Slimme optrekstang

Over dit project

Hallo vrienden! Mijn naam is Nikolas en ik ben 15 jaar oud. Vandaag laat ik je in deze tutorial zien hoe je een Smart Pull-Up Bar maakt met een Arduino Nano die, wanneer je Pull-Ups of Chin-Ups begint te doen, muziek . begint te spelen om je gemotiveerd te houden en na een bepaalde periode te hebben getraind, een beloning , een Tic Tac , in mijn geval wordt afgegeven! Zorg ervoor dat je de YouTube-video hierboven bekijkt om de Smart Pull-Up Bar in actie te zien en desgewenst de instructies vanaf daar te volgen!

Ik dacht er oorspronkelijk aan om dit te maken om me te motiveren om meer te sporten, maar het bleek dat ik gewoon een excuus wilde om meer snoep te eten!

Ook wil ik Arduino heel erg bedanken omdat dit project is geselecteerd als een van de winnaars van de Arduino Day Community Challenge 2021 !

Stap 1:Begrijp hoe het werkt

Eigenlijk heb ik een laserstraalsensor gemaakt door een goedkope laserdiode . aan te sluiten en een LDR op de optrekstang. Ze zijn perfect uitgelijnd, wat betekent dat er veel licht de LDR bereikt en dus geeft de sensor een hoge analoge waarde af. Maar zodra ik mijn handen op de balk leg om te beginnen met trainen, blokkeer ik de lichtstraal, de waarde wordt aanzienlijk lager en de sensor stuurt een signaal naar de Arduino Nano, die in een behuizing aan de muur is gemonteerd en dan begint een nummer te spelen een kleine luidspreker gebruiken (in mijn geval was het Take on me door A-ha). Na ongeveer 30 seconden, wanneer het nummer eindigt, als ik nog steeds mijn handen op de bar heb, een beloning, een Tic Tac wordt afgegeven met behulp van een 3D-geprint mechanisme dat wordt geroteerd door een servo!

Nu je weet hoe het werkt laten we het gaan maken !

Stap 2:3D printen

Ik ontwierp alle onderdelen in Fusion 360, sneed ze in Cura en drukte ze af met mijn Ender 3 V2 in PETG op een laaghoogte van 0,2 mm. U moet afdrukken:

• De "Base.stl "
• De "RotatorDispenser.stl "
• De "CoverBase.stl "
• De "LaserClamp.stl "
• En de "LdrClamp.stl "

Je kunt alle bestanden Hier . vinden

Stap 3:Circuit deel 1

Het is tijd om de elektronica aan te sluiten!!

1. Plaats de Arduino Nano op het breadboard

2. Sluit 5V aan naar Positive Rail (rood) en GND naar Negatieve spoor (blauw)

Stap 4:Circuit deel 2

3. Voeg de LDR . toe en sluit een van zijn leads . aan tot 5V en de andere naar GND met de 1kΩ weerstand (de volgorde maakt niet uit)

4. Sluit ook de tweede kabel aan op A0

5.Voeg de MG90S Servo toe en verbind de bruine draad met GND en de rode draad met 5V

Stap 5:Circuit deel 3

6. Sluit de YellowWire . aan naar D5

7. Voeg de kleine luidspreker . toe en sluit zijn rode draad . aan (+) tot D11 en zijn Zwarte Draad (-) naar GND

8. Voeg tot slot de Laser Module . toe en sluit de rode draad (+) aan op 5V en de zwarte draad (-) naar GND

Stap 6:Programmeren

Tijd om de Arduino Nano te programmeren! Ik heb mijn code hieronder bijgevoegd zodat u deze kunt downloaden als u dat wilt. Open Arduino IDE selecteer het Arduino Nano Board , uw COM-poort , klik op Uploaden en je bent klaar! De LightThreshold bepaalt hoe gevoelig de LDR is voor licht, houd hier rekening mee, want ik zal er in de volgende stap dieper op ingaan.

Bekijk ook het werk van adithyalokesh17! Hij heeft veel populaire liedjes (zoals "Take on me" die ik gebruikte) omgezet in lichte Arduino-code die gemakkelijk te gebruiken is met zoemers en luidsprekers zonder ingewikkelde SD-kaartlezers enz.

Stap 7:Testen/Problemen oplossen

Wanneer de code wordt geüpload, gebeurt er niets. Dan bedek ik de LDR met mijn vinger, zodat ik het licht ervan weerhoud om het te bereiken. Zo'n beetje een simulatie van wat er tijdens de training zal gebeuren als mijn handen de laserstraal blokkeren. In beide gevallen wordt het If-statement geactiveerd, de muziek begint te spelen en vervolgens draait de servo en geeft een Tic Tac af.

Er zijn twee veelvoorkomende problemen die hier kunnen optreden, zelfs als je alles goed hebt gedaan.

• De muziek begint niet te spelen als je de sensor afdekt. Je kunt dit eenvoudig oplossen door verhogen de "LightThreshold"-waarde die we in de vorige stap hebben besproken, waardoor deze gevoeliger wordt.
• De muziek begint te spelen zonder de sensor zelfs maar af te dekken. Je kunt dit oplossen door afnemend de "LightThreshold"-waarde waardoor het minder gevoelig wordt.

Tips:

• Een goede tip om de drempelwaarde precies goed aan te passen, is door de seriële monitor te gebruiken en de lichtwaarden te bekijken die uw sensor produceert. (Het kan variëren van 0 (Absolute duisternis) tot 1023 (absoluut licht)
• Voor nauwkeurige metingen raad ik aan om de laserdiode op de LDR te richten en met die waarden te werken in plaats van die van het omgevingslicht in uw kamer.

Stap 8:PCB

Aangezien alles werkt, is het tijd om een ​​pcb te maken om alle componenten in een compactere behuizing te passen. Het enige verschil dat de PCB heeft met het breadboard-circuit dat we eerder hebben gemaakt, is dat ik een voedingsingangsaansluiting heb toegevoegd die (+) met 5V en (-) met GND verbindt en ik heb een 100μF-condensator (optioneel) parallel toegevoegd om soepel te uit de stroom.

Stap 9:De servo bevestigen

• Schroef de servo op de basis met 1 of 2 M2-schroeven.

Stap 10:De laser in de klem duwen

• Duw de laserdiode in de laserklem.

Stap 11:De LDR aan de klem bevestigen

• Plaats de LDR in de LdrClamp. (Er zijn twee kleine gaatjes waar de draden doorheen kunnen)

Stap 12:Solderen

• Soldeer een bij voorkeur rode draad aan de positieve draad van de DC-aansluiting.
• Soldeer een zwarte draad aan de negatieve draad van de DC-aansluiting.
• Soldeer een nieuwe rode draad aan de schuifschakelaar.

Stap 13:De DC-aansluiting bevestigen

• Steek de DC-aansluiting in het gat in de basis. Zet hem vast met de moer.

Stap 14:De schakelaar solderen

• Soldeer de rode draad van de DC-aansluiting aan de andere draad van de schakelaar.

Stap 15:De schakelaar bevestigen

• Duw de schakelaar op zijn plaats.

Stap 16:Stroom aansluiten op PCB

• Sluit de rode draad aan op de positieve voedingsingang van de print.
• En de zwarte draad naar de negatieve stroomingang.

Stap 17:Servo aansluiten op PCB

• Sluit de servo aan op de mannelijke headers.

Stap 18:Luidspreker aansluiten op PCB

• Sluit de luidspreker aan

Stap 19:PCB aan de basis bevestigen

• Plaats de print in de basis
• Bevestig het op zijn plaats met 2-4 M2 ​​schroeven

Stap 20:Het plastic vel snijden en installeren

• Snijd het transparante plastic vel in een rechthoek van ongeveer 75 mm x 17 mm en knip de zijkanten bij totdat het stevig in de basis past.

Stap 21:De laser op de balk installeren

• Bevestig de laserklem aan één kant van de optrekstang en draai de klem vast met een M4-schroef en moer

Stap 22:De LDR op de balk installeren

• Bevestig de LdrClamp aan de andere kant van de staaf en draai hem weer vast met een M4-schroef en moer

Stap 23:Uitlijnen van de laser en de LDR

• Schakel de lasermodule in door deze aan te sluiten op een ~5V stroombron (Arduino 5V-pin, 3 x AA-batterijen, 1S Lipo, 18650-batterij of wat je maar wilt)
• Draai de klemmen totdat de laserstraal het midden van de LDR raakt

Stap 24:de behuizing aan de muur lijmen

• Neem het hete lijmpistool, mogelijk het meest favoriete gereedschap van de makers, en lijm de basis aan je muur.

Stap 25:De laser en de LDR aansluiten op de print

• Wikkel de kabels van de Laser en de LDR om je deur
• Sluit de twee rode draden aan op het centrale gedeelte van de drievoudige schroefaansluiting
• Sluit de zwarte draad van de LDR aan op het bovenste gedeelte
• En de zwarte draad van de laser naar het andere gedeelte

(Natuurlijk zullen al deze verbindingen verschillen op basis van hoe en of je de PCB maakt en de mijne kan gewoon worden gebruikt als een conceptreferentie)

Stap 26:De dispenser installeren

• Sluit de voeding aan op de DC-aansluiting en zet de schakelaar aan

Wanneer de Arduino voor het eerst wordt ingeschakeld, gaat de servo automatisch naar de 0 graden positie en op zijn plaats vergrendeld. Als dat gebeurt, bevestigt u de RotatorDispenser eraan. Zorg ervoor dat de twee gaten voor de Tic Tacs goed uitgelijnd .

Stap 27:Cover toevoegen

• Plaats de luidspreker in de hoes
• Schroef het deksel op de basis met 2 - 4 x M3-schroeven

Stap 28:Tic Tacs toevoegen!

Voeg als laatste wat Tic Tac's toe...

Stap 29:Gefeliciteerd, het project is nu voltooid!

En de Smart Pull-Up Bar is eindelijk compleet!!

Ik hoop dat je net zoveel van deze tutorial hebt genoten als ik bij het maken ervan! Als je vragen of suggesties hebt, laat het me weten! Overweeg ook om je te abonneren op mijn YouTube-kanaal voor meer tutorials, coole builds en om me tijdens deze reis te ondersteunen. Fijne dag!

Code

• SmartPullUpBar.ino

SmartPullUpBar.inoArduino

Geen voorbeeld (alleen downloaden).

Aangepaste onderdelen en behuizingen

Thingiverse

https://www.thingiverse.com/thing:4809522CAD-bestand op thingiverse.com

Schema's