电子DIY:Arduino控制模型电梯-G

简介:Arduino控制的模型电梯

在这本教程中,我将向您展示如何构建一个两层玩具电梯,该电梯具有工作的滑动门和可按需上下移动的轿厢。

电梯的心脏是一个Arduino Uno(或本例中的Adafruit Metro),其顶部安装了Adafruit Motor Shield。防护罩使驱动打开和关闭车门所需的两个伺服器以及使汽车上下运动的步进电机变得更加容易。

实际的结构实际上是很容易的部分,可以按照您想要的任何方式进行制作。棘手的部分是使所有部件放入内部,并确保所有内容正确对齐。

就是说,让我们开始吧!

材料清单:

步骤1:门


 


 

我决定解决的第一个问题是门。门必须来回移动,并固定在底部和顶部,以免它们四处晃动。

我沿底部使用铝制U型槽(通常用作木板的边缘)进行缠绕,以保持门的正常运转。顶部有点棘手。我在网上找到了线性执行器的3D打印计划,并认为这些计划对于将门推开并拉开非常有用。我用小型MDF面板制成门,并在面板周围包裹了一些铝板,使其具有金属外观。(见照片)

我将一根钢棒放在门的顶部,然后将一条PVC管热粘在门板的顶部。杆安装在管道内部,并允许门自由地来回移动,而门的底部8英寸左右位于U形通道内,以保持其平直。

我将线性执行器放置在钢杆上方,并使用了更多的PVC管和更多的热胶,以使执行器能够移动门。线性执行器是围绕爱好型伺服电机设计的,因此我添加了它们。

 

步骤2:结构


 


 


 

 

首先,我对电梯的外观做了一个粗略的草图。它必须有2层,上下有一辆轿厢,并且每层都可以打开门。最终产品与最初的草图有所不同,但是没关系!

接下来,我用中密度纤维板(MDF)构造了结构,测量了地板和门的开口,并用竖锯和孔锯切出了形状。底部和顶部比建筑物大一点,以使其具有一定的稳定性和视觉吸引力。该结构只有3个侧面,因为我决定将背面打开,以便您可以查看内部。

侧板高24英寸,宽12英寸,顶部和底部15英寸见方,均由1/2英寸MDF面板制成。门高6英寸,宽约4英寸。确保留有足够的空间以便在打开门时将门隐藏在侧面。

我还为二楼外增加了一个小型着陆架。

我还在每个门上开了一个2英寸的孔,用于窗户或地板指示器,每个门旁边的呼叫按钮的孔,以及每个门开口上方的LED的小孔(我没有用过)

我把整个东西涂成金属蓝色。

步骤3:汽车


 


 


 

电梯轿厢是由中密度纤维板(MDF)制成的,后面是一块有机玻璃,因此您可以看到放入电梯的火柴盒轿厢或乐高玩具。汽车本身是一个简单的盒子,没有什么花哨的。我画了它,并在里面放了一些明信片作为海报。结果有点沉重,所以我不确定电机如何使用我的原始计划将其抬起。我们将回到这一点。

关于汽车的最困难的部分是如何将其抬起并防止其摇摆。使用久经考验的真正的热熔胶和pvc方法(我也会讲到这一点,不要忘了),我从结构的顶部到底部放入了四个铝棒,并将它们排成一行汽车和我粘在每个角落的管道。这样可以使电梯在上下移动时保持在原位。

3D打印的零件从结构的内壁伸出很多,所以我不得不将电梯轿厢保持在距门口几英寸的地方。我不想在Lego minifigs的电梯竖井底部放一堆尸体,他们不会“注意巨大的缝隙”,所以我在门内加了一个短平台,非常接近敞开的一面。电梯轿厢,解决了这个问题。

步骤4:马达和配重


 

 


 



 

 



 

 

下一个问题是如何使汽车上下行驶。我从Adafruit购买了NEMA-17(不是大小,而不是功率)步进电机,并试图用一些绳子和3d打印的线轴(装在步进器轴上)来抬起电梯轿厢,以缠绕绳子。

那没有用,所以我开始考虑真正的带有制衡的电梯是如何工作的。这样,电动机不必举起汽车的全部重量,它只需要开始初始运动即可,而初始运动所需的扭矩要少得多。在这个项目上,我学到了很多有关扭矩的知识。

无论如何,我的制衡想法很扎实,我使用10毫米宽的皮带和皮带轮系统收卷,类似于用于构建3D打印机的内容。该车重约1公斤(2磅),步进电机被评级为能够在距井道中心1厘米处举升2公斤。(更多的扭矩问题)所以这很不错。

将皮带的一端连接到电梯轿厢的顶部(使用向下拧紧的金属板),然后皮带直线向上并到达步进电机上的齿轮上,该齿轮安装在结构的天花板上。然后,皮带沿结构顶部成90度角移动到第二个带齿皮带轮,该带齿皮带轮连接到另一根安装在支架上的钢杆上。(参见图片)从那里皮带再次向下旋转90度,并固定在对重上。(显然,您必须测量所有这些并准确地放置它们,以避免在皮带上施加额外的压力)

制衡由Home Depot的四块样本木地板制成,我用螺钉将它们拧紧并用导管捆扎在一起。皮带被夹在零件的中间,多余的尾巴也被拧紧在外面。我放置了2条钢杆,用于配重上下移动,使用在配重束两侧粘贴的PVC管将其安装。

在所有结构件都安装到位之后,该对电子设备进行工作了。

步骤5:开关和电子


 



 

这个项目的大脑是一个Arduino Uno,顶部是Adafruit Motor Shield。屏蔽层使驱动两个伺服电机和步进电机变得更加容易,同时仍允许访问Arduino上的大多数引脚。步进电机还需要比Arduino的5V输出更多的功率,并且屏蔽层使您可以提高电机的电压,并为Arduino降低电压。电机需要高达12V的电压,但最终我还是使用了9V的输入,因为当其中一个门被卡住时,我在一个Arduino上炸了一个稳压器。

我从3D打印机的制造方式中又翻了一页,并在所有您希望物体停止移动的地方都使用了小型接触开关。因此,我在6个位置有一个瞬时接触开关。他们检测到汽车在哪里以及每个门的状态。当汽车在结构的底部时,它按下了汽车下方的一个开关。当它在顶部时,在配重底部的一个开关被激活。当门打开或关闭时,车门的任何一侧都还会碰到一个开关。

为了打电话给电梯,我在结构的前面放了发光的按钮。这些是内部带有LED的酷三角按钮,因此按下时它们会点亮(如果以这种方式接线)。

该项目的实际代码不太复杂。Arduino草图的主循环检查向上或向下按钮的按下情况。根据轿厢的位置,程序会做出以下响应:移动轿厢,然后打开门几秒钟,然后关闭门。或者,如果汽车位于按下按钮的地板上,则它只是打开门,然后在5秒钟后将其关闭。

有很多故障排除方法,但是最终我使所有工作都可靠地进行了。最后一步是在背面的一大块有机玻璃上钻一个孔,以检修电源插座。

这是一个非常有趣的项目,我学到了很多东西。当我构建它时,我到处都在寻找类似这样的计划,但是我找不到太多。因此,希望这个Instructable可以帮助希望建立类似项目的人。

步骤 6:结束思想


 


 


 

我要添加到第二个构建中的一件事是一种方法,该方法可以感测是否有东西挡住了门,例如真正的电梯。我认为某种光传感器可以工作,但是比我聪明的人可以弄清楚这一点。

另外,这是一个针对客户的项目,我使用UPS将其运送给他们。但是,我让UPS包装它,结果证明这是一个巨大的错误。电梯到达时,一些碎片折断了,皮带被松开,其中一扇门没有工作。我与客户合作以使其启动并运行,但是我的一些热熔PVC管脱落了,将来,我可能会尝试找到一种比热熔胶更优雅的解决方案。另外,下次我将自己打包!我希望你们喜欢这个教程,在cascobaystudios.com上查看更多项目。

感谢您的阅读,下次见!

 

步骤7:程式码

Arduino代码在附件中。

 


FAQ:

8条留言

珍妮尔1

多么伟大的项目!我将NEMA17步进器用于相机滑块机构,并且效果很好。正如您所发现的那样,配重至关重要,因为抵抗重力并不是NEMA17的优势。有据可查且有趣的项目。我也可以想象扩大规模。

米奇创客

爱它,太酷了。

杰西拉特芬克

这真是太酷了。伟大的项目:D

版权说明

Arduino控制的模型电梯
本文遵循CC BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
链接:http://chandianzi.cn/arduino-controlled-model-elevator.html
作者:BenM19
版权协议:CC BY-NC-SA
分类名称:arduino-10
资源标识:Arduino-Controlled-Model-Elevator

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BenM19

我还没有学会写个人说明!

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