).

Latar Belakang di GOB

GOB adalah singkatan dari Gear Operated Box dan merupakan kotak yang beroperasi melalui serangkaian roda gigi. Proyek ini dibuat seperti yang disebutkan di atas untuk Makercourse di University of South Florida dan instruksi ini akan menunjukkan dengan tepat apa yang diperlukan untuk mereplikasi proyek ini di kotak lain juga. Gambar di sebelah kanan gambar pertama di atas adalah versi terbaru dari GOB. Kotak dapat dikunci dan dibuka kuncinya tergantung pada kunci mana yang “dilihat” oleh sensor RFID dan juga menyalakan LED samping tergantung pada apakah kotak tersebut terkunci atau tidak terkunci. Lihat video terlampir untuk melihat fitur terbaru dari kotak.

Langkah 1: Persediaan/Perangkat Keras

Anda akan memerlukan yang berikut ini untuk membuat ulang proyek ini.

1. Papan Arduino Uno

2. Sensor RFID Arduino (MFRC522)

3. Gears - Lihat di bawah untuk spesifikasi

4. Mata Air Besar

5. Motor Stepper 5v

6. Berbagai LED

7. Pengisi Daya USB Portabel

8. Kotak - Lihat di bawah untuk spesifikasi

9. Dekorasi apa pun yang Anda inginkan untuk kotak Anda, saya menggunakan yang berikut ini:

- Cat semprot (Coklat, emas, emas mawar/ tembaga)

- Bola lampu gantungan kunci

- Berbagai roda gigi, baut, dan pipa cetak 3D

roda gigi

Roda gigi yang digunakan untuk bagian mekanis dari desain ini saya rancang dalam fusion 360 menggunakan skrip roda giginya dan kemudian dicetak 3D. Gambar pertama yang dilampirkan di sini menunjukkan spesifikasi yang saya gunakan untuk menghasilkan semua roda gigi saya dan hanya perlu mengubah jumlah gigi pada masing-masing gigi. Gambar kedua menunjukkan roda gigi yang digunakan dalam kotak ini. Ada 3 roda gigi bundar yang digunakan dan kemudian roda gigi persegi panjang yang digunakan sebagai mekanisme penguncian yang sebenarnya, file.stl untuk roda gigi ini juga dilampirkan. Gambar ketiga menunjukkan penempatan roda gigi, seperti yang Anda lihat, roda gigi atas membutuhkan panduan untuk mempertahankannya dan roda gigi terbesar direkatkan ke roda gigi yang lebih kecil yang memungkinkan motor stepper untuk memutar semua roda gigi internal sekaligus.

Kotak

Kotak yang digunakan untuk proyek saya terbuat dari 7in. x 7 inci lembaran karton. Dua strip tipis karton digunakan untuk menghubungkan tutup ke dasar kotak dan kemudian strip kecil digunakan untuk membuat pengait pada tutup untuk memungkinkan kotak dikunci. Anda dapat membuat kotak Anda dari bahan apa pun yang Anda inginkan atau menggunakan penutup yang sudah terhubung di satu sisi, dengan cara apa pun penutupnya harus memiliki pengait di bagian dalam agar kotak dapat dikunci oleh roda gigi internal. Lihat dua gambar terakhir untuk lebih jelasnya.

Langkah 2: Perakitan

1. Kumpulkan semua bahan yang terdaftar di Langkah 1: Perlengkapan/Perangkat Keras

2. Bangun kotak, seperti yang disebutkan sebelumnya Anda dapat membuat kotak Anda dari bahan apa pun atau memiliki ukuran apa pun dengan satu-satunya spesifikasi adalah kotak itu harus memiliki kait internal yang cukup besar untuk memungkinkan roda gigi internal mengunci kotak.

3. Setelah kotak dibuat, Anda perlu memasang sirkuit. Ikuti skema terlampir. Ingat semakin bersih dan kompak Anda membuat sirkuit Anda semakin baik akan muat di dalam kotak Anda. Setelah program dirakit dan uji sirkuit Anda untuk 1) memverifikasi semua perangkat keras Anda berfungsi dan 2) memeriksanya sesuai keinginan Anda.

4. Selanjutnya rancang dan cetak roda gigi yang diperlukan untuk kotak Anda. Ini mungkin membutuhkan beberapa cetakan tergantung pada ukuran kotak Anda dan ukuran sirkuit Anda. Roda gigi pertama yang harus Anda mulai adalah yang untuk motor stepper, ini akan membantu Anda mengukur ukuran ketinggian roda gigi Anda di dalam kotak. Ada berbagai ukuran pasak yang dilampirkan dalam file.stl yang akan membantu menentukan ketinggian terbaik untuk kotak Anda. Anda perlu mengebor lubang di bagian bawah pasak dan merekatkannya ke motor stepper untuk mengamankan roda gigi ke motor stepper.

5. Setelah semua roda gigi dicetak dan sirkuit sudah terpasang, pasang roda gigi ke bagian dalam kotak. Saya menggunakan lem panas untuk perakitan mudah. Jenis lem atau sekrup lainnya juga dapat digunakan. Tambahkan rel pemandu sesuai kebutuhan untuk menjaga roda gigi tetap di tempatnya. Seperti yang Anda lihat pada gambar, penempatan roda gigi harus sejajar tepat di bawah tutup kotak tempat kait diletakkan. Pegas harus duduk tepat di bawah pengait sehingga tutupnya muncul saat kotak dibuka kuncinya dan roda gigi persegi panjang memiliki ruang geser ke dalam kait saat kotak akan dikunci.

6. Setelah roda gigi terpasang, kencangkan sirkuit Anda di dalam kotak. Saya menggunakan selotip, selotip biru dalam gambar, untuk ini karena memungkinkan saya membuat penyesuaian yang mudah sesuai kebutuhan.

7. Terakhir hiasi kotak Anda! Saya memilih untuk menggunakan LED yang awalnya digunakan untuk menandakan rotasi roda gigi sebagai bagian dari dekorasi untuk sisi kiri kotak. Bagian terbaik dari proyek ini adalah bahwa konsep sederhana memungkinkan Anda untuk menyesuaikan proyek ini untuk kebutuhan Anda sendiri. Tiga langkah berikutnya menunjukkan bagaimana saya mendekorasi kotak ini.

8. Cetak berbagai roda gigi yang berbeda. Kemudian semprotkan cat kotak dan roda gigi agar sesuai dengan tema apa pun yang Anda tuju. Saya menggunakan beberapa roda gigi sebagai stensil untuk menambahkan desain ke samping atau menempelkannya untuk tekstur lihat gambar terlampir untuk detailnya.

9. Untuk bohlam di bagian samping saya menggunakan bohlam gantungan kunci yang bisa saya buka dan lepas LEDnya. Dari sana saya bisa membuat dua lubang di sisi kotak untuk memasang LED yang telah saya sambungkan ke sirkuit ke bola lampu di bagian luar kotak yang saya lem.

10. Setelah Anda selesai pastikan masih ada cukup ruang untuk meletakkan benda di dalam kotak Anda. Saya memilih untuk menyembunyikan sirkuit bagian dalam dengan kain kempa sehingga tidak ada yang tersangkut.

Bersenang-senang mendekorasi kotak sesuka Anda, itu adalah bagian terbaik tentang menciptakan! Selamat Membuat!

Langkah 3: Kode

Mulai

File.ino terlampir adalah kode program untuk GOB. Untuk menjalankan ini dengan benar di arduino Anda, Anda juga perlu menginstal dua perpustakaan yang juga dilampirkan ke folder perpustakaan arduino Anda. Program ini dikomentari dengan baik tetapi ada juga deskripsi yang disediakan di bawah ini untuk klarifikasi lebih lanjut. Kode-kode ini membutuhkan pemahaman dasar tentang pemrograman arduino.

Ikhtisar/Deskripsi

1. Perpustakaan

Ada tiga library yang digunakan dalam program ini yaitu SPI, MFRC522, dan Stepper Library. Karena SPI adalah pustaka arduino default, jadi tidak perlu menginstalnya di folder pustaka arduino Anda. SPI adalah singkatan dari Serial Peripheral Interface dan merupakan protokol komunikasi serial yang digunakan arduino untuk berbicara dengan sensor RFID. Dengan library ini kita menggunakan library MFRC522 untuk membaca data dari sensor RFID. Pustaka ini khusus untuk sensor dan memungkinkan kita menggunakan informasi yang "dibaca" oleh sensor dari kunci RFID yang digunakan untuk mengunci dan membuka kunci kotak. Perpustakaan stepper melakukan persis seperti yang terdengar, ini membantu arduino berbicara dengan motor stepper.

2. Mendefinisikan Variabel/ Setup

Setelah menyertakan pustaka yang diperlukan untuk perangkat keras yang diperlukan, pin perangkat keras tersebut perlu ditentukan. Pada dasarnya arduino perlu tahu pin mana yang berbicara dengan perangkat keras mana.

3. Putaran Utama

Pertama, dua pernyataan if pertama digunakan untuk memastikan sensor RFID membaca kunci RFID. Kemudian kita perlu mengambil kode atau UID dari kunci RFID yang sedang "dibaca", inilah yang terjadi pada loop for pertama dari fungsi Loop(). Setelah UID dibaca, kita perlu memeriksa untuk melihat apakah kunci akan mengunci atau membuka kunci kotak. Di sini, menggunakan pernyataan if else saya telah menetapkan satu kunci untuk mengunci kotak dan yang lainnya untuk membuka kunci kotak. Misalnya, jika UID sama dengan UID yang saya inginkan, maka panggil fungsi spinRight() atau kunci kotak. Jika tidak, panggil fungsi spinLeft() dan buka kunci kotak.

4. Fungsi Putar

Fungsi spinLeft() dan spinRight() digunakan untuk memutar motor stepper ke kiri atau ke kanan. Kuncinya di sini adalah bahwa untuk membalikkan arah motor stepper, pin untuk motor stepper dibalik.