ม่านตาไวต่อแสง: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

บทช่วยสอนนี้แสดงวิธีสร้างไดอะแฟรมม่านตาซึ่งเหมือนกับม่านตาของมนุษย์ ซึ่งจะขยายตัวในที่แสงน้อยและหดตัวในสภาพแวดล้อมที่มีแสงจ้า

ขั้นตอนที่ 1: การพิมพ์ 3 มิติ

กระบวนการผลิตสำหรับส่วนประกอบที่พิมพ์ 3 มิติของงานสร้างนี้อาจมีหน้าบทช่วยสอนของตัวเอง และที่จริงแล้ว นั่นคือสิ่งที่ฉันเคยสร้างไว้:

www.thingiverse.com/thing:2019585

ฉันได้รวมไฟล์ไว้ที่นี่เพื่อความสะดวก

หมายเหตุเล็กน้อยเกี่ยวกับตัวอย่างนี้ ใบมีด (หรือใบไม้) ของม่านตาถูกผลิตขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์เรซินโดยใช้ไฟล์เดียวกันเนื่องจากข้อจำกัดของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นอกจากนี้ งานพิมพ์ทั้งหมดยังถูกขยายขนาดขึ้น 10% การนำชิ้นส่วนต่างๆ มาทำงานร่วมกันต้องใช้ความละเอียดถี่ถ้วน สุดท้ายฉันก็ลงเอยด้วยการขึ้นรูปชิ้นส่วนหลายๆ ชิ้นด้วยกระดาษทรายละเอียด มีดเอนกประสงค์ และสว่าน

ไอริสอื่นที่ฉันตรวจสอบในระหว่างกระบวนการนี้:

souzoumaker.com/blog-1/2017/8/12/mechanica…

www.instructables.com/id/How-to-make-a-12-…

ขั้นตอนที่ 2: อะไหล่

รูปภาพแสดงชิ้นส่วนต่างๆ ที่คุณต้องการ รวมถึงเครื่องมือและวัสดุบางอย่างที่ฉันใช้สร้างแบบจำลองที่แสดงในแกลเลอรี:

- ไดอะแฟรมม่านตาพิมพ์ 3 มิติ

- เซอร์โวมอเตอร์ Futaba S3003

- Arduino UNO micro crontroller

- ตัวต้านทานแบบพึ่งพาแสง: ความต้านทานมืด 1M โอห์ม / ความต้านทานแสง 10 โอห์ม – 20k ohm

- โพเทนชิโอมิเตอร์แบบอนาล็อก 10k โอห์ม

- ตัวต้านทาน 500 โอห์ม

- PCB (แผงวงจรพิมพ์)

- ส่วนหัว (ห้า)

- ลวด: ดำ แดง ขาว และเหลือง

- สายเชื่อมต่อดูปองท์ (สอง)

- หัวแร้ง (และหัวแร้ง)

-มัลติมิเตอร์

- ลวดสนิป

โครงสร้างที่ใช้สร้างต้นแบบนี้ทำด้วยไม้ MDF ไม้อัด 3/4 นิ้ว กาวไม้ ปืนกาวร้อน ลวดแข็ง (จากไม้แขวนเสื้อและคลิปหนีบกระดาษ) รวมทั้งดอกสว่านและดอกสว่านต่างๆ เลื่อยโต๊ะ และ เครื่องเลื่อยสายพาน เครื่องขัดไฟฟ้า และการลองผิดลองถูกมากมาย วัตถุจากภาพถ่ายเป็นการทำซ้ำครั้งที่สาม

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างวงจร/ที่อยู่อาศัย

ฉันมีปริศนาสไตล์ "ไก่กับไข่" ขณะออกแบบแง่มุมนี้ เนื่องจากฉันไม่มีประสบการณ์เกี่ยวกับแผนผังอิเล็กทรอนิกส์ ฉันจึงชอบคิดถึงวงจรในแง่ของการกำหนดค่าจริงหรือแผนผังหลอก ฉันพบว่าสถาปัตยกรรมของทั้งตัวเรือน MDF/ไม้อัดและการเดินสายกำลังจำกัดซึ่งกันและกันในลักษณะที่ไม่คาดคิด ฉันพยายามคิดสิ่งที่มองเห็นได้ง่ายและมีตัวตน

-โพเทนชิออมิเตอร์เป็นแนวคิดขั้นปลายในระหว่างการระดมสมองเพื่อเพิ่มตัวปรับ "ความไว" เนื่องจากสภาพแสงโดยรอบอาจแตกต่างกันอย่างมาก โพเทนชิออมิเตอร์และตัวต้านทานจะแทนที่ตัวต้านทานปกติในด้านตัวแบ่งแรงดันไฟของวงจร ฉันไม่สามารถลงรายละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้เพราะฉันไม่รู้จริงๆว่ามันทำงานอย่างไร

- ส่วนแนวตั้งของตัวเรือน (ทำจากไม้ MDF) ทำมุมเล็กน้อย เพื่อที่จะหมุนในระนาบเดียวกับม่านตา ฉันใช้เครื่องขัดสายพานแบบตั้งโต๊ะเพื่อสร้างมุมเดียวกันบนแท่นยึดเซอร์โวแบบไม้ที่ฉันติดไว้กับฐานไม้อัด

- ฉันยังพบว่าเซอร์โวต้องการยกแผ่น MDF ออกจากฐานทันทีแทนที่จะทำให้ม่านตาชัดเจน ดังนั้นฉันจึงเพิ่มลวดเย็บกระดาษที่สอดเข้าไปที่ด้านหน้าเพื่อล็อคทั้งสองชิ้น ในขณะที่ฉันอยู่ที่นั่น ฉันเพิ่มพินสำหรับบอร์ด Arduino จากสายเดียวกัน สายที่เชื่อมต่อแขนแอคทูเอเตอร์กับเซอร์โวนั้นเป็นคลิปหนีบกระดาษ

-ม่านตาแนบสนิทกับ MDF แต่ถึงกระนั้นฉันก็ยังเพิ่มกาวร้อนเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวเรือนทั้งหมดหมุนในซ็อกเก็ตแทนที่จะใช้แค่แขนแอคทูเอเตอร์ สิ่งนี้จำเป็นสำหรับการจัดตำแหน่งแขนคันโยกเซอร์โวที่แม่นยำกว่าที่ฉันคาดไว้ สิ่งที่น่าจะชัดเจนสำหรับหลายๆ คนที่ใช้บทช่วยสอนนี้ แม้ว่าฉันไม่คาดคิดเมื่อเริ่มต้นคือ การหมุนของเซอร์โวและการหมุนของม่านตาคือ 1:1 ฉันต้องทำส่วนขยายแขนพลาสติกขนาดเล็กสำหรับเซอร์โวเพื่อให้ได้รัศมีเดียวกันกับแขนแอคทูเอเตอร์ม่านตา เดิมโค้ดใช้ประโยชน์จากศักยภาพในการหมุนของเซอร์โวอย่างเต็มที่ แต่ฉันลงเอยด้วยการวัดการหมุนของม่านตาที่เกิดขึ้นจริง จากนั้นผ่านการลองผิดลองถูก พบว่าค่าที่กำหนดเองสำหรับองศาการหมุนของเซอร์โวที่ให้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจ

- การเชื่อมต่อสายไฟที่สำคัญจำนวนมากซ่อนอยู่ใต้ PCB ในภาพ ฉันลืมถ่ายรูปด้านนั้นของ PCB ก่อนที่จะติดกาวร้อนกับ MDF นี่เป็นวิธีที่ดีที่สุด เนื่องจากไม่มีใครควรคัดลอกระเบียบที่ฉันซ่อนไว้ภายใต้ PCB ชิ้นเล็กๆ นั้น วัตถุประสงค์ของฉันสำหรับ PCB คือการมีส่วนหัวสำหรับตัวเชื่อมต่อ 5volt, Ground และเซอร์โวเพื่อให้ชิ้นส่วนสามารถแยกออกจากกันได้อย่างง่ายดายสำหรับการแก้ไขปัญหาที่คาดไม่ถึงในอนาคตซึ่งเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์ ฉันระบุการวางแนวที่ถูกต้องสำหรับตัวเชื่อมต่อส่วนหัวด้วยเทปกาวบน MDF ข้าง PCB แม้ว่าฉันคิดว่าฉันสามารถเขียนโดยตรงบน MDF ได้…ดูเหมือนว่าจะเป็นสิ่งที่ถูกต้องที่จะทำในขณะนั้น

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

#include // ไลบรารีเซอร์โว

เซอร์โวเสิร์ฟ; //ประกาศชื่อเซอร์โว

int เซ็นเซอร์พิน = A1; // เลือกพินอินพุตสำหรับ LDR

int sensorValue = 0; // ตัวแปรเก็บค่าที่มาจากเซ็นเซอร์

int timeOUT = 0; //ตัวแปรสำหรับเซอร์โว

มุม int = 90; //ตัวแปรเก็บพัลส์

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{

serv.attach(9); // ติดเซอร์โวบนพิน 9 กับวัตถุเซอร์โว Serial.begin(9600); //ตั้งค่าพอร์ตอนุกรมสำหรับการสื่อสาร

}

วงเป็นโมฆะ ()

{

sensorValue = analogRead (เซ็นเซอร์พิน); // อ่านค่าจากเซ็นเซอร์

Serial.println (ค่าเซ็นเซอร์); //พิมพ์ค่าที่มาจากเซ็นเซอร์บนหน้าจอ

มุม = แผนที่ (ค่าเซ็นเซอร์, 1023, 0, 0, 88); //แปลงค่าดิจิตอลเป็นองศาการหมุนของเซอร์โว

serv.write(มุม); //ทำให้เซอร์โวเคลื่อนที่

ล่าช้า (100);

}