Menara Pengimbas dan Meriam: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Kami dimaksudkan untuk membuat prototaip berfungsi menggunakan beberapa sensor arduino yang berbeda sehingga pilihan kami adalah mengembangkan menara dengan meriam yang menembakkan peluru ke objek yang telah dikesan oleh pengimbas.

Fungsi menara dimulakan dengan pergerakan pengimbas yang berterusan melakukan sapuan 180 darjah, apabila mengesan sesuatu, meriam bergerak menunjuk terus ke arah yang ditunjukkan oleh pengimbas dan menggunakan dua butang, satu untuk pemuatan dan satu lagi untuk menembak, peluru dilepaskan.

Ia juga akan menunjukkan pada objek objek yang terdeteksi melalui antara muka radar.

Projek oleh Jaume Guardiola dan Damià Cusí

Langkah 1: Bahan Yang Diperlukan

BAHAN PEMBINAAN:

- 1x DIN A4 metakrilat 0, 4mm kepingan.

- 1x Kayu 0, kepingan 3mm. Dimensi: 600mm x 300mm.

- 1x Engsel.

- Gam panas.

- Gam bicomponent epoksi.

- Superglue.

- Bongkah kayu.

- Jalur elastik.

- Tiub pen.

- tali kecil.

BAHAN ELEKTRONIK:

- Motor servo 3x MMSV001. (https://www.ondaradio.es/Catalogo-Detalle/3034/rob…

- 1x sensor jarak ultrasonik HC-SR04. (https://www.amazon.es/ELEGOO-Ultrasonidos-Distanci…

- 1x arduino nano.

- Kawat sambungan (merah, hitam dan putih jika boleh).

- Timah.

- Pengimpal.

Langkah 2: Reka bentuk

Lukisan reka bentuk luaran turet dibuat di Autocad. Fail ini menunjukkan semua bahagian yang diperlukan untuk pemasangan luaran yang akan merangkumi mekanisme meriam dan radar.

Langkah 3: Lembaran Kayu Potong Laser

Dengan fail Autocad kita dapat memotong laser dengan tepat untuk ketepatan dan penampilan yang lebih baik secara keseluruhan tetapi mereka juga boleh dibuat buatan tangan untuk mengambil ukuran dari fail.

Langkah 4: Pengenalan Perhimpunan

Meriam kita akan terbahagi kepada dua struktur utama. Akan ada pangkalan yang menahan di dalam semua motor servo, sambungan, dan juga papan arduino Nano; kemudian ada meriam bergerak di atas, memegang motor servo lain di dalam dan mekanisme penembakan.

Pada langkah ini kita terus memasang dasar seperti yang ditunjukkan dalam foto, lem panas atau lem epoksi dapat digunakan. Lubang di bahagian tengah dirancang untuk menjaga servo yang akan menggerakkan meriam (ia boleh dimasukkan dari sisi atas) dan di bawahnya (idealnya sepaksi) kita akan memasang servo yang akan menggerakkan sensor ultrasonik.

Langkah 5: Reka Bentuk Meriam

Untuk reka bentuk meriam kami menggunakan beberapa potongan kayu kuasa dua dan beberapa bahagian pemotongan laser metakrilat. Anda juga boleh mendapatkan lukisan Autocad di sini.

Untuk memasangkannya, kami menggunakan lem panas dan tetulang pita pelekat, tetapi dapat dilekatkan bersama dengan cara yang anda mahukan.

Tiub meriam adalah tabung pen biasa dan peluru akan menjadi peluru biasa. Jalur elastik juga akan digunakan untuk menjaga ketegangan yang diperlukan agar mekanisme menembak dan tali untuk menarik penembak ketika memuat semula perlu dilakukan.

Semua ukuran dalam lukisan adalah dalam milimeter; hujung meriam dinaikkan 3mm kerana dengan cara ini peluru akan sentiasa berada di hujungnya dan dapat ditembak dari belakang. Sedikit gam telah ditambahkan pada akhir untuk menyimpan peluru di dalam tetapi pada masa yang sama membiarkan penembak memukulnya.

Servo di bahagian atas meriam adalah mekanisme pelepas dan muat semula penembak, yang terpasang pada servo terdapat tuas yang dalam kedudukan mendatar akan mengganggu jalan penembak dan menjauhkannya separuh untuk memukul peluru dan, ketika diangkat, ia akan tambahkan sedikit ketegangan pada mekanisme pemotretan dan lepaskan hubungan dengannya pada jarak sekitar 30 darjah, membiarkannya mengikuti jalannya dan menembak (lihat gambar di atas). Untuk memuat semula, anda harus menarik kembali mekanisme melewati titik 30 darjah menggunakan tali yang dilampirkan dan kemudian tekan butang tambah nilai, yang akan membawa servo kembali ke kedudukan mendatar awal dan akan mengekalkan penembak sehingga ia perlu ditembak lagi.

Catatan: memasang dan membina meriam tanpa alat yang tepat adalah tugas percubaan dan ralat, memerlukan sedikit masa untuk mengetahui bagaimana membuat semuanya berinteraksi dengan cara yang diperlukan, proses penalaan yang baik diperlukan semasa memasangnya. Kami sangat menyarankan untuk membina struktur meriam dan radar apabila semuanya terhubung dan berfungsi untuk menyelaraskan semua kedudukan dengan betul.

Langkah 6: Sambungan Arduino

Ini adalah skema sambungan arduino. Pada dasarnya terdapat 3 servo yang masing-masing disambungkan ke tanah, 5V dan pin 9, 10 dan 11 dengan sewajarnya (9 menggerakkan radar, 10 menggerakkan meriam, 11 menggerakkan tuas tambah nilai), dan kemudian sensor jarak diikat pada pin 2 dan 3. Hidup di atasnya terdapat dua butang yang diikat pada pin 4 dan 5; mereka akan memuat semula dan menembak. Ini (gambar di atas) adalah skema sambungan yang digunakan.

Langkah 7: Kodnya

Sebilangan besar kod berkenaan antara muka radar, baik pada Processing dan Arduino, dirujuk dan diekstrak dari sumber luaran, kerja kami adalah menyesuaikan kod untuk menggerakkan semua bahagian meriam dengan tepat untuk mengarahkan objek tertentu pada jarak yang dirancang. Semua kod dimasukkan ke dalam fail arduino dan Memproses di atas, berikut adalah beberapa perkara yang perlu dipertimbangkan:

Kod Arduino:

- Ke fungsi aimobject () terdapat garis: if (objectin> 10) {di mana nilai 10 menentukan "range" pengesanan. Sekiranya nilainya diturunkan, meriam akan bertujuan untuk objek yang lebih kecil tetapi juga akan mudah terpengaruh oleh bunyi bising, jika nilainya lebih besar, ia hanya akan mengesan objek yang lebih besar tetapi tujuan akan lebih tepat bagi yang lebih besar.

- Ke fungsi aimobject () ada baris lain:

jika (jarak terakhir <5) {

….

jika (jarak terakhir <45) {

ini menentukan jarak aktif yang bertujuan, anda dapat menentukan jarak minimum dan maksimum (dalam sentimeter) di mana meriam akan menuju ke suatu objek. Kami menganggap objek lebih dari 45cm hampir tidak dapat dikesan oleh sensor ultrasonik dengan ketepatan, tetapi terserah pada kualiti binaan sistem anda sendiri.

Kod Pemprosesan:

- Kami tidak mengesyorkan untuk mengubah kod resolusi Pemprosesan, ia akan merosakkan keseluruhan antara muka dan akan sukar untuk diperbaiki.

- Dalam penyediaan pemprosesan ada parameter yang perlu diganti. (sekitar garisan 68).

myPort = Serial baru (ini, "COM9", 9600);

COM9 mesti diganti dengan bilangan port arduino anda. contoh ("COM13"). Sekiranya Arduino tidak berjalan atau port tidak betul, pemprosesan tidak akan bermula.

- Kami mengubah beberapa parameter pada Pemprosesan agar sesuai dengan jarak dan jarak yang kami perlukan, dan sekitar baris 176:

jika (jarak 300) {

ini adalah pengecualian yang membersihkan beberapa bunyi yang dihasilkan oleh sensor ultrasonik kami, ia dapat dipadamkan bergantung pada kejelasan isyarat unit tertentu anda atau diubah untuk membersihkan jarak yang lain.

Langkah 8: Memasang Semuanya

Sekarang kita mempunyai kod yang berfungsi dan "subkumpulan" siap dipasang, kita akan terus memasang meriam ke servo di tengah pangkalan; salah satu aksesori servo mesti dilekatkan pada bahagian bawah meriam, idealnya di pusat jisim untuk mengelakkan daya inersia berlebihan.

Kami juga akan memasang sensor ultrasonik dengan tali kayu tipis dan satu aksesori servo, sehingga sensor terus menyapu sedikit di depan pangkalan (bahagian yang dipotong di bahagian depan pangkalan dirancang untuk membolehkan sensor menyapu 180 darjah). Servo mungkin perlu dinaikkan sedikit, jadi anda dapat sedikit berdiri dengan apa sahaja yang anda miliki.

Langkah 9: Cuba Menembak Sesuatu

Kini tiba masanya untuk mencuba untuk melihat sama ada anda dapat menembak sesuatu! Sekiranya tidak mengarahkan dengan betul, anda mungkin harus mengeluarkan meriam dan cuba menyelaraskannya dengan sensor jarak, boleh dilakukan menulis sedikit program yang menempatkan mereka berdua dalam kedudukan yang sama. Kod arduino untuk menyelaraskan motor dilampirkan di atas langkah ini.

(Julat pergerakan binaan kami adalah dari 0 hingga 160 darjah dan kami menasihatkan agar tetap seperti ini, kod pemprosesan juga disesuaikan untuk 160 darjah, jadi berpusat pada 80º).

Anda boleh memuat turun video yang dilampirkan di sini di mana keseluruhan proses memuat semula, bertujuan dan menembak ditunjukkan.

Langkah 10: Refleksi

Dari Jaume:

Saya ingin menyatakan bahawa melakukan projek arduino lebih menyenangkan daripada yang dijangkakan. Arduino ternyata menjadi platform yang sangat mesra dan mudah untuk dikendalikan, dan di atas yang sangat berguna untuk mencuba idea baru dengan cepat tanpa infrastruktur.

Mampu bereksperimen dengan sensor dan teknologi yang berbeza sehingga kami terputus dengan pengalaman membuka pintu untuk menambahkan kandungan baru dan lebih kaya pada projek kami. Kini mengembangkan produk berasaskan elektronik sekurang-kurangnya akan menjadi penghalang mental.

Dari sudut pandangan reka bentuk kejuruteraan, arduino telah terbukti menjadi cara praktikal dan layak untuk membuat idea prototaip cepat lebih jauh dari sudut formal dan lebih dari segi fungsional; ia juga cukup berpatutan sehingga dapat menjimatkan banyak wang syarikat dan kami melihat dalam lawatan kami ke HP.

Kerja berpasukan juga menjadi titik penting bagi kami mengenai projek ini, mengukuhkan bahawa dua pemikiran yang sangat berbeza dapat melengkapkan dengan sangat baik untuk membuat projek yang lebih kuat dan lebih lengkap secara keseluruhan.

Dari Damia: Pada akhir projek ini, saya mempunyai beberapa perkara yang ingin saya komen dan jelaskan sebagai kesimpulan terakhir. Pertama sekali, saya mengucapkan terima kasih atas kebebasan sepenuhnya kandungan projek yang kita ada sejak awal, ini mencabar diri kita sendiri untuk menghidupkan kreativiti kami dan cuba mencari cara yang baik untuk melaksanakan banyak perkara yang dipelajari di kelas menjadi prototaip yang berfungsi. Di tempat kedua, saya mengucapkan terima kasih atas tujuan projek seperti ini, saya fikir bahawa kita berada di saat-saat hidup untuk belajar sebanyak mungkin perkara, kerana dalam satu masa depan, kita dapat menerapkan semua pengetahuan. Dan seperti yang saya nyatakan sebelumnya, kami mempunyai kebebasan untuk menguji dengan pelbagai jenis teknologi untuk memahami fungsi asasnya dan bagaimana ia berguna untuk pelaksanaan prototaip. Akhirnya saya ingin mengatakan bahawa semua platform Arduino menjadikan saya sedar cara yang tidak terhingga untuk menggunakannya dan betapa mudahnya (dengan pengetahuan asas) dapat.