ماکت درِ پارکینگ هوشمند بدون لمس با آردوینو

+3

برای ساخت بدنه این گاراژ، اول طرح‌های مختلفی رو روی کاغذ کشیدم و در نهایت تصمیم گرفتم بهترین طرح رو تو نرم‌افزار Tinkercad مدل‌سازی کنم تا بشه با پرینتر سه‌بعدی چاپش کرد. این روش هم خیلی تمیز درمیاد و هم دقیق کار می‌کنه.

تو می‌تونی فایل‌های سه‌بعدی من (فرمت STL) رو مستقیما دانلود کنی، یا اینکه ببری تو نرم‌افزار و بر اساس سلیقه خودت تغییرشون بدی. این فایل‌ها دقیقا بر اساس ابعاد استاندارد قطعات ما مثل نمایشگر LCD و سروو موتور طراحی شدن. برای راحتی کار، قطعات پرینت‌شونده رو به سه دسته تقسیم کردم:

بخش اول خود اتاقک گاراژ، در ورودی و پایه‌هاست. بخش دوم مربوط به مکانیزم مکانیکیه که شامل چرخ‌دنده، بازوی کشویی و نگهدارنده سروو موتور می‌شه. بخش سوم هم قاب دور نمایشگر LCD و پایه‌های کمکیه.

وقتی فایل‌ها رو دانلود کردی، بندازشون تو نرم‌افزار اسلایسر. متریال PLA برای این کار عالیه. تراکم داخلی (Infill) رو روی 30 تا 40 درصد بذار تا هم محکم باشه هم سریع‌تر چاپ بشه. خوبی این طراحی اینه که به هیچ ساپورتی (Support) نیاز نداره و بعد از چاپ لازم نیست قطعات رو سمباده بزنی یا تمیزکاری کنی.

یه پیشنهاد: تا وقتی که دستگاه داره قطعات رو پرینت می‌کنه، تو می‌تونی بری سراغ مرحله بعدی و مدار الکترونیکی پروژه‌ت رو ببندی تا وقتت تلف نشه.

شاید تو نگاه اول سیم‌کشی‌ها یکم شلوغ به نظر برسه، اما نگران نباش؛ اگه قطعه‌به‌قطعه پیش بری، می‌بینی که مدارمون چقدر ساده‌ست. قطعات اصلی ما تو این مدار شامل سنسور مادون قرمز (IR)، سروو موتور و نمایشگر LCD هستن. اول از سنسور شروع می‌کنیم که کلا 3 تا پین داره:

پین GND و VCC سنسور رو به پایه‌های GND و 5 ولت آردوینو وصل کن. پین سیگنال (OUT یا Signal) سنسور رو هم به پایه D2 آردوینو متصل کن.

حالا نوبت نمایشگر LCD (با ماژول I2C) می‌رسه که 4 تا پین داره. پین‌های SCL و SDA رو به ترتیب به پایه‌های A5 و A4 آردوینو بزن. پین‌های VCC و GND نمایشگر رو هم به 5 ولت و زمین مدار وصل کن.

در نهایت می‌ریم سراغ میکرو سروو موتور که 3 تا سیم داره: سیم‌های مثبت و منفی سروو (معمولا قرمز و قهوه‌ای/مشکی) رو به 5 ولت و GND آردوینو بزن. سیم سیگنال سروو (معمولا نارنجی یا زرد) رو هم به پایه D9 آردوینو متصل کن. وقتی همه این سیم‌ها رو بستی، برد آردوینو رو با کابل به کامپیوترت وصل کن و نرم‌افزار Arduino IDE رو باز کن.

کدهای پروژه رو کپی کن و روی برد آپلود کن (حتما چک کن که پورت و نوع برد رو تو نرم‌افزار درست انتخاب کرده باشی). بعد از اینکه آپلود تموم شد، باید یه پیام روی صفحه LCD ببینی. برای تست مدار، دستت رو بگیر جلوی سنسور مادون قرمز؛ اگه همه‌چیز درست باشه، سروو موتور باید شروع به چرخیدن کنه.

اگه دوست داشتی می‌تونی این مدار رو روی یه برد مسی هزارسوراخ لحیم کنی تا سیم‌ها مرتب بشن و تو قاب گاراژ جای کمتری بگیرن. یادت نره قبل از کامپایل کردن کدها، حتما کتابخونه‌های مربوط به راه‌اندازی نمایشگر I2C (مثل LiquidCrystal_I2C) و سروو موتور رو تو نرم‌افزار آردوینو نصب کرده باشی تا با ارور مواجه نشی. حالا که از کارکرد درست مدار و کدها مطمئن شدی، وقتشه بریم سراغ سرهم کردن ماکت پارکینگمون.

وقتی مطمئن شدی که مدار الکترونیکی به خوبی کار می‌کنه، نوبت می‌رسه به نصب قطعات روی یه تخته یا مقوای ضخیم که به عنوان پایه اصلی ماکت در نظر گرفتیم. اول از همه، نمایشگر LCD رو داخل قاب پرینت‌شده‌ش قرار بده. با یه تیکه چسب دوطرفه LCD رو به قاب محکم کن و بعد با چسب حرارتی، قاب رو روی تخته پایه بچسبون.

وقتی چسب قاب LCD خشک شد، سنسور مادون قرمز رو بیار. من ترجیح دادم سنسور رو برعکس کنم و با چسب حرارتی، بدنه‌ش رو به کنار قاب LCD بچسبونم تا زاویه دید خوبی برای تشخیص ماشین داشته باشه.

حالا اتاقک اصلی گاراژ رو روی فضای خالی تخته قرار بده. سعی کن دقیقا مثل تصاویری که می‌بینی پیش بری تا از فضای روی تخته بهترین استفاده رو ببری. سیم‌های اضافه و جامپرها رو به پشت یا زیر ماکت هدایت کن تا نمای جلوی پارکینگت تمیز و مرتب بمونه.

حواست باشه موقع چسب زدن بدنه گاراژ، چسب حرارتی خیلی داغ نباشه، چون ضخامت دیواره‌های گاراژ فقط 1.5 میلی‌متره و ممکنه پلاستیکش دفرمه بشه. وقتی چسب کف گاراژ خشک شد، می‌تونی یه مقدار چسب هم به دیواره‌های بیرونیش بزنی تا کاملا محکم بشه و موقع باز و بسته شدن در تکون نخوره. تو مرحله بعدی می‌ریم سراغ نصب در گاراژ.

رسیدیم به جذاب‌ترین بخش پروژه! نصب مکانیزم در خیلی مهمه، چون قراره بارها باز و بسته بشه و باید حسابی محکم و روان کار کنه. اول داخل شیاری که روی در پرینت‌شده تعبیه شده مقداری چسب حرارتی بریز و نوک بازوی کشویی رو سریع فشار بده داخلش. صبر کن تا چسب کاملا خنک بشه. برای اینکه خیالت از بابت استحکام این اتصال راحت باشه، یه قطره چسب قطره‌ای هم بهش اضافه کن.

حالا بازوی در آماده‌ست تا به سروو موتور وصل بشه. سروو موتور رو داخل پایه نگهدارنده پرینت‌شده‌ش قرار بده و کل مجموعه رو وسط سقف گاراژ نصب کن. حتما تراز بودن موتور رو چک کن تا وقتی در بالا کشیده می‌شه، کج نشه یا به دیواره‌ها گیر نکنه.

تقریبا کار ساخت و مونتاژ ماکت تموم شده و فقط مونده جزئیات ظاهری. برای اینکه پارکینگمون واقعی‌تر به نظر برسه، یه مسیر آسفالت براش درست می‌کنیم. یه مقوای مشکی رو به شکل یه جاده منحنی برش بده تا جلوی گاراژ قرار بگیره. برای خط‌کشی جاده هم می‌تونی از چند تا نوار باریک کاغذ سفید استفاده کنی.

این مقوای جاده رو با چسب به کف تخته و دقیقا جلوی ورودی گاراژ بچسبون. حالا ماکت پارکینگ هوشمندت یه ظاهر فوق‌العاده واقعی و جذاب به خودش گرفته!

تست کردن پروژه‌ای که با دستای خودت ساختی واقعا لذت‌بخشه. برد آردوینو رو با کابل به یه پاوربانک یا شارژر موبایل وصل کن تا مدارت روشن بشه.

به محض روشن شدن مدار، رو صفحه LCD پیام "گاراژ قفل است، دست خود را نگه دارید" نمایش داده می‌شه. حالا کافیه دستت (یا ماشین اسباب‌بازی) رو ببری جلوی سنسور مادون قرمز و 3 ثانیه نگه داری. پیام روی صفحه تغییر می‌کنه و در پارکینگ خیلی نرم و آروم به سمت بالا کشیده می‌شه. حالا ماشینت رو پارک کن؛ بعد از چند ثانیه در به صورت خودکار بسته می‌شه!

اگه ماشین مینیاتوری تو یه مقدار بلندتر از دره، می‌تونی تو کدهای آردوینو زاویه چرخش سروو موتور رو بیشتر کنی تا در کامل‌تر باز بشه. برای بیرون آوردن ماشین هم کافیه دوباره دستت رو بگیری جلوی سنسور. زمان‌بندی باز موندن در و سرعت حرکت سروو موتور به راحتی از داخل کدهای آردوینو (بخش delayها) قابل تغییره.

امیدواریم که از ساخت این ماکت هوشمند و باحال لذت برده باشی. اگه تو هم این پارکینگ رو ساختی یا سوالی درباره سیم‌کشی و کدهاش داری، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس. مرسی که تا آخر این آموزش با ما همراه بودی!