ANTIDISTRACCIÓN: el soporte para teléfono inteligente que te ayuda a concentrarte: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Nuestro dispositivo ANTIDISTRACCIÓN tiene como objetivo acabar con todas las formas de distracción celular durante los períodos de concentración intensa. La máquina actúa como una estación de carga sobre la que se monta un dispositivo móvil para facilitar un entorno sin distracciones. La máquina se aleja del usuario cada vez que alcanza su teléfono y se vuelve hacia atrás cuando retrae este movimiento. Esto se logra mediante el uso de un circuito Arduino Uno, una fuente de alimentación, un sensor ultrasónico y un motor eléctrico. Este acto de alejarse le recuerda al espectador que su teléfono no está interesado en ellos ni en sus actividades hedonistas.

Paso 1: videos

Paso 2: Materiales y herramientas

Usamos los siguientes componentes electrónicos. Todos, excepto el banco de energía portátil, están incluidos en el kit de inicio completo Arduino de Elegoo. Los números de pieza se incluyen cuando corresponde, pero no es necesario utilizar exactamente las mismas piezas.

• Motor paso a paso de 5 V, voltaje CC (número de pieza: 28BYJ-48)
• Placa de conexión para conectar el motor paso a paso a la placa Arduino (número de pieza: ULN2003A)
• Sensor ultrasónico (número de pieza: HC-SR04)
• Placa controladora Arduino Uno R3
• Cables Dupont hembra a macho (x10)
• Cable USB-A a USB-B (para conectar la placa Arduino a una computadora mientras se carga el código y para conectar la placa al banco de energía cuando se opera la máquina)
• Banco de energía portátil (cualquier banco de energía con un puerto USB funcionará. Las especificaciones de nuestro banco de energía son: 7800mAh 28.8Wh; Entrada: 5V = 1A; Salida dual: 5V = 2.1A Max)

Usamos los siguientes materiales para construir el exterior:

• Contrachapado de abedul báltico (3 mm de espesor) para la carcasa del prototipo
• Plexiglás blanco (3 mm de espesor) para la carcasa final
• Las versiones de madera y plexiglás se cortaron con una cortadora láser.
• Usamos pegamento BSI Plastic-Cure para ensamblar la carcasa de plexiglás; se puede encontrar en tiendas de artículos de arte o ferreterías (cualquier otro pegamento recomendado para plástico o plexiglás también será adecuado)
• Usamos pequeños trozos de madera cortada con láser y los apilamos con cinta de montaje (también llamada cinta de espuma o soportes para carteles) para colocar correctamente los componentes dentro de la caja.

Software utilizado:

• Arduino IDE (descargar gratis aquí)
• Rhino para preparar los archivos para el corte por láser (si no tiene Rhino, puede usar un programa CAD diferente siempre que pueda abrir el archivo.3dm, o puede obtener una prueba gratuita de Rhino aquí)

Paso 3: construcción del circuito

Ensamble el circuito como se muestra en el diagrama. Tenga en cuenta que el sensor ultrasónico debe estar conectado al pin de 5V en la placa Arduino para que funcione correctamente (y por lo tanto, el motor paso a paso se conectará al pin de 3.3V).

Paso 4: Fabricación y montaje de la máquina

Después de cortar con láser el prototipo inicial de madera, descubrimos que la carcasa era demasiado pequeña para contener correctamente los circuitos, y la ajustamos antes de cortar la versión final en plexiglás.

Paso 5: Código Arduino

Sube el código a la máquina usando el IDE de Arduino. El archivo de código principal es "ANTiDISTRACTION_main_code.ino", que se adjunta a continuación. Deberá conectar la máquina a su computadora con el cable USB, luego haga clic en "Cargar". Es una buena idea probar la máquina mientras aún está conectada a su computadora, porque puede abrir Serial Monitor en Arduino para ver la salida, como la distancia desde el sensor. Una vez que haya cargado el código, puede desconectar la máquina de su computadora y conectarla a un banco de energía para que la máquina sea portátil.

Es posible que sea necesario ajustar los valores de stepsPerRev y stepperMotor.setSpeed si está utilizando un modelo diferente de motor paso a paso. Puede buscar el número de pieza de su motor en línea para encontrar la hoja de datos y verificar el ángulo de paso.

Utilice el archivo "ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino" adjunto a continuación para comprobar que el número de paso es correcto para su motor; también puede utilizar este archivo para rotar la máquina en pequeños incrementos para establecer la posición inicial. Ejecute el archivo en Arduino con la máquina conectada a su computadora y escriba números enteros en el monitor serial para rotar su motor con entrada manual. Es posible que desee pegar un trozo de cinta en un lado del motor para ver la rotación más fácilmente, o dibujar dos puntos en las partes móviles y estáticas del motor, respectivamente, para asegurarse de que se alineen cuando complete un giro completo.

Paso 6: Resultados y reflexión

Consideramos reemplazar el motor paso a paso con un servomotor, que es más potente y puede girar más rápido al mismo tiempo que es un poco más pequeño. Sin embargo, los servomotores solo pueden girar dentro de un rango de 180 grados, por lo que decidimos continuar usando el motor paso a paso, sacrificando un aumento moderado de velocidad por la capacidad de hacer giros de 360 grados.

La muesca en la parte inferior del "plato giratorio" debe ser un poco más grande que el eje del motor paso a paso para que encaje en la parte superior, pero esto da como resultado un ajuste más holgado y hace que el soporte del teléfono gire menos que el motor. Si no planea desmontar la máquina o reutilizar el paso a paso para un proyecto futuro, es posible que desee mejorar la precisión de rotación pegando el plexiglás al eje del paso a paso.

Afortunadamente, una vez ensamblado, el circuito funcionó como esperábamos, por lo que procedimos con la idea inicial y el enfoque a lo largo del proyecto.

Paso 7: referencias y créditos

Se hizo referencia a los tutoriales aquí y aquí para escribir el código Arduino para el sensor ultrasónico. Para el código que involucra el motor paso a paso, usamos la biblioteca Stepper disponible en el sitio web de Arduino.

Este proyecto fue creado por Guershom Kitsa, Yena Lee, John Shen y Nicole Zsoter para la asignación de Máquina inútil, como parte de la clase de Computación física en la Facultad Daniels de la Universidad de Toronto. Nos gustaría agradecer especialmente a la profesora Maria Yablonina por su ayuda.