ScaryBox: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

¡El susto de Halloween para los niños

Si algún niño es capaz de acercarse a menos de 30 cm de esta exhibición aterradora… Se asustará instantáneamente con una araña espeluznante y peluda que se cae.

El sistema está basado en una placa Arduino. Este mecanismo funciona gracias a un motor paso a paso que nos permite recoger la araña después de la caída y por otro lado, un servomotor que nos ayuda a controlar la trampilla por la que caerá la araña y luego volverá a subir. Para asegurar que todo el sistema funcione correctamente, es fundamental programarlo para determinar exactamente qué y cuándo cada componente debe realizar sus acciones y cómo.

Gracias a estos y otros componentes logramos: Buh !!!!!!!! un gran susto para los más pequeños de nuestros hogares, (y para los no tan jóvenes:)

Paso 1: componentes

Esta es la lista de piezas y herramientas que se necesitan para llevar a cabo este proyecto.

Partes electrónicas:

Arduino uno

Sensor de distancia

Servo motor

Motor paso a paso)

Alambres

Banco de energía

Piezas de construcción:

Caja de madera

Estante de madera

Tablero de espuma

Hilio de nailon

Araña Negra

Pintura en aerosol

telaraña

pegamento blanco

Tablero de plumas

Agujas

Instrumentos:

Rompecabezas

Lijadora

Taladro

Pegamento de silicona

Tijeras

Cinta

Paso 2: diagrama de flujo

El diagrama de flujo es una herramienta que nos ha ayudado a organizar los pasos que debe seguir nuestro sistema y por tanto nuestro código. Muestra claramente cómo funciona nuestra caja. El primer factor con el que nos encontramos es el sensor de distancia. Si la respuesta es SÍ (hay una persona), la trampilla se abre y la araña cae, mientras que si la respuesta es NO (no hay ninguna persona), no pasa nada. En el caso de la primera opción, se debe recoger la araña, cerrar la trampilla, soltar la cuerda y luego, el programa volvería al inicio.

Paso 3: Código

El código que estamos usando para programar nuestro sistema de halloween es muy simple y fácil de entender. Primero que nada necesitamos descargar las librerías que controlarán nuestros componentes: sensor de presencia, servo y stepper y agregarlos al programa usando el comando #include. Luego, antes de configurar la configuración, declararemos e inicializaremos algunas variables y funciones para que los diferentes componentes funcionen de la manera correcta. Los extraeremos de los ejemplos que se dan. Cuando entramos en la fase de configuración, establecemos la velocidad paso a paso, el puerto del servo y un probador para el sensor de distancia.

Dentro del bucle declararemos una función que permitirá al sensor medir distancias frente a él. Finalmente escribiremos un “si” dando un intervalo de distancias en las que entrará el programa, en nuestro caso, de 0 a 30cm. Una vez que un objeto externo se encuentra entre ese intervalo, el programa iniciará una cadena secuencial de acciones que comenzará con la apertura de la escotilla y la caída de la araña en consecuencia. A esa operación le seguirá el retardo de 5 segundos, el enrollamiento del cordón, el cierre de la trampilla activando el servo en sentido contrario y finalmente, para permitir que la araña vuelva a caer en el siguiente ciclo, active el stepper en al revés.

Paso 4: cableado + Arduino; Tinkercad

Como conocemos todos los componentes que necesitamos para llevar a cabo el proyecto, debemos encontrar la forma correcta de unir todos estos componentes eléctricos en el Arduino. Para ello, hemos utilizado una aplicación de simulación de sistema llamada Tinkercad, una herramienta muy útil para visualizar las conexiones entre los componentes y la placa Arduino.

En la imagen adjunta se ve muy claramente cuales son las conexiones en nuestro Arduino. Por partes:

1. El sensor HC-SR04 tiene 4 conexiones. Uno de ellos está conectado a 5V, a la entrada positiva del protoboard y otro a tierra, la entrada negativa del protoboard. Las otras 2 conexiones están conectadas a las entradas y salidas digitales.

2. El servomotor tiene 3 conexiones, el cable marrón oscuro está conectado al negativo (tierra), el rojo al positivo (5V) y el naranja al número 7, para controlar el servo.

3. El paso a paso es el componente con más conexiones, y está compuesto por dos partes; por un lado, el motor en sí, y por otro lado una placa de conexión que nos permite conectarlo con el Arduino. Este panel tiene una salida de 5V, otra conexión a tierra y 4 cables que irán al control paso a paso.

Paso 5: Construcción física: mecanismo paso a paso

Como ya sabrás, el stepper tiene un pequeño eje sobre el que puedes adaptar objetos con su forma para rotarlo. La función de nuestro paso a paso es traer la araña con un cable de nailon que se le atribuye.

Necesitamos un mecanismo que pueda realizar la función y hemos pensado en el soporte de cabeza, un sistema comúnmente utilizado en los coches 4x4 para ayudarles a avanzar en situaciones difíciles. Para lograrlo vamos a cortar unos paneles de madera en forma circular, para ayudar a enrollar el alambre, y pegarlos todos juntos para crear una forma de polea. Luego haremos un agujero en una de las superficies para sujetar el paso a paso.

Este mecanismo permite que el servo cumpla con el objetivo de levantar la araña hasta arriba para que el Scarybox funcione a la perfección.

Paso 6: Construcción física: servomecanismo

En este proyecto, el servo realizará la función de abrir y cerrar la trampilla por donde caerá la araña. Usaremos tablero de espuma para sujetar al servo en lugar del panel de madera debido al elevado peso del mismo. Conectaremos un cable metálico desde el soporte plástico del servo al tablero de espuma. Entonces, ¡el servomotor mismo hará el trabajo!

Paso 7: Construcción física: Construcción de cajas

La caja será la base y soporte de nuestro proyecto. Es el lugar donde colocaremos todos nuestros componentes. Nos ayudará tener un lugar para guardar la araña y cuando una persona se acerque a ella, se caerá y lo asustará. Además, podemos colocar todo el cableado y montaje en la parte superior.

Paso 8: Producto final

¡Aquí están las fotos del Scarybox terminadas!

Paso 9: Conclusión

Llevar a cabo este proyecto ha sido divertido y gratificante, ya que hemos aprendido una herramienta muy útil y poderosa para nuestro futuro como ingenieros de diseño industrial, el programa Arduino nos permite prototipar y crear una gran cantidad de proyectos en los que la mecánica y la electrónica se unen para mejorar y facilitar la vida de las personas. Esperamos que disfrutes de este proyecto tanto como nosotros y que te sea de utilidad para tu presente y futuro. Si tienes alguna duda, no dudes en contactar con nosotros, estaremos encantados de atender tus dudas.

¡Muchas gracias de corazón!

Tierramisú:)