آینه متحرک و تعاملی با آردوینو

برای شروع، باید اسکلت اصلی این آینه رو آماده کنی. تمام قطعات پلاستیکی این پروژه با فیلامنت PLA پرینت می‌شن. بعد از اینکه پرینت تموم شد، حتما ساپورت‌ها رو جدا کن و یه بار قطعات رو روی هم بذار تا مطمئن بشی قشنگ جا می‌رن. چون تعداد قطعات و اتصالات بالاست، پیشنهاد می‌کنم قبل از شروع کار اونا رو دسته‌بندی کنی تا موقع مونتاژ گیج نشی.

1. قاب نگهدارنده بیرونی
2. رابط‌های اتصال پنل‌ها
3. قطعات مربوط به لولاها
4. پایه‌های اتصال سروو موتور

دسته‌بندی و تمیز کردن قطعات تو این مرحله، سرعت کارت رو تو بخش‌های بعدی به‌شدت بالا می‌بره.

1. اول قاب نگهدارنده بیرونی رو سرهم کن و رابط‌های پنل رو سر جاشون قرار بده.
2. حالا باید ماژول‌های آینه رو بسازی؛ یه میله چوبی رو از داخل چهار تا لولا رد کن و روی دو تا لولای وسطی، یه مهره M6 بچسبون (این مهره‌ها مثل وزنه تعادل عمل می‌کنن و باعث می‌شن آینه‌ها عمودی وایسن). این کار رو برای هر 30 تا قطعه تکرار کن.
3. روی دو تا لولای کناری هر ماژول، یه تیکه آینه بچسبون. این مرحله رو هم 30 بار انجام بده.
4. پنج تا ماژول آماده رو کنار هم روی یه سطح صاف بچین. پنل‌های بغل هم رو با تیکه‌های کوتاه نخ به هم وصل کن (حدود 5 میلی‌متر نخ رو آزاد بذار تا پنل‌ها راحت تکون بخورن). این کار رو 6 بار برای ردیف‌های مختلف تکرار کن.
5. در نهایت تمام ماژول‌های سرهم‌شده رو روی رابط‌های قاب اصلی سوار کن.

رسیدیم به بخش جذاب مکانیکی ماجرا! قرار نیست برای هر ردیف آینه یه موتور جداگانه بذاریم؛ بلکه با یه ترفند هوشمندانه از ترکیب قطعات چرخشی و کش پول استفاده می‌کنیم. این‌طوری، حرکت چند تا موتور محدود به کل ردیف‌ها منتقل می‌شه.

1. قطعات چرخشی رو به محورهای چوبی ردیف‌های آینه وصل کن.
2. قطعات چرخشی مشابه رو روی محور سروو موتورها هم ببند.
3. از کش‌های پول به‌عنوان تسمه برای اتصال قطعات چرخشی مجاور استفاده کن (این کش‌ها چرخش رو بین ردیف‌ها منتقل می‌کنن و اجازه می‌دن چند ردیف آینه هم‌زمان تکون بخورن).
4. کشش و تراز بودن کش‌ها رو طوری تنظیم کن که سیستم بدون گیر کردن یا لیز خوردن، خیلی روون بچرخه.
5. آخر سر سروو موتورها رو محکم روی قاب ثابت کن (می‌تونی با تیکه‌های مقوا براشون پایه‌های محکمی بسازی).

با این طراحی، موتورها مستقیما فقط چند تا ردیف رو تکون می‌دن و بقیه پنل‌ها از طریق همون نخ‌هایی که تو مرحله قبل بستیم، حرکت رو به‌صورت زنجیروار دریافت می‌کنن.

حالا که بخش مکانیکی و قاب آینه تکمیل شد، بریم سراغ مغز متفکر پروژه. اتصالات الکترونیکی دقیقا باید مطابق پین‌هایی باشه که تو کدهای برنامه تعریف می‌کنیم. اگه خواستی پین‌ها رو عوض کنی، حتما یادت باشه که کدها رو هم تغییر بدی تا همه‌چی درست کار کنه.

1. پایه Echo سنسور التراسونیک رو به پین 2 و پایه Trig رو به پین 3 آردوینو وصل کن. تغذیه سنسور هم از 5 ولت و GND تأمین می‌شه.
2. چهار تا سروو موتور رو به‌ترتیب به پین‌های دیجیتال 10، 11، 12 و 13 وصل کن.
3. چون سرووها جریان زیادی می‌کشن و ما از چهار تا استفاده کردیم، حتما از یه منبع تغذیه 5 ولت خارجی براشون استفاده کن تا برد آردوینو آسیب نبینه یا ریست نشه. یادت نره که پایه GND سنسور، آردوینو و سرووها باید به هم متصل بشن. وقتی همه‌چی وصل شد، کدها رو روی آردوینو آپلود کن.

منطق اصلی برنامه‌نویسی این پروژه خیلی ساده اما هیجان‌انگیزه: هرچی فرد به آینه نزدیک‌تر بشه، آینه دیوانه‌تر رفتار می‌کنه! این رفتار از طریق چهار بخش اصلی تو کدها کنترل می‌شه که در ادامه بررسیشون می‌کنیم:

1. تشخیص فاصله: سنسور HC-SR04 مدام فاصله اشیاء رو اندازه می‌گیره. اگه چیزی تو فاصله کمتر از 120 سانتی‌متری باشه، آینه فعال می‌شه. تو فاصله‌های بیشتر، پنل‌ها به حالت استراحت خودشون برمی‌گردن. می‌تونی این فاصله فعال‌سازی رو تو خط 47 کدها تغییر بدی.
2. تنظیم سرعت پویا: فاصله‌ای که سنسور می‌خونه، با دستور map به سرعت حرکت تبدیل می‌شه. مثلا تو فاصله 60 سانتی‌متری حرکت نرمه، اما وقتی فاصله به 1 سانتی‌متر می‌رسه، شدت لرزش‌ها به بالاترین حد ممکن می‌رسه. این مقادیر هم تو خط 50 قابل تغییر هستن.
3. حرکت مستقل موتورها: هر کدوم از چهار تا سروو زاویه‌ای بین 0 تا 90 درجه رو طی می‌کنن. برای اینکه حرکتشون هماهنگ و رباتیک نباشه، هر موتور با سرعت کمی متفاوت می‌چرخه تا یه اثر نامنظم، تکه‌تکه و حتی کمی ترسناک ایجاد کنه.
4. تأخیر تو واکنش: یه تأخیر کوتاه 5 میلی‌ثانیه‌ای تو حلقه اصلی برنامه وجود داره که باعث می‌شه حرکت‌ها به‌جای نرم بودن، حالت پرشی و عصبی داشته باشن و حس عدم همکاری و لجاجت آینه رو بهتر به بیننده منتقل کنن.

برای اینکه سیم‌ها، موتورها و مکانیزم‌های داخلی دیده نشن، می‌تونی یه قاب تمیز و شیک دور کل ساختار بکشی. ما برای نمونه اولیه از پنل‌های مقوایی سفید استفاده کردیم تا ظاهر کار مینیمال دربیاد و در عین حال فضای کافی برای حرکت قطعات متحرک وجود داشته باشه. این مرحله کاملا اختیاریه اما به دلایل زیر پیشنهاد می‌شه:

1. ظاهر نهایی پروژه رو خیلی حرفه‌ای‌تر و قشنگ‌تر می‌کنه.
2. از مدارها و قطعات حساس الکترونیکی در برابر ضربه محافظت می‌کنه.
3. تمرکز بیننده رو به‌جای مکانیزم‌های داخلی، فقط روی حرکت جذاب پنل‌های آینه نگه می‌داره.

بسته به ابزارهایی که در دسترس داری، می‌تونی این قاب محافظ رو با متریال‌های مختلفی بسازی، مثل:

1. ورق‌های پلکسی گلاس (اکریلیک)
2. تخته‌های چوبی نازک
3. ورق‌های فوم‌برد
4. یا حتی پنل‌های پرینت‌شده با پرینتر سه‌بعدی

فقط حتما حواست باشه که دیواره‌های قاب بیرونی، جلوی حرکت ردیف‌های آینه یا کش‌های سیستم انتقال قدرت رو نگیره.

بهت تبریک می‌گم! تو موفق شدی یه آینه با احساسات ناپایدار و عصبی بسازی. حالا کافیه مدار رو روشن کنی و جلوی اون بایستی.

هرچی بیشتر نزدیک بشی، این آینه نامنظم‌تر می‌شه و تصویر تو رو به‌جای بازتابی شفاف، تکه‌تکه و آشفته نشون می‌ده. ما تو تیم آیسی‌مدار از طراحی و ساخت این کاردستی تعاملی خیلی لذت بردیم و امیدواریم تو هم از نتیجه کارت شگفت‌زده شده باشی. حتما نظرت رو درباره این پروژه برامون بنویس و اگه ایده‌ای برای ترسناک‌تر کردن یا توسعه حرکت این آینه داری، تو بخش کامنت‌ها با ما در میون بذار.