Caja inútil: 3 pasos (con imágenes)

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

Proyecto: Caja inútil

Fecha: marzo de 2020 - abril de 2020

Decidí hacer este proyecto por dos razones, una para detener un proyecto mucho más complejo en el que estoy trabajando actualmente y, en segundo lugar, como algo que hacer durante el bloqueo total que estamos teniendo aquí en Nueva Zelanda. Fue una suerte que tuviera suficientes componentes para completar este proyecto, ya que no es posible comprar más componentes en este momento debido a las restricciones que el gobierno ha impuesto a la compra de artículos "no esenciales".

Qué es una "Caja Inútil", en pocas palabras, es una caja con un interruptor que normalmente está apagado, sin embargo, si lo enciende, el sistema interno lo apagará nuevamente. Esto se repite cada vez que enciendes el interruptor con en el caso de esta caja ocho formatos diferentes de apertura y cierre del párpado, extensión y extracción del dedo, y finalmente el movimiento de los ojos y qué color muestran los ojos.

Se puede desarrollar una versión de este sistema que sea mucho más simple que la anterior. Los ojos y su servo de movimiento y el servo de elevación de la tapa se pueden quitar. Luego, la tapa simplemente se levanta debido al servo de dedo que extiende el dedo, lo que a su vez levanta la tapa.

Suministros

1. Arduino Uno R3

2. Resistencia de 10 K

3. Resistencia de 330 ohmios

4. Interruptor de dos polos

5. LED amarillo

6. 3 x servomotores

7. 2 x LED RGB Neopixel

8. Soporte de batería 18650

9. 2 x 18650 4200 mAh, 3,7 V

10. Módulo de potencia DC-DC reductor LM2596

11. Interruptor de encendido / apagado, unipolar

12. Varios cables Depont, fijaciones y placa PCB

13. Madera adecuada para caja

Paso 1: Construyéndolo

La caja está hecha de cualquier madera adecuada, con una base simple de tablero duro y cuatro pies de goma. Las dimensiones de la caja nuevamente pueden ser de casi cualquier tamaño siempre que el dedo pueda alcanzar el interruptor. Las dimensiones de la caja de este proyecto son 120 mm de ancho, 245 mm de profundidad y 90 mm de alto. Agregué un interruptor de encendido, un LED de encendido / apagado y un pequeño orificio en un lado. El agujero proporciona acceso al puerto USB Arduino Uno para cargar el software, esto encontré hecho para configurar y corregir los parámetros del movimiento del servo mucho más fácil, ya que de lo contrario requeriría la eliminación de la carcasa exterior.

He incluido un diagrama de Fritzing del circuito utilizado. Usé un Arduino Uno simplemente porque tenía uno disponible, un WEMOS D1 Mini o Arduino Nano también se podía usar ya que el sistema solo requería 6 entradas. También decidí hacer que este sistema se basara en una batería 18650 en lugar de usar un adaptador de corriente de 12 V, ya que hace que la caja sea más portátil y más segura de usar. Las baterías 18650 se mantienen en un paquete de dos baterías y tienen un voltaje de 3.7V cada una y una capacidad de 4200mAh. Llegar a las baterías para recargarlas requeriría quitar la placa base y desconectar el brazo de elevación de la tapa.

Los tres servos usados eran simplemente los que tenía disponibles; se puede utilizar cualquier servo estándar. La mayoría de los servos vienen cableados con tres conectores depont y son de color, marrón para GND, rojo para alimentación, entre 4 V y 7,8 V, y finalmente amarillo para la línea de señal. Usé dos servos TowerPro MG995 para la tapa y el dedo y un CFsunbird SG90 para los ojos. El SG90 solo se usó porque estaba limitado en la cantidad de espacio que tenía disponible y, de lo contrario, habría usado un tercer MG995.

El interruptor de apagado / encendido de la caja tiene un circuito antirrebote simple adjunto que incluye una resistencia de 10K conectada a GND y adjunta al mismo punto en el interruptor hay un solo cable conectado al pin 12 del Arduinio Uno. El otro lado del interruptor está conectado al pin de 5V integrado de Arduino. Decidí usar el módulo de potencia reductor ya que el voltaje que obtenía de las dos baterías 18650 era de aproximadamente 8.5V, que era demasiado alto para los servos, 7.8V era el voltaje máximo recomendado por la hoja de datos TowerPro. El módulo de potencia reductor reduce el voltaje a 6 V que utilizan los servos y también se utiliza para alimentar el Arduinio Uno por sus pines GND y VIN. Se utiliza una resistencia simple de 330 ohmios en serie con un LED amarillo para mostrar si la caja está activa y está conectada a la GND y al riel de alimentación de 6 V. Se utiliza un interruptor unipolar en el exterior de la caja para encender / apagar las dos baterías 18650.

Los ojos utilizan dos LED Neopixel RGB de 8 mm, cada uno conectado a una fuente de alimentación Arduino integrada de 5 V y pines GND en el Arduino Uno. Están conectados en serie y un solo cable de señal está conectado al pin 11 en el Arduino Uno. Los LED RBG tienen un lado plano que determina la secuencia de conectores, vea la foto adjunta para conocer los pines. Estos LED se pueden conectar por separado para que Arduino Uno pueda controlar cada ojo a través de un cable de señal separado. Al igual que con todos los proyectos, el circuito se colocó en una placa de pruebas y se probó antes de instalarlo en la placa base. Se recomienda que todos los conectores depont estén ligeramente pegados a sus pines en el Arduino, ya que tienden a aflojarse con el tiempo.

Paso 2: el software

En este punto, debo agradecer a “labomat” y al código Arduino de ejemplo de Useless-Box que se encuentra en el sitio de GitHub como base del software que se ejecuta en este sistema. Como parte del desarrollo del proyecto, ajusté y agregué al código, en particular, el movimiento del servo y el color de los ojos. Además, fue necesario realizar ajustes en todos los parámetros de movimiento del servo para tener en cuenta las diferencias en su movimiento y posición inicial.

Necesitará la última versión de Arduino IDE 1.8.12 y archivos de biblioteca: Adafruit NeoPixel.hy Servo.h. Adjunto el programa de prueba para los ojos y el programa principal para el funcionamiento de la caja.

Paso 3: en conclusión

Este proyecto me pareció una distracción agradable del proyecto principal en el que estoy trabajando. Si bien la versión que he construido y mostrado aquí es básica, he visto y admirado muchas versiones diferentes de la misma caja en Internet y You Tube, todas las cuales hacen uso de variaciones interesantes del tema básico de un interruptor y un dispositivo para cambiar. apagado.