ANTiDISTRACTION: der Smartphone-Halter, der Ihnen hilft, sich zu konzentrieren - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Unser ANTiDISTRACTION-Gerät zielt darauf ab, alle Formen der zellulären Ablenkung in Zeiten intensiver Konzentration zu beenden. Die Maschine fungiert als Ladestation, auf der ein mobiles Gerät montiert wird, um eine ablenkungsfreie Umgebung zu ermöglichen. Die Maschine dreht sich jedes Mal vom Benutzer weg, wenn er nach seinem Telefon greift, und dreht sich zurück, wenn er diese Bewegung zurückzieht. Dies wird durch die Verwendung einer Arduino-Uno-Schaltung, eines Netzteils, eines Ultraschallsensors und eines Elektromotors erreicht. Dieser Akt des Abwendens erinnert den Betrachter daran, dass sein Telefon nicht an ihm oder seinen hedonistischen Bestrebungen interessiert ist.

Schritt 1: Videos

Schritt 2: Materialien und Werkzeuge

Wir haben die folgenden elektronischen Komponenten verwendet. Alle außer der tragbaren Powerbank sind in Elegoos Complete Arduino Starter Kit enthalten. Die Teilenummern sind ggf. enthalten, es ist jedoch nicht erforderlich, exakt die gleichen Teile zu verwenden.

• 5V Schrittmotor, Gleichspannung (Teilenummer: 28BYJ-48)
• Breakout-Board zum Verbinden des Schrittmotors mit dem Arduino-Board (Teilenummer: ULN2003A)
• Ultraschallsensor (Teilenummer: HC-SR04)
• Arduino Uno R3-Controller-Board
• Dupont-Drähte (weiblich zu männlich) (x10)
• USB-A-zu-USB-B-Kabel (um das Arduino-Board beim Hochladen des Codes mit einem Computer zu verbinden und das Board beim Betrieb der Maschine mit der Powerbank zu verbinden)
• Tragbare Powerbank (Jede Powerbank mit USB-Anschluss funktioniert. Die Spezifikationen unserer Powerbank sind: 7800mAh 28,8Wh; Eingang: 5V = 1A; Dualer Ausgang: 5V = 2,1A Max.)

Für die Außenfassade haben wir folgende Materialien verwendet:

• Sperrholz aus baltischer Birke (3 mm dick) für das Prototypgehäuse
• Weißes Plexiglas (3 mm dick) für das letzte Gehäuse
• Die Holz- und Plexiglasversionen wurden beide mit einem Laserschneider geschnitten
• Wir haben BSI Plastic-Cure-Kleber verwendet, um das Plexiglasgehäuse zusammenzubauen; es ist in Kunstfachgeschäften oder Baumärkten erhältlich (jeder andere Klebstoff, der für Kunststoff oder Plexiglas empfohlen wird, ist ebenfalls geeignet)
• Wir haben kleine lasergeschnittene Holzstücke verwendet und sie mit Montageband (auch Schaumstoffband oder Posterhalterungen genannt) gestapelt, um die Komponenten im Gehäuse richtig zu positionieren

Verwendete Software:

• Arduino-IDE (hier kostenlos herunterladen)
• Rhino, um die Dateien für das Laserschneiden vorzubereiten (wenn Sie Rhino nicht haben, können Sie ein anderes CAD-Programm verwenden, solange es die.3dm-Datei öffnen kann, oder Sie erhalten hier eine kostenlose Testversion von Rhino)

Schritt 3: Aufbau der Schaltung

Bauen Sie die Schaltung wie im Diagramm gezeigt zusammen. Beachten Sie, dass der Ultraschallsensor an den 5V-Pin des Arduino-Boards angeschlossen werden muss, um richtig zu funktionieren (und daher wird der Schrittmotor an den 3,3V-Pin angeschlossen).

Schritt 4: Herstellung und Zusammenbau der Maschine

Nach dem Laserschneiden des ersten Prototyps aus Holz stellten wir fest, dass das Gehäuse zu klein war, um die Schaltung richtig aufzunehmen, und passten es an, bevor wir die endgültige Version aus Plexiglas schnitten.

Schritt 5: Arduino-Code

Laden Sie den Code mit der Arduino IDE auf den Computer hoch. Die Hauptcodedatei ist "ANTiDISTRACTION_main_code.ino", unten angehängt. Sie müssen das Gerät mit dem USB-Kabel an Ihren Computer anschließen und dann auf „Hochladen“klicken. Es ist eine gute Idee, die Maschine zu testen, während sie noch an Ihren Computer angeschlossen ist, da Sie Serial Monitor in Arduino öffnen können, um die Ausgabe wie den Abstand vom Sensor anzuzeigen. Nachdem Sie den Code hochgeladen haben, können Sie das Gerät von Ihrem Computer trennen und an eine Powerbank anschließen, um das Gerät tragbar zu machen.

Die Werte für stepsPerRev und stepperMotor.setSpeed müssen möglicherweise angepasst werden, wenn Sie ein anderes Schrittmotormodell verwenden. Sie können online nach der Teilenummer Ihres Motors suchen, um das Datenblatt zu finden und den Schrittwinkel zu überprüfen.

Verwenden Sie die unten angehängte Datei „ANTiDISTRACTION_motor_adjustment.ino“, um zu überprüfen, ob die Schrittnummer für Ihren Motor korrekt ist; Sie können diese Datei auch verwenden, um die Maschine in kleinen Schritten zu drehen, um die Startposition festzulegen. Führen Sie die Datei in Arduino aus, während die Maschine an Ihren Computer angeschlossen ist, und geben Sie Ganzzahlen in den seriellen Monitor ein, um Ihren Motor mit manueller Eingabe zu drehen. Vielleicht möchten Sie ein Stück Klebeband auf eine Seite des Motors kleben, um die Drehung leichter zu sehen, oder zwei Punkte auf die beweglichen und statischen Teile des Motors ziehen, um sicherzustellen, dass sie nach einer vollständigen Umdrehung ausgerichtet sind.

Schritt 6: Ergebnisse und Reflexion

Wir haben überlegt, den Schrittmotor durch einen Servomotor zu ersetzen, der leistungsstärker ist und schneller drehen kann, aber auch etwas kleiner ist. Da sich Servomotoren jedoch nur in einem Bereich von 180 Grad drehen können, haben wir uns entschieden, den Schrittmotor weiter zu verwenden und eine moderate Geschwindigkeitserhöhung für die Möglichkeit von 360-Grad-Drehungen zu opfern.

Die Kerbe an der Unterseite des "Plattenspielers" muss etwas größer sein als die Welle des Schrittmotors, damit er oben passt, dies führt jedoch zu einem lockereren Sitz und führt dazu, dass sich der Telefonständer weniger dreht als der Motor. Wenn Sie nicht vorhaben, die Maschine zu zerlegen oder den Stepper für ein zukünftiges Projekt wiederzuverwenden, möchten Sie möglicherweise die Rotationsgenauigkeit verbessern, indem Sie das Plexiglas auf die Stepperwelle kleben.

Glücklicherweise funktionierte die Schaltung nach dem Zusammenbau so, wie wir es erwartet hatten, also fuhren wir während des gesamten Projekts mit der ursprünglichen Idee und dem Ansatz fort.

Schritt 7: Referenzen und Credits

Die Tutorials hier und hier wurden referenziert, um den Arduino-Code für den Ultraschallsensor zu schreiben. Für den Code mit dem Schrittmotor haben wir die Stepper-Bibliothek verwendet, die auf der Arduino-Website verfügbar ist.

Dieses Projekt wurde von Guershom Kitsa, Yena Lee, John Shen und Nicole Zsoter für die Useless Machine-Aufgabe im Rahmen der Physical Computing-Klasse an der Daniels Faculty der University of Toronto erstellt. Unser besonderer Dank gilt Frau Prof. Maria Yablonina für ihre Unterstützung.