ANTiDISTRACTION: ที่จับสมาร์ทโฟนที่ช่วยให้คุณโฟกัสได้: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

อุปกรณ์ ANTiDISTRACTION ของเรามีจุดมุ่งหมายเพื่อยุติการรบกวนจากเซลล์ทุกรูปแบบในช่วงเวลาที่มีความเข้มข้นสูง เครื่องทำหน้าที่เป็นสถานีชาร์จซึ่งติดตั้งอุปกรณ์เคลื่อนที่เพื่ออำนวยความสะดวกในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากสิ่งรบกวน เครื่องจะหันหลังให้ผู้ใช้ทุกครั้งที่หยิบโทรศัพท์ขึ้นมา และหันหลังกลับเมื่อดึงการเคลื่อนไหวนี้ออก ซึ่งทำได้โดยการใช้วงจร Arduino Uno หน่วยจ่ายไฟ เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก และมอเตอร์ไฟฟ้า การเบือนหน้าหนีนี้เตือนผู้ชมว่าโทรศัพท์ของพวกเขาไม่สนใจพวกเขาหรือในการแสวงหาความประพฤติตามหลักศาสนา

ขั้นตอนที่ 1: วิดีโอ

ขั้นตอนที่ 2: วัสดุและเครื่องมือ

เราใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ดังต่อไปนี้ ทั้งหมดยกเว้นธนาคารพลังงานแบบพกพาจะรวมอยู่ใน Arduino Starter Kit ที่สมบูรณ์ของ Elegoo หมายเลขชิ้นส่วนจะรวมไว้หากมี แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ชิ้นส่วนเดียวกันทุกประการ

• 5V สเต็ปเปอร์มอเตอร์ แรงดัน DC (หมายเลขชิ้นส่วน: 28BYJ-48)
• บอร์ดฝ่าวงล้อมเพื่อเชื่อมต่อสเต็ปเปอร์มอเตอร์กับบอร์ด Arduino (หมายเลขชิ้นส่วน: ULN2003A)
• เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก (หมายเลขชิ้นส่วน: HC-SR04)
• บอร์ดควบคุม Arduino Uno R3
• สายดูปองท์ตัวเมียกับตัวผู้ (x10)
• สายเคเบิล USB-A เป็น USB-B (เพื่อเชื่อมต่อบอร์ด Arduino กับคอมพิวเตอร์ขณะอัปโหลดรหัส และเพื่อเชื่อมต่อบอร์ดกับพาวเวอร์แบงค์เมื่อใช้งานเครื่อง)
• ธนาคารพลังงานแบบพกพา (ธนาคารพลังงานใด ๆ ที่มีพอร์ต USB จะใช้งานได้ ข้อมูลจำเพาะของธนาคารพลังงานของเราคือ: 7800mAh 28.8Wh; อินพุต: 5V = 1A; เอาต์พุตคู่: 5V = 2.1A สูงสุด)

เราใช้วัสดุต่อไปนี้เพื่อสร้างภายนอก:

• ไม้อัดเบิร์ชบอลติก (หนา 3 มม.) สำหรับปลอกต้นแบบ
• ลูกแก้วสีขาว (หนา 3 มม.) สำหรับปลอกสุดท้าย
• ทั้งรุ่นไม้และลูกแก้วถูกตัดด้วยเครื่องตัดเลเซอร์
• เราใช้กาว BSI Plastic-Cure เพื่อประกอบปลอกลูกแก้ว สามารถพบได้ที่ร้านอุปกรณ์ศิลปะหรือร้านฮาร์ดแวร์ (กาวอื่น ๆ ที่แนะนำสำหรับพลาสติกหรือลูกแก้วก็เหมาะสมเช่นกัน)
• เราใช้ไม้ตัดด้วยเลเซอร์ชิ้นเล็กๆ แล้ววางซ้อนกันด้วยเทปยึด (เรียกอีกอย่างว่าเทปโฟมหรือตัวยึดโปสเตอร์) เพื่อจัดตำแหน่งส่วนประกอบภายในเคสให้ถูกต้อง

ซอฟต์แวร์ที่ใช้:

• Arduino IDE (ดาวน์โหลดฟรีที่นี่)
• Rhino เพื่อเตรียมไฟล์สำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ (หากคุณไม่มี Rhino คุณสามารถใช้โปรแกรม CAD อื่นได้ตราบเท่าที่สามารถเปิดไฟล์.3dm หรือคุณสามารถทดลองใช้ Rhino ฟรีได้ที่นี่)

ขั้นตอนที่ 3: สร้างวงจร

ประกอบวงจรตามที่แสดงในแผนภาพ โปรดทราบว่าเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกจะต้องเชื่อมต่อกับพิน 5V บนบอร์ด Arduino เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง (ดังนั้นสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะเชื่อมต่อกับพิน 3.3V)

ขั้นตอนที่ 4: การประดิษฐ์และประกอบเครื่องจักร

หลังจากเลเซอร์ตัดต้นแบบเริ่มต้นออกจากไม้ เราพบว่าปลอกมีขนาดเล็กเกินไปที่จะบรรจุวงจรอย่างเหมาะสม และปรับก่อนที่จะตัดรุ่นสุดท้ายในลูกแก้ว

ขั้นตอนที่ 5: รหัส Arduino

อัปโหลดรหัสไปยังเครื่องโดยใช้ Arduino IDE ไฟล์รหัสหลักคือ "ANTiDISTRACTION_main_code.ino" ที่แนบมาด้านล่าง คุณจะต้องเชื่อมต่อเครื่องกับคอมพิวเตอร์ของคุณด้วยสาย USB จากนั้นคลิก "อัปโหลด" เป็นความคิดที่ดีที่จะทดสอบเครื่องในขณะที่เครื่องยังเสียบอยู่กับคอมพิวเตอร์ของคุณ เพราะคุณสามารถเปิด Serial Monitor ใน Arduino เพื่อดูเอาต์พุต เช่น ระยะห่างจากเซ็นเซอร์ได้ หลังจากที่คุณอัปโหลดรหัสแล้ว คุณสามารถยกเลิกการเชื่อมต่อเครื่องจากคอมพิวเตอร์และเสียบเข้ากับพาวเวอร์แบงค์เพื่อทำให้เครื่องพกพาได้

อาจจำเป็นต้องปรับค่าสำหรับ stepPerRev และ stepperMotor.setSpeed หากคุณใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์รุ่นอื่น คุณสามารถค้นหาหมายเลขชิ้นส่วนของมอเตอร์ได้ทางออนไลน์เพื่อค้นหาเอกสารข้อมูลและตรวจสอบมุมของขั้น

ใช้ไฟล์ “ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino” ที่แนบมาด้านล่างเพื่อตรวจสอบว่าหมายเลขขั้นตอนถูกต้องสำหรับมอเตอร์ของคุณ คุณยังสามารถใช้ไฟล์นี้เพื่อหมุนเครื่องทีละน้อยเพื่อกำหนดตำแหน่งเริ่มต้น เรียกใช้ไฟล์ใน Arduino โดยเสียบเครื่องเข้ากับคอมพิวเตอร์ของคุณ แล้วพิมพ์จำนวนเต็มในจอภาพแบบอนุกรมเพื่อหมุนมอเตอร์ของคุณด้วยอินพุตแบบแมนนวล คุณอาจต้องการติดเทปที่ด้านหนึ่งของมอเตอร์เพื่อดูการหมุนได้ง่ายขึ้น หรือวาดจุดสองจุดบนส่วนที่เคลื่อนที่และคงที่ของมอเตอร์ตามลำดับ เพื่อให้แน่ใจว่าจะเรียงกันเมื่อคุณเลี้ยวจนสุด

ขั้นตอนที่ 6: ผลลัพธ์และการไตร่ตรอง

เราพิจารณาที่จะเปลี่ยนสเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นเซอร์โวมอเตอร์ ซึ่งให้กำลังมากกว่าและสามารถหมุนได้เร็วขึ้นในขณะที่มีขนาดเล็กกว่าเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม เซอร์โวมอเตอร์สามารถหมุนได้ภายในช่วง 180 องศาเท่านั้น ดังนั้นเราจึงตัดสินใจใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ต่อไป โดยเสียสละความเร็วที่เพิ่มขึ้นพอสมควรเพื่อให้สามารถหมุนได้ 360 องศา

รอยบากที่ด้านล่างของ "จานหมุน" ต้องใหญ่กว่าเพลาของสเต็ปเปอร์มอเตอร์เล็กน้อยจึงจะพอดีด้านบน แต่ส่งผลให้ใส่หลวมกว่าและทำให้ขาตั้งโทรศัพท์หมุนน้อยกว่ามอเตอร์ หากคุณไม่ได้วางแผนที่จะถอดแยกชิ้นส่วนเครื่องจักรหรือใช้สเต็ปเปอร์ซ้ำสำหรับโครงการในอนาคต คุณอาจต้องการปรับปรุงความแม่นยำในการหมุนโดยการติดลูกแก้วเข้ากับก้านสเต็ปเปอร์

โชคดีที่เมื่อประกอบแล้ว วงจรทำงานได้ตามที่เราคาดไว้ ดังนั้นเราจึงดำเนินการตามแนวคิดเบื้องต้นและแนวทางตลอดโครงการ

ขั้นตอนที่ 7: การอ้างอิงและเครดิต

บทช่วยสอนที่นี่และที่นี่มีการอ้างอิงถึงการเขียนโค้ด Arduino สำหรับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก สำหรับรหัสที่เกี่ยวข้องกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ เราใช้ไลบรารี Stepper ที่มีอยู่ในเว็บไซต์ Arduino

โครงการนี้สร้างโดย Guershom Kitsa, Yena Lee, John Shen และ Nicole Zsoter สำหรับงาน Useless Machine ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชั้นเรียน Physical Computing ที่คณะ Daniels ของมหาวิทยาลัยโตรอนโต เราขอขอบคุณเป็นพิเศษกับศาสตราจารย์ Maria Yablonina สำหรับความช่วยเหลือของเธอ