Namin ang lahat ng nakita ang matamis na mga video sa tubo! Alam mo ang mga kaakit-akit na mga fountain ng tubig na tila "mag-freeze" sa mga droplet ng tubig sa gitna ng hangin, o kahit na patakbuhin ang mga ito!
Nabighani ako sa mga "mahiwagang" thingamabobs na ito para sa ilang mga habang ngayon, at isang pares ng mga araw na nakalipas ako ay nagpasya na gumawa ng aking sariling.
Sumunod kayo sa akin sa pamamagitan ng apoy at apoy (hindi, hindi talaga, kundi sa kabiguan at tagumpay) at ipapakita ko sa iyo kung paano gumawa ng isa na may makatwirang masikip na badyet at may ilang mga scavenged na bahagi!
Mga Kagamitan:
Hakbang 1: Ang Science Behind It
Ang isang oras na fountain ay talagang isang kagiliw-giliw na binuo kung ikaw ay interesado sa pisika at kung paano gumagana ang iyong pandama. Ang buong ideya ay ang "pag-freeze" ng mabilis na paggalaw sa oras sa tulong ng isang stroboscopic effect. Ito ay malawakang ginagamit para sa ilang mga layunin ranging mula sa pang-industriya pagmamanupaktura sa automotive pagkumpuni atbp.
Minsan, ang mga somethings ay naganap masyadong mabilis para sa amin lamang mga tao upang makita o tuklasin. Kunin halimbawa ang isang ganap na madilim na silid, at sa silid na mayroon kang isang tao na nakatayo. Ang tao ay maaaring tumakbo sa paligid, paggawa ng lahat ng uri ng mga bagay, ngunit hindi mo ito makikita, sapagkat ito ay masyadong mapanganib na madilim! Ngayon isipin na flash mo ang kuwarto gamit ang iyong camera. Para sa isang maikling sandali, makikita mo ang iba pang tao sa silid, at pagkatapos ay magiging muli ang kabuuang kadiliman …
Ang bagay na sinusubukan naming gawin dito, ay kumikislap lamang sa mabilis na paggalaw, ngunit sa halip na isang flash lang, patuloy na palabasin namin ito nang maraming flashes bawat segundo, at sa gayon, lilitaw kaming "mag-freeze" sa kilos upang ang aming napakagandang ang mga mata at utak ay makakakita ….
Kagiliw-giliw na? Well, hinahayaan na magsimula pagkatapos …
Hakbang 2: Ano ang Kailangan Ko?
Upang makagawa ng proyektong ito kakailanganin mo ang ilang mga bagay ng kurso. Narito ang isang maliit na listahan ng kung ano ang ginamit ko (huwag mag-eksperimento)
-Kailangan-
- 24 White Ultra maliwanag na LED (15000mcd) (2.5v / 20ma)
- Ang isang submergible 12 volts water pump (ang minahan ay isang pumping pump na ginagamit sa mga bangka)
- Ang isang bucket ng ilang mga uri (Ginamit ko ang isang bulaklak IKEA bulaklak na gawa sa plastic)
- Mga Tubes (Ginamit ko ang malinaw na PVC tubing)
- Isang Arduino board
- 2 N-Channel MOSFETS na na-rate para sa hindi bababa sa 2A (ko scavenged ilang mula sa lumang supplies kapangyarihan)
- 2 Potentiometers (hindi talaga mahalaga ang mga rating)
- Isang 12volt power supply na maaaring maghatid ng hindi bababa sa 2A (ang pump alam mo ..)
-Magandang magkaroon ng-
- Mga Resistors (upang ilagay sa harap ng mga arrays na LED, hindi dapat talagang mahalaga ngunit may magandang paraan)
- Perfboard (ginamit ko ang estilo ng "mata")
- Isang protektipong kalasag ng Arduino (mabuti kung nais mo itong madali)
- Silicone (para gumawa ng mga screwholes etc na hindi pinapasok ng tubig)
- Electrical Tape (halos mas mahusay kaysa sa maliit na tubo tape)
- Paliitin-tubing (Ginagawang mas mahusay ang hitsura ng mga bagay, at pinoprotektahan ang mga bagay mula sa tubig)
- "Halata, ngunit madaling makalimutan, mga bagay" -
- Panghinang
- Solder
- Pandikit (parehong superglue at mainit na pangola ay mabuti)
- Beer (At sa aking kaso, isang non-alcoholic isa. Ito ay gumagawa para sa mas mahusay na paghihinang kaysa sa regular na beer)
- Mga Wire (isang maliit na bucketload)
- Pasensya (tulad ng makikita namin sa paparating na mga hakbang)
Soooooo. Handa ka na bang magsimula? Pagkatapos ay ilagay ang iyong tin-foil na pag-iisip na sumbrero, at magpatuloy!
Hakbang 3: Building Stuff (Plan A)
Mayroong dalawang pangunahing "seksyon" ng build na ito. Ang LED array at ang water dripper. Magsisimula tayo sa LED section!
Para sa build na ito ginamit ko (tulad ng nabanggit) napaka maliwanag na puting LEDs. Ang lahat ng iba pang mga fountain ng oras na nakita ko sa paligid ng interwebz ay gumagamit ng UV LEDs at fluorescent dye para sa tubig. Siyempre ito ay ang ganap na pinakamahusay na gawin, at magkaroon. Ngunit dahil wala akong lokal na tagapagtustos ng alinman sa UV LEDs o tinain, napagpasyahan kong subukan kung nagtrabaho ito sa makinang na maliwanag na liwanag …
Ang unang bersyon na aking binuo ay ginamit ang isang manipis na plastic strip sa buong bucket, na dapat na humawak ng parehong LED arrays at ang water dripper thingy (tingnan ang mga larawan). Ito ay naging isang kumpletong, mahusay na isang bucket ng … Well alam mo … plastic ay paraan masyadong malambot upang i-hold ang lahat ng bagay up, at ang bagay ay nakahilig higit sa isang napaka-tanyag na tower sa Italya. At higit pa doon ay masyadong ilang LEDs upang gawin itong makatwirang maliwanag. Mayroon ding isang menor de edad na disenyo ng error sa dripper ng tubig. Hindi lang ito gumana … Well! Nasa planuhin B.
Hakbang 4: Pagbuo ng Bagay (Plan B)
Well. Dahil ang Plan A ay hindi gumagana, kailangan naming magpatuloy sa Plan B!
Ang LED's na ginagamit ko para sa PLAN B ay konektado sa 4 arrays sa parallell na may 6 na leds sa serye sa bawat array (tingnan ang eskematiko), ito ay lubos na makatwiran para sa 12v power supply na ginagamit ko (dapat mong malamang na gumamit ng ilang uri ng risistor pa rin, ngunit dahil ang LEDs ay kontrolado sa PWM (higit pa sa ito mamaya) ito ay hindi talagang kinakailangan)
Gumagamit ako ng 2 bits ng perfboard na may 2 LED arrays na naka-mount sa bawat isa. Kaya mayroong isang kabuuang 24 labis na maliwanag na LEDs. Iyan ay dapat sapat!
Dahil ang humantong arrays ay hinihimok ng 12v, kailangan namin ng ilang mga uri ng paraan upang kontrolin ang mga ito sa arduino (isa ay hindi lamang kumonekta 24 LEDs sa arduino). Ito ay kung saan ang mga mahiwagang yunit ng MOSFET ay madaling gamitin.
Ipapaliwanag ko kung ano ang isang MOSFET ay napaka-simple at mabilis (napakadali) … Ipagpalagay na mayroon kang hose sa hardin, at sa isang dulo mayroon kang tubig na dumarating, at sa kabilang dulo ay mayroon kang tubig na bumubuhos. Upang ihinto ang daloy ng tubig ay magkakaroon ka ng plug sa dulo ng medyas na may isang bagay (kung saan ay magreresulta sa isang itim na mata kapag ang cork ay lilipad out at pindutin mo sa mata) O i-install ng balbula! Ngayon gamit ang balbula, madali mong mai-shut down ang waterflow, o kontrolin ang daloy nito .. Isipin mo ang iyong MOSFET bilang uri ng balbula. Ngunit sa halip ng tubig, gagamitin namin ang kuryente, at sa halip na turing sa balbula, ginagamit namin ang arduino upang kontrolin ang throughput ng kuryente.
Higit pa sa MOSFETs http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET
Ang isang MOSFET ay may tatlong (3) konektor. At ang mga ito ay may label na:
- Gate (ang pin ng controller)
- Drain (Nakakonekta sa pag-load)
- Pinagmulan (Nakakonekta sa pinagmulan ng kapangyarihan)
Para sa pag-setup na ito ay namin laktawan ang GND gilid ng circuit sa aming MOSFETS. Maaari mo ring gamitin ang positibong bahagi ng circuit, ngunit para sa ilang kadahilanan, bypassing ang GND side gumagana mas mahusay para sa akin.
Kaya muna namin ikinonekta ang Gate-pin ng FET sa aming arduino pin na aming pinili (hangga't ito ay PWM pinagana) Pagkatapos ikinonekta namin ang Drain-pin o ang GND gilid ng aming LED arrays, at huling Pinagkukunan-pin ay konektado sa GND
MAHALAGA: Dapat mo ring ikonekta ang wire mula sa Source-pin ng FET sa Arduino GND pin (magkakaroon ka ng mga isyu sa ibang paraan kung hindi man)
Tingnan ang schematics para sa LED array na koneksyon …
Handa nang magpatuloy? Susunod na titingnan natin ang pagkilos ng bomba …
Hakbang 5: Pagbuo ng Bagay (Plan B)
Ngayon sa bagay na ito ay tungkol sa lahat. Ang tubig!
Ang layunin ay siyempre upang magkaroon ng daloy ng tubig mula sa itaas ng balde at sa ito … At upang gawing epekto ang "mahika oras nagyeyelo" kailangan namin ang tubig na ilaw sa aming mga LED array na aming itinayo sa nakaraang hakbang.
Ang bomba na ginamit ko ay isang submersible pump na ginagamit sa mga bangka (para sa mga bagay na pentry at banyo). Ito ay tumatakbo sa 12v at gumagamit ng tungkol sa 2A sa buong bilis.
Ngunit dahil ang pump na ito ay may kakayahang pumping out sa isang lugar tungkol sa 7litres / min, at hanggang sa isang taas ng 5 metro. Ang pagpapatakbo nito sa puspusang bilis ay magreresulta lamang sa isang fountain sa hardin, na maaaring maging masaya, ngunit maaaring maging malakas para sa application na ito. Kailangan namin ng ilang paraan upang makontrol ang bilis nito. Ang paraan ng paggawa nito ay eksakto ang parehong paraan ng kontrol namin ang LED arrays! Sa isa pang MOSFET konektado eksakto ang parehong paraan (palitan lamang ang LED array sa schematics na may isang bomba). Ito MOSFET ko konektado sa pin 9 (PWM pinagana) Ito ay nagbibigay-daan sa amin upang kontrolin ang bilis (at kapangyarihan) ng bomba, gamit ang arduino.
Kapag na-scratched namin ang aming mga ulo sa pamamagitan ng tin-foil na sumbrero ng kaunti, ang lahat ng mga de-koryenteng mga kable ay dapat gawin para sa oras. Hinahayaan lumipat sa mekanikal stuffs …
Dahil ang lumang Plan A ay hindi gumagana, kailangan ko ng isang bagay na mas matibay upang mahawakan ang PVC tubing upang gumawa ng isang mahusay na "dripping taas" (dahil kailangan namin ng ilang taas para sa droplets upang form). Mayroon akong isang mahusay na lookaround sa aking workshop at natagpuan ang isang gooseneck bundok para sa mga mikropono sa isang kahon, ito ay perpekto!
Naka-mount ko ang gooseneck sa isang aluminyo bracket na naka-attach ko sa aking bucket. At tinapik ang patubigan dito. Kung ako ay may isang mas maliit na tubing diameter maaaring ako may sinulid ang tubing sa loob ng gooseneck, na maaaring awsome !!
Naka-mount ko ang pump sa loob ng balde, na mas mababa sa inilaan na linya ng tubig. Ang bagay na ang pump ay naka-mount sa ay talagang isang lumang hardin tool holder na ako ay nakahiga sa paligid. Huwag kalimutang gamitin ang silicone upang gawin ang mga butas ng tornilyo na hindi pinapasok ng tubig ….
Sa dulo ng tubing nagpasiya akong maglagay ng ilang uri ng nozzle. Nang walang anumang mga nguso ng gripo ang daloy ng tubig ay lamang sa iregular at random, at na hindi gumagana sa lahat. Kaya nagkaroon ako ng isa pang paghahanap sa paligid ng workshop at nakita ang isang kakaibang gadget sa isang kahon na may label na "slaughtered coffee maker" (tingnan ang larawan). Ito ay talagang isang flow meter mula sa isang espresso machine. Naghahain ito bilang isang mahusay na unipormeng nguso ng gripo, na may idinagdag na bonus na maaari kong masubaybayan ang daloy ng tubig! Gamit ang naka-mount sa tubing nagkaroon ng isang perpektong stream ng tubig!
Tapos anung susunod? Ano ang ginagawa ng arduino na ito para sa amin? …
Hakbang 6: Ang Iba Pang Bagay (Arduino Bagay-bagay)
So. Ngayon kami ay may isang bucket na may patubigan, isang bomba at ilang LED's konektado sa pamamagitan ng MOSFETs sa 12v. Saan tayo pupunta galing dito?
Upang gawing buhay ang bukal na ito ay kakailanganin namin ang tulong ng aming mapagkakatiwalaang kaibigan, ang Arduino.
Bago tayo lumipat sa pagkonekta sa mga panlabas na bagay (ang fountain), hinahayaan ang ilang mga potentiometers sa aming arduino.
Kailangan namin ng 2 potentiometers para sa build na ito. Isa upang kontrolin ang rate ng Strobe ng LEDs, at isa upang makontrol ang bilis ng bomba. Ang pag-load ng mga bagay sa arduino ay talagang simple. Ngunit kung hindi mo alam kung paano, tingnan lamang ang mga larawan sa itaas. Na konektado ko ang aking mga potentiometers sa analog pins 0 at 2, ngunit maaari mong gamitin ang wich numero na gusto mo (hangga't sila ay analog Pins siyempre) ..
Dahil ang arduino ay nagbabasa lamang ng isang analog na halaga sa pagitan ng 0 at 1023 mula sa mga potentiometers, hindi talaga mahalaga ang halaga na mayroon sila, ginamit ko ang dalawang 10kohm. Ikonekta ang isang paa sa 5v, ang gitnang binti sa iyong arduino pin at ang huling binti sa arduino GND.
______
Well, dapat na handa na ang iyong MOSFET circuits handa (isa para sa LEDs at isa para sa pump), naka-mount sa bucket (o tulad ng sa aking kaso, sa isang hiwalay na perfboard). Ngayon ay ikonekta lamang ang GATE wires ng iyong mga MOSFETS sa iyong pinili arduino pin. Sa aking kaso Ginamit ko ang pin 5 at 9. Tandaan lamang na ang mga pin ay kailangang PWM pinagana! At pagkatapos ay ang ground wire mula sa iyong MOSFET circuits sa arduino GND wire.
Voila !! ikaw ay konektado ngayon ng isang handa na upang pumunta (uri ng pa rin)
Ang isang kapaki-pakinabang na tip ay upang subukan ang bawat bahagi ng itinayo sa isang pagkakataon. Upang subukan ang parehong bomba at LED array, ginamit ko ang isang simpleng arduino sketch na ginawa para sa PWM-dahan ng isang LED na may isang potensyomiter. Ito ay madaling ma-code sa loob ng 5 minuto ng isang tao na alam kung paano. O lamang googled at kinopya. Patakbuhin lang ang sketch, una sa Pin para sa LEDs, at pagkatapos ay para sa pin para sa pump. Sa ganitong paraan maaari mong makita kung mayroong anumang mga error sa iyong mga kable o pag-setup ng MOSFET. Mag-isip nang dalawang beses, gawin nang isang beses!
Soo, kailangan namin ng ilang code!
Hakbang 7: Coding Stuff!
Well ..
Nakumpleto mo na ngayon ang build, at sa sandaling naka-program, ginagarantiyahan ko na magkakaroon ka ng maraming oras ng pagtingin lamang sa mga kababalaghan ng bumabagsak na tubig, nakagugulo sa mga setting ng strobe at daloy ….
Ang pinakamahusay na paraan upang malaman ang isang bagay tungkol sa Arduinos at programming, ay talagang gawin ito sa iyong sarili ..
Ang interwebz ay puno ng mga tutorial at halimbawa coding. Ginagarantiya ko na makikita mo ang mga bagay na kailangan mo para magtrabaho ito ..
Kailangan mo lang ng dalawang bagay. Isang simpleng PWM fade code para sa motor. At isang stroboscope code para sa aktwal na magic stuff ..
Ang ilang mga kapaki-pakinabang na link bagaman;)
http://www.arduino.cc/en/Tutorial/PWM
http://sylviashow.com/strobe
http://mehax.blogspot.se/2011/02/arduino-stroboscope.html
Umaasa ako na nasiyahan ka sa aking maliit na tutorial kung paano gawin ang iyong sariling magic fountain! Susubukan kong sagutin ang anumang mga katanungan na maaaring mayroon ka!
Cheers!
