ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

تله موش هوشمند و بی‌خطر با آردوینو

رباتیک و هوشمندسازی
۰ نظر
۳۹ نفر
کد ۳۲۲۲

حضور موش‌ها توی کارگاه یا خونه می‌تونه حسابی دردسرساز باشه، اما همیشه نیازی نیست از روش‌های خشن و آسیب‌زا برای دور کردنشون استفاده کنیم. گاهی اوقات می‌شه با کمی خلاقیت و دانش الکترونیک، راهی پیدا کرد که هم مشکل حل بشه و هم به این موجودات کوچیک آسیبی نرسه. توی این آموزش از آیسی‌مدار می‌خوایم دقیقا همین ایده رو پیاده کنیم و یک تله موش کاملا هوشمند و بی‌خطر بسازیم.

ما برای ساخت این تله موش سراغ برد محبوب آردوینو نانو رفتیم. در کنار این برد، از یک سنسور آلتراسونیک برای تشخیص حرکت و یک سروو موتور برای مکانیزم بسته شدن در تله استفاده می‌کنیم. عملکرد سیستم خیلی جالبه؛ به محض اینکه موش برای خوردن طعمه وارد ظرف بشه، سنسور حضورش رو تشخیص میده و در تله در کسری از ثانیه بسته می‌شه تا نتونه فرار کنه.

این پروژه علاوه بر اینکه کاربردیه، یک تمرین عالی برای کار با سنسورها و موتورهاست. وسایلی که نیاز داری خیلی ساده و در دسترس هستن؛ از یک ظرف پلاستیکی مربعی گرفته تا چند تا کش لاستیکی و قطعات الکترونیکی پایه. پس قطعاتت رو روی میز کار آماده کن تا بریم سراغ ساخت این تله هوشمند!

مرحله ۱

سیم‌کشی مدار و اتصال سنسور و سروو موتور

اولین قدم برای ساخت این تله موش هوشمند، راه‌اندازی بخش الکترونیکی اونه. مدار ما خیلی ساده است و شاید کمتر از 5 دقیقه وقتت رو بگیره. اول از همه سیم‌های سنسور آلتراسونیک رو به پایه‌هاش متصل کن.

برد آردوینو نانو رو روی یک مینی بردبورد قرار بده تا اتصالات راحت‌تر بشه. پایه Trig سنسور رو به پین D2، پایه Echo رو به پین D3، پایه Gnd رو به Gnd و در نهایت پایه Vcc رو به پین 5 ولت آردوینو متصل کن. برای سروو موتور هم سیم قهوه‌ای یا مشکی (Gnd) رو به پایه Gnd آردوینو، سیم قرمز (Vcc) رو به پین 5 ولت و سیم نارنجی یا زرد (سیگنال) رو به پین D9 وصل کن.

اگر مینی بردبورد نداری، می‌تونی از بردبورد معمولی هم استفاده کنی، اما هدفمون اینه که پروژه تا جای ممکن جمع‌وجور باشه تا روی ظرف به راحتی نصب بشه.

برای اینکه اتصالاتت محکم‌تر باشه و توی جابه‌جایی قطع نشه، پیشنهاد می‌کنم از سیم‌های جامپر کوتاه استفاده کنی و اون‌ها رو روی بردبورد تخت بخوابونی.

دقت کن که تغذیه سروو موتور و سنسور آلتراسونیک هر دو از پین 5 ولت آردوینو تأمین می‌شه، پس حواست باشه سیم‌کشی‌ها رو درست روی ریل تغذیه بردبورد پخش کنی.

اگر دوست داشتی مدارت رو خیلی حرفه‌ای‌تر و جمع‌وجورتر کنی، بعدها می‌تونی این اتصالات رو روی یک برد سوراخ‌دار لحیم کنی تا استحکامش به بالاترین حد ممکن برسه.

حتما قبل از رفتن به مرحله بعد، یک بار دیگه اتصالات رو با دقت چک کن تا پایه‌ای رو اشتباه وصل نکرده باشی و همه‌چیز برای آپلود کد آماده باشه.

مرحله ۲

آپلود کدهای آردوینو و آماده‌سازی نرم‌افزاری

قبل از اینکه کدها رو روی برد آپلود کنی، باید مطمئن بشی که کتابخانه سروو روی نرم‌افزار آردوینو نصب شده. اگر این کتابخونه رو نداری، از منوی Sketch به قسمت Include Library برو، گزینه Add .ZIP Library رو بزن و فایل کتابخونه رو اضافه کن.

حالا برد رو با کابل به کامپیوترت وصل کن. از منوی Tools نوع برد رو روی Arduino Nano و پورت مربوطه رو انتخاب کن. دکمه آپلود رو بزن و چند لحظه صبر کن تا کد روی پردازنده قرار بگیره. با این کار، مغز متفکر تله موش ما آماده به کار می‌شه و می‌تونیم بریم سراغ ساخت محفظه.

یادت نره کابلی که برای آپلود کدها استفاده کردی رو دم دست نگه‌داری، چون بعدا برای تأمین برق مدار از طریق پاوربانک یا شارژر بهش نیاز داریم.

مرحله ۳

آماده‌سازی محفظه پلاستیکی و نصب سنسور

برای بدنه تله، حتما از یک ظرف پلاستیکی مربعی‌شکل شفاف استفاده کن. ظروف گرد اصلا برای این مکانیزم مناسب نیستن. شفاف بودن ظرف هم کمک می‌کنه تا متوجه بشی موش به تله افتاده یا نه. اول کار، قسمت جلویی ظرف رو با احتیاط برش بزن و جدا کن.

برای اینکه بدنه محکم‌تر بشه و بتونیم قطعات رو روش سوار کنیم، یک تکه چوب کوچک رو با چسب حرارتی روی قسمت بالایی ظرف بچسبون. بعد روی این چوب به اندازه چشمی‌های سنسور آلتراسونیک علامت بزن و دو تا سوراخ ایجاد کن تا سنسور کاملا داخلش فیکس بشه. بردبورد رو هم می‌تونی روی همین تکه چوب بچسبونی.

قبل از اینکه این بخش چوبی رو کاملا روی ظرف فیکس کنی، باید حواست به نصب کش‌های لاستیکی باشه. این کش‌ها نیروی لازم برای بسته شدن سریع در رو تأمین می‌کنن. اگر کش‌های بزرگی نداری، می‌تونی دو تا کش کوچیک رو به هم گره بزنی تا طول مناسبی به دست بیاد.

در نهایت لبه‌های کار و درزهای قطعه چوبی رو با چسب حرارتی کاملا پر کن تا ساختار محفظه یکپارچه و مقاوم بشه.

مرحله ۴

ساخت مکانیزم فنری درِ تله

اینجا دقیقا همون جاییه که باید حسابی دقت کنی! اگر مکانیزم در تله ضعیف باشه، موش خیلی راحت فرار می‌کنه و تمام زحماتت به هدر می‌ره. اما با این روشی که پیش می‌ریم، هیچ راه فراری براش نمی‌مونه.

مکانیزم ما بر پایه کش لاستیکی کار می‌کنه تا در تله با سرعت نور بسته بشه. روی لبه جلویی ظرف یک نقطه مشخص کن و یک سوراخ ریز دربیار. این سوراخ قراره محل اتصال کش لاستیکی به در باشه.

رد کردن کش از این سوراخ کوچیک ممکنه کمی سخت باشه؛ می‌تونی از یک تکه نخ نامرئی یا سیم ماهیگیری کمک بگیری و بعد از رد کردن کش، با یک تکه خلال دندان یا پیچ کوچیک اون رو قفل کنی. برای اهرم نگهدارنده در، از لوله یک خودکار قدیمی استفاده کن و اون رو با چسب حرارتی محکم به در بچسبون. حتما چند بار با دست تست کن و ببین در با فشار و سرعت خوبی بسته می‌شه یا نه.

اگر همه‌چیز روان کار می‌کرد، یک کش لاستیکی دیگه هم به سیستم اضافه کن. این کش دوم نقش ماشه رو بازی می‌کنه و اهرم خودکاری رو تحت فشار نگه می‌داره تا با فرمان سروو موتور آزاد بشه.

مرحله ۵

نصب سروو موتور و اتصال ماشه

یک بار دیگه اهرم رو با دست تست کن و مطمئن شو موقع بسته شدن در، هیچ شکافی بین در و بدنه ظرف باقی نمی‌مونه. اگر همه‌چیز بی‌نقص بود، می‌ریم سراغ نصب سروو موتور. روی همون تکه چوبی که بردبورد رو گذاشتیم، یک فضای خالی برای موتور پیدا کن.

سروو موتور رو با یک قطره چسب حرارتی روی چوب فیکس کن. حواست باشه چسب خیلی داغ نباشه، چون ممکنه بدنه پلاستیکی و ظریف میکرو سروو رو تغییر شکل بده! حالا یک تکه سیم مفتولی یا گیره کاغذ رو خم کن و به بازوی سروو موتور وصل کن.

برای اینکه ظاهر پروژه‌ات تمیزتر بشه و سیم‌های مدار توی دست‌وپای مکانیزم گیر نکنن، می‌تونی با یک نوار مقوایی روی سیم‌ها رو بپوشونی و با چسب حرارتی محکمش کنی.

مرحله ۶

راه‌اندازی و تست عملی تله موش

کار کردن با این تله از چیزی که فکر می‌کنی راحت‌تره! اول از همه مطمئن شو که کابل تغذیه مدار و پاوربانک قطع باشه تا موقع تنظیم مکانیزم، در تله به صورت تصادفی بسته نشه.

حالا لوله خودکار رو به سمت پایین بکش (مثل کشیدن یک تیرکمان) و کش لاستیکی رو روی نوک اون گیر بده. سیم مفتولی که به بازوی سروو موتور وصل کرده بودی رو هم به این کش درگیر کن. مقداری غذای خوشمزه یا طعمه جذاب برای موش‌ها ته ظرف قرار بده. الان می‌تونی کابل رو به پاوربانک وصل کنی تا آردوینو نانو روشن بشه و سیستم سنسور شروع به کار کنه.

دیگه نیازی نیست کاری بکنی! تله رو همون‌جا رها کن و به کارات برس. هر وقت موش برای خوردن طعمه وارد ظرف بشه، سنسور تشخیصش میده، سروو موتور می‌چرخه و کش رو آزاد می‌کنه.

در نهایت هم می‌تونی ظرف رو برداری، بری تو دل طبیعت و موش رو تو یک محیط دور از خونه آزاد کنی تا به زندگی طبیعیش برگرده.

مرحله ۷

جمع‌بندی پروژه

این پروژه یکی از اون دست‌سازه‌هاییه که هم ساختنش فوق‌العاده لذت‌بخش و سرگرم‌کننده‌ست، هم کارایی صد درصدی داره و مو لای درزش نمی‌ره! ترکیب یک مکانیزم مکانیکی ساده با هوشمندی برد آردوینو باعث می‌شه تله‌ای داشته باشی که هیچ خطایی نداره و از همه مهم‌تر، به حیوون‌ها آسیبی نمی‌رسونه. حتما این تله جذاب رو بساز و اگر ایده‌ای برای بهتر کردنش داشتی، توی بخش نظرات با ما به اشتراک بذار.

فایل‌های پیوست

INO mouse_catch_with_arduino.ino

تو میتونی اولین سازنده باشی!

اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

آموزش‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!