รอบโลก (Smart Globe): 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โครงการนี้จัดทำขึ้นสำหรับหลักสูตร MIT Intro to Making (15.351) โครงการของเราที่ชื่อว่า “ทั่วโลก” เป็นโลกอัจฉริยะที่ตอบสนองต่อผู้ใช้ที่เข้าสู่เมืองในอาคารผู้โดยสาร เมื่อเข้าสู่เมืองแล้ว โลกจะหมุนมอเตอร์ที่ติดอยู่กับฐานเพื่อไปให้ถึงเส้นแวงของเมืองนั้น จากนั้น เลเซอร์ที่ติดอยู่กับแกนภายในลูกโลกจะทำมุมด้วยมอเตอร์เพื่อชี้ไปยังละติจูดที่ถูกต้องของเมือง ด้วยมอเตอร์ทั้งสองนี้ เลเซอร์จะชี้ไปที่เมืองที่ผู้ใช้เข้ามา โลกโปร่งแสงเพียงพอที่ผู้ใช้สามารถมองเห็นเลเซอร์ที่ติดตั้งอยู่ภายในได้ เราได้รับแรงบันดาลใจจากความหลงใหลในลูกโลกของ Alex สมาชิกในทีม ตลอดจนความปรารถนาของเราที่จะทำให้ผู้ใช้ประหลาดใจด้วยการเปลี่ยนวัตถุธรรมดาให้เป็นสิ่งที่น่าสนใจและ "ฉลาด"

เสบียง

อุปกรณ์สำเร็จรูปที่จะซื้อ

• 1 ลูกโลก 12 นิ้วกึ่งโปร่งแสงที่เลเซอร์ภายในสามารถส่องผ่านได้ (เราใช้สิ่งนี้)
• มอเตอร์ 1 ขั้นสำหรับฐานลูกโลก (เราใช้สิ่งนี้)
• มอเตอร์ 1 สเต็ปสำหรับเลเซอร์ภายใน (เราใช้สิ่งนี้)
• 1 เลเซอร์ (เราใช้ KY-008 Laser Dot Diode)
• ลวด
• Arduino
• สกรู/สลักเกลียว
• พาวเวอร์ซัพพลาย (เราใช้สิ่งนี้)
• บอร์ดควบคุมมอเตอร์ไดรฟ์สำหรับ Arduino (เราใช้สิ่งนี้)
• ชิป Wifi (เราใช้ NodeMCU 1.0)

ชิ้นส่วนที่ต้องทำ

• 1 แกนพิมพ์ 3 มิติเพื่อระงับเลเซอร์/มอเตอร์ภายในจากด้านบนสุดของโลก (ดูไฟล์ STL ที่แนบมา)
• 1 ไฟล์แนบที่พิมพ์ 3 มิติเพื่อต่อมอเตอร์ภายในกับเลเซอร์ (ดูไฟล์ STL ที่แนบมา)
• 1 ไฟล์แนบที่พิมพ์ 3 มิติเพื่อต่อมอเตอร์ฐานกับลูกโลก (ดูไฟล์ STL ที่แนบมา)
• ฐานสำหรับการประกอบขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนที่ 1: การจัดซื้อ

ขั้นตอนแรกของเราคือการจัดหาวัสดุสำหรับโครงการ ในขณะที่เรารู้ว่ารายการวัสดุที่จำเป็นของเราสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในขณะที่เราพัฒนาโครงการต่อไป เราสั่งวัสดุโดยเร็วที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงความล่าช้าในโครงการ เราสามารถรับวัสดุทั้งหมดผ่าน Amazon หรือจาก MIT Protoworks เราสั่งซื้อชิ้นส่วนทั้งหมดในรายการจัดหาของเราในขณะนี้ อย่างไรก็ตาม ส่วนสำคัญที่เราต้องการให้ได้มาแต่เนิ่นๆ คือโลก เนื่องจากขนาดของชิ้นส่วนอื่นๆ ทั้งหมดของเรา ตลอดจนการออกแบบสำหรับการประกอบขั้นสุดท้าย ขึ้นอยู่กับขนาดและคุณลักษณะของโลก เรายังต้องการให้แน่ใจว่าเลเซอร์ที่เราซื้อนั้นสว่างพอที่จะส่องไปทั่วโลก เนื่องจากเลเซอร์จะติดตั้งอยู่ภายในโลก

ขั้นตอนที่ 2: การร่างภาพ

หลังจากเลือกโปรเจ็กต์ของเราแล้ว เราได้ร่างแนวคิดต่างๆ ว่าส่วนประกอบต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างไร เพื่อให้แน่ใจว่าเรามีแนวคิดอย่างครบถ้วนว่าจะต้องซื้อหรือสร้างชิ้นส่วนใด เราเริ่มต้นด้วยการร่างกลไกโดยรวมและวิธีที่แต่ละส่วนจะเชื่อมต่อกับการประกอบโดยรวม จากนั้นเราแบ่งออกเป็นทีมเล็กๆ โดยแต่ละคนมีหน้าที่รับผิดชอบอย่างน้อยหนึ่งส่วน เราร่างและระบุขนาดที่จำเป็นของแต่ละส่วนตามขนาดของโลกและมอเตอร์ที่เราซื้อ

ขั้นตอนที่ 3: ซอฟต์แวร์

ในขณะที่พวกเราบางคนกำลังมุ่งเน้นไปที่การร่างส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ แต่บางคนก็เน้นที่ซอฟต์แวร์ ก่อนอื่นเราต้องคำนวณเพื่อแปลงละติจูดและลองจิจูดระดับเดียวเป็นจำนวนก้าวที่เฉพาะเจาะจงบนมอเตอร์ของเรา โดยพิจารณาจากขนาดของโลกและจำนวนขั้นทั้งหมดในมอเตอร์ของเรา

เราอาศัย Google Maps API เพื่อช่วยเราแปลงเมือง (ที่ผู้ใช้ป้อน) เป็นพิกัดละติจูดและลองจิจูด เมื่อเราได้พิกัดเหล่านี้แล้ว เราก็เขียนโค้ดที่จะสั่งให้มอเตอร์ผ่าน Arduino เพื่อเปลี่ยนจำนวนขั้นตามพิกัดที่ได้รับจาก API

ขั้นตอนที่ 4: ฮาร์ดแวร์

หลังจากที่เราร่างส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ เราก็ออกแบบส่วนประกอบเหล่านั้นในซอฟต์แวร์ CAD (OnShape) เราพิมพ์ 3 มิติแต่ละส่วนและทดสอบภายในส่วนประกอบย่อยเพื่อให้แน่ใจว่าพอดีตามที่ตั้งใจไว้

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบขั้นสุดท้าย

หลังจากทำซ้ำในซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์จนกว่าเราจะพอใจกับแต่ละส่วนประกอบ เราก็ประกอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย นอกจากการติดมอเตอร์ เลเซอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับโลกแล้ว เราได้สร้างฐานสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย