Blikajúca vežička pre mačky

Autor:	Monika Bírová
Študijný odbor:	Jadrové a fyzikálne inžinierstvo	3. Bc. (2019)

Opis projektu

Ako záverečný projekt predmetu DTV som si zvolila blikajúcu vežičku pre mačky - zariadenie, ktoré svieti svetlom na náhodné miesta v určenom plošnom rozsahu.

Prečo?

Nakoľko je moje zameranie štúdia vzdialené robotike, rozhodla som sa pre menej náročný projekt. Zadanie požadovalo využitie niektorej z technológií (3D tlač, laser, ..), ktoré sme si počas semestra vyskúšali a zakomponovanie modulu Arduino v našom výslednom zariadení. Keďže máme doma neposednú mačku vyžadujúcu veľa času na hranie, a vieme, že mačky rady naháňajú blikajúce svetielko, tak bola moja voľba jasná.

Ako ?

Na výrobu modelu budeme potrebovať nasledujúce komponenty:

1. vytlačenú 3D konštrukciu zloženú z viacerých častí
2. Arduino Nano
3. servo motorčeky Micro Servo 9g Tower Pro
4. predpripravené káble na prepájanie
5. potenciometre
6. modul s diódou emitujúcou laserové svetlo
7. tlačidlo
8. rezistor 10k
9. nepájivé kontaktné pole
10. USB mini kábel na napájanie

Postup výroby:

• základnom je nosná konštrukcia - "vežička", ja som použila 3D, tlač, ale bolo by ju možné skonštruovať aj z vyrezanej preglejky

• servomotorčeky zložíme spolu s jednotlivými vytlačenými časťami

• na základe schémy v časti "Popis riešenia" zapojíme Arduino Nano a všetky periférie do nepájivého kontaktného poľa

• modul s diódou prilepíme pomocou (napríklad) tavnej pištole ku konštrukcii vežičky

• do Arduina nahráme kód

• aby bolo zariadenie pripravené na použitie, pomocou potenciometrov a stlačením tlačidla uvedieme zariadenie do "kalibračného módu" - určíme mu plochu, v ktorej bude svietiť

• počas jeho prevádzky je možné vykonávať priebežne kalibráciu (v predchádzajúcom bode)

• Ako to má vyzerať v praxi: https://www.youtube.com/watch?v=hHIrxL0giJQ#action=share

Použité zdroje:

• Zdroj pôvodného kódu a nápadu: https://github.com/LucasBerbesson/Laser-cat

• Zdroj objektu na 3D tlač (koštrukcia vežičky): https://www.thingiverse.com/thing:107957

Analýza

• zlúčila som pôvodný zdrojový kód z webu s kódom na kalibráciu rozsahu, zariadenie sa prepína pomocou tlačidla

• pôvodné zapojenie iba so servo motorčekmi a led-diódou som rozšírila o potenciometre a tlačidlo (na zjednodušené uvedenie do kalibračného módu)

Popis riešenia

Základnou súčiastkou vežičky je okrem samotnej konštrukcie aj Arduino Nano, na ktoré sú pripojené všetky ostatné periférne moduly. Na samotné Arduino sa cez analógové výstupy pripájajú 2 servomotory a stredné piny potenciometrov. Na napájacie konektory (5V a zem) sa pripájajú servomotorčeky, potenciometre a dióda. Sériové (aby sa predišlo skratu) spojenie tlačidla a rezistora a Arduina je cez jeho digitálne vstupy. Konkrétne čísla vstupov sú uvedené v zdrojovom kóde a nasledujúcich schémach:

Schéma zapojenia Arduina s perifériami

Algoritmus a program

Program bol vytvorený v prostredí Arduino IDE 1.8.9. Ako základ bol použitý pôvodný zdrojový kód z webu (uvedený v zdrojoch).

Algoritmus

• vo funkcii setup() inicializujeme pripojenie periférií na jednotlivé piny a servomotorčeky uvedieme do počiatočnej polohy (do stredu)
• vo funkcii loop() je podmienka, ktorá rozdeľuje činnosť na dva módy na základe stlačenia tlačidla: pri stlačení prebieha čítanie vstupov z potenciometrov, ktoré určujú maximálny rozsah plochy, ak nie je stlačené tlačidlo, zariadenie prechádza do módu, v ktorom vykonáva náhodne pohyb (náhodne vygenerované súradnice vrámci rozsahu určeného potenciometrami)
• pohyb motorčeka je ošetrený tak, aby pri nulového náhodného čísla bol vykonaný pohyb aspoň o 5 krokových jednotiek

Nezabudnite však nahrať aj kompletné zdrojové kódy vášho programu!

Zdrojový kód: serial.h a main.c

Výsledok

Nezabudnite zdokumentovať výsledok vašej práce. Určite sem patria fotografie, video a zhodnotenie ako ste spokojní s výsledkom,

Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.