La macchina più inutile MAI!

Eppure tutti ne vogliono uno? !! ???

AKA: The Ultimate Machine! AKA: Lasciami solo

Produciamo il miglior kit di macchine inutili là fuori:

"Weird Al" Yankovic Sez: "Non ho mai realizzato fino ad ora quanto mi servisse uno di questi."

COME VISTO IN TV! L'amabile caporedattore di Magazine, Mark Frauenfelder, ha dimostrato The Useless Machine sul Colbert Report!

Macchina inutile descritta nel volume 23 di Make Magazine !

Grazie a tutti per tutti i fantastici commenti, suggerimenti e tutti i video! Continuate a venire.

Passaggio 1: sfondo

Conosciuto anche come The Ultimate Machine: Claude E. Shannon ha costruito il primo sulla base di un'idea di Marvin Minsky.

Dopo aver visto un video di una macchina del genere, dovevo solo averne uno mio.

L'unico progetto che ho trovato utilizza un microcontrollore PIC ma lo considero eccessivo (non sapere come scrivere codice per i micro potrebbe aver influenzato la mia modesta opinione ...).

Inoltre, la versione del microcontrollore non si spegne da sola. Il suo circuito rimane alimentato anche quando l'interruttore è in posizione off.

Conoscendo un po 'i servi e l'elettronica di base, ero sicuro di poter costruire la macchina usando un semplice circuito analogico.

Il mio obiettivo principale era comunque che la macchina si spegnesse davvero .

La macchina in QUESTO istruttore lo realizza!

Passaggio 2: come funziona?

All'interno della scatola è presente un motoriduttore alimentato da batterie a doppia A e due interruttori: un interruttore a levetta sulla parte superiore della scatola e un microinterruttore all'interno. Questo è tutto.

Gli interruttori sono posizionati come finecorsa per il braccio motorizzato. L'interruttore provoca l'inversione del motore, mentre un microinterruttore spegne il circuito quando il braccio termina di ritrarsi nella scatola.

Quando è inattivo, il circuito è completamente spento. La levetta è in direzione "inversa" e il microinterruttore è tenuto in posizione off dal braccio del servo.

Tieni presente che il microinterruttore è cablato in modo che funzioni completamente opposto rispetto a un normale interruttore come quello che potresti trovare in un campanello. Utilizzando il pin comune e il pin normalmente chiuso il microinterruttore è "OFF" quando viene premuto il pulsante.

Quando una persona gira l'interruttore a levetta in posizione avanti, fornisce anche energia al motore facendolo ruotare il braccio verso l'interruttore a levetta.

Quando il braccio si allontana dalla sua posizione di disattivazione, rilascia il microinterruttore fornendo l'alimentazione di backup necessaria per far ritrarre il motore dopo aver spento l'interruttore a levetta.

Quando l'interruttore viene impostato su "OFF", in realtà inverte la direzione del motore. Il braccio inverte la direzione ritornando verso la posizione "OFF". Quando il braccio si imbatte nel microinterruttore si ferma.

L'interruttore a levetta necessario è un interruttore a levetta Dual Pole, Dual Throw (DPDT). Questo tipo di interruttore è in realtà una coppia di interruttori che funzionano insieme (Dual Pole) ed entrambi sono On-On (Dual Throw).

Passaggio 3: maggiori dettagli

Quando ho pubblicato questo originale, ho usato un servo RC standard e un semplice circuito di controllo usando un timer 555 nella foto sopra.

Compukidmike è stato veloce nel sottolineare che modificando un servo a rotazione continua (fondamentalmente semplicemente usando il servo come un motoriduttore) e usando gli stessi interruttori non richiederebbe NESSUNA circuiteria di controllo.

Può essere utilizzato molto più semplice e praticamente qualsiasi motoriduttore o un servo standard modificato. Inizia a guardare attraverso la tua pila di spazzatura perché le macchine inutili sono state persino realizzate da unità CD / DVD.

Quindi hai una scelta. Il passaggio 5 è il metodo semplice.

Se si preferisce utilizzare un servo standard non modificato, seguire i passaggi 6-9

Passaggio 4: parti

Frivolous Engineering acquista parti da Newark / Element 14 e dovresti farlo anche tu!

Ecco le parti necessarie per costruire la macchina inutile:

Portabatterie 2-AA Cells (Nota: 3 AA o anche 4 AA funzioneranno, più velocemente, forse troppo velocemente)
Interruttore a levetta DPDT
Microinterruttore SPDT (Quasi tutti con 3 pin e una leva dovrebbero funzionare).

Motoriduttore

Oppure puoi modificare un servo RC standard per il tuo motoriduttore: //www.instructables.com/id/How-to-modify-a-servo-motor-for-continuous-rotatio/

Se si utilizza un servo di rotazione continua Parallax non è necessario modificare gli ingranaggi, ma sarà necessario modificare il cablaggio del motore del servo.

APPUNTI:

Il servo modificato è un JR Sport ST47. È un servo di dimensioni standard con una coppia di 55, 0 oz-in.

Stai lontano da qualsiasi servo di dimensioni ridotte. Un servo di dimensioni standard con una coppia di almeno 4-5 kg ​​/ cm funzionerà nella maggior parte dei casi. Tieni presente che l'interruttore a levetta e la lunghezza del braccio sono alcune delle cose che determineranno la potenza di un servo di cui avrai bisogno. La maggior parte dei servi standard dovrebbe fare il lavoro.

mrrigsby riporta che un interruttore a levetta di Radio Shack, catalogo n. 275-636 funziona.

Ha anche sottolineato che è meglio usare "4 batterie alcaline nuove - con 4 batterie ricaricabili, non potrei dipendere dal fatto di avere abbastanza energia per lanciare sempre l'interruttore".

Passaggio 5: schema elettrico

Lo schema sopra indica come cablare il motore, il microinterruttore e il pacco batteria ai pin dell'interruttore a levetta. Questo si chiama 'Dead-Bugging' ed è un metodo di prototipazione risalente al passato.

È un circuito molto semplice ma è facile incasinare il cablaggio. Seguire attentamente le istruzioni o acquistare da noi la scheda del circuito stampato inutile per accelerare e semplificare notevolmente il processo di cablaggio. E anche un bel LED sul circuito.

Cablare il motoriduttore ai perni indicati.

Una breve lunghezza di filo collega i pin opposti sull'interruttore.

Un altro filo collega gli altri piedini esterni sull'interruttore e questo filo ha il microinterruttore in linea.

Il pacco batteria va all'altro perno rimanente sull'interruttore.

Se scopri che il motore sta funzionando nella direzione opposta a quella necessaria, inverti semplicemente i fili che vanno al motore.

tydarby ha pubblicato la grande grafica qui sotto, che mostra come collegare un servo modificato. I pin da utilizzare sul microinterruttore sono comuni (C) e normalmente chiusi (NC). Nulla dovrebbe essere collegato al pin normalmente aperto (NO).

Appunti:

Batterie: l'elenco delle parti originali utilizzava un supporto 4 AA ma è possibile che 4 batterie che guidano la macchina rendano il funzionamento troppo veloce. Lampeggia e ti perderai.

Nella maggior parte dei casi dovresti essere in grado di cavartela con solo 2 o 3 batterie AA, rendendo l'azione generale più lenta e più visibile.

Tieni presente che il nostro kit utilizza solo 2 batterie AA.

Altro sui motori:
Inizialmente ho scelto di usare i servi perché sono disponibili quasi ovunque e sono standardizzati, ma non devi usarne uno. Quasi tutti i motori dovrebbero funzionare, purché siano abbassati e abbiano una coppia sufficiente per azionare l'interruttore.

Più parti recuperate usi, meglio è.

Tenere presente che un altro motivo per utilizzare un motoriduttore è impedire che si verifichino rimbalzi quando la macchina si spegne. Senza ingranaggi, il motore non mantiene il braccio premuto sul microinterruttore mentre è spento. Il braccio della macchina continuava a premere l'interruttore, poi si spegne e poi si accende, quindi si spegne e poi si accende ...

I prossimi due passi mostrano il modo originale in cui ho realizzato la mia macchina. Se ne stai costruendo uno utilizzando le informazioni di cui sopra, SALTA i 4 passaggi successivi e vai al passaggio 10 .

Passaggio 6: design originale utilizzando il timer 555

Per facilità di costruzione, consiglio vivamente di utilizzare un servo modificato o un motore del cambio invece di utilizzare il circuito timer 555 mostrato di seguito. Non c'è quasi nulla da guadagnare, o alcun miglioramento del funzionamento della macchina che utilizza questo circuito e un servo standard.

Alcuni svantaggi nell'uso del circuito del timer sono: devi usare un pacco batteria a 4 celle. Non funzionerà con una tensione inferiore. Questo assicurerà che il servo funzionerà molto rapidamente, a volte troppo veloce secondo me. Usando un servo modificato, puoi usare 3 o forse anche solo 2 celle, facendo funzionare la macchina a una velocità più lenta e spaventosa.

Un altro svantaggio dell'utilizzo della versione timer 555 è che il posizionamento delle parti meccaniche è limitato a causa di un servo standard che ha solo 180 gradi di rotazione. L'uso di un servo o cambio / motore modificati consentirà una progettazione e un posizionamento più semplici delle parti.

L'unico vantaggio derivante dall'uso di un servo standard e del circuito è che può essere utilizzato praticamente qualsiasi servo e, in caso di rottura o usura, la sostituzione è semplice.

Ma quando si riflette sul concetto di macchina inutile, forse andare con la versione più complicata è la scelta esteticamente superiore.

Nota: se hai bisogno di più rotazione dal servo, cambia R3 in 10K.

sirus20x6 ha modificato il secondo schema mettendo in ordine i pin.
colin55 ha fornito la 3a versione.

Tutti gli schemi sono sostanzialmente lo stesso circuito, disposti in modo diverso.

Passaggio 7: Elenco delle parti originali

Se si desidera creare il circuito dei bug morti più complicato, ma più fresco, questo è l'elenco delle parti:

Elenco delle parti revisionato 27 febbraio 2010, inclusi i numeri di parte digikey.

Servo 900-00005-ND

Portabatterie 4 celle AA BH24AAW-ND

Chip NE555P 296-1411-5-ND

Condensatore C1 0, 1 uF 478-1831-ND

Resistenza R1 220K CF1 / 4220KJRCT-ND

Resistenza R2 27K CF1 / 427KJRCT-ND

Resistenza R3 15K CF1 / 415KJRCT-ND

D1 1N4148 Diodo 1N4148FS-ND

Interruttore a levetta DPDT 450-1533-ND

Microinterruttore SPDT EG4544-ND

Costo: circa $ 25, 00

Passaggio 8: breadboard:

Se hai intenzione di utilizzare un servo standard e un timer 555, è meglio provare prima le cose su una breadboard. Le foto mostrano esattamente come è cablato.

Inoltre, se la saldatura non fa per te, allora questo può essere il tuo circuito di lavoro finito. Tieni presente che è molto facile estrarre accidentalmente i fili.

Passaggio 9: costruzione del circuito Dead Bug:

Il circuito ha pochissime parti, quindi invece di creare una scheda o utilizzare una scheda di prototipazione ho appena saldato la maggior parte dei componenti direttamente ai pin appropriati sul chip 555.

Questo metodo di prototipazione si chiama costruzione Dead Bug. Come suggerisce il nome, i risultati finiti non sono molto belli e spesso assomigliano a un bug morto.

Avrai bisogno di un saldatore a punta fine, mani ferme e abilità di saldatura di base.


Tieni presente che non è necessario risolvere il problema. La prototipazione o la scheda perf possono essere utilizzate per il circuito finale o semplicemente tenerlo sulla breadboard di medie dimensioni su cui lo hai testato.





Step 10: The Box

Non ho molta abilità nella lavorazione del legno, quindi ho avuto la fortuna di trovare una scatola pronta al negozio Dollar.

Inoltre, puoi ottenere umidificatori per sigari in legno davvero fantasiosi che rendono una scatola fantastica.

La confezione che usi deve essere abbastanza grande da contenere un pacco batteria e un servo. Quello che ho usato era circa 5x4x3 pollici.

Ho rimosso il dispositivo di chiusura fornito con esso. Il coperchio è stato accuratamente tagliato al centro e le cerniere sono state spostate dalla parte posteriore a quella laterale. Un foro per l'interruttore a levetta è stato praticato nell'altra parte del coperchio a circa un pollice dal lato tagliato.

Passaggio 11: mettere tutto insieme

Sto trovando questa parte molto difficile da spiegare, quindi se hai problemi a capire le cose, fammi sapere ...

Il microinterruttore spegnerà l'alimentazione solo quando l'interruttore a levetta è in posizione OFF.

Prima di iniziare l'installazione delle parti nella scatola, è necessario prendere nota della direzione in cui gira il motore e in quale posizione dell'interruttore a levetta è spento.

Montare l'interruttore a levetta e ora è possibile allineare il punto in cui si monterà il motore e progettare la forma del braccio. Progettare il braccio in modo tale che, quando è in posizione off, tenga il microinterruttore OFF. Potrebbe essere necessario creare uno stand-off per il microinterruttore.


Prima di inserire le batterie, muovere manualmente il braccio per verificare che ruoti tra la pressione della levetta e la pressione del microinterruttore.


Se stai usando un servo standard e un circuito 555 l'idea è la stessa. L'unica cosa da tenere a mente è che il braccio del servo può ruotare solo al massimo di 180 gradi.

Una volta che le parti sono state installate e allineate, c'è un po 'di confusione.

Alimentare il circuito ma lasciare il braccio fuori dal servo. Ruota l'interruttore in posizione 'on' e il servo “asse” ruota in posizione on e poi si fermerà.

Ora togli le batterie dal circuito e gira l'interruttore in posizione "OFF". Ora rimetti l'attuatore di plastica (con il braccio di legno) sull'asse in modo che la "mano" tocchi l'interruttore a levetta.

Riposiziona le batterie. Il servo tornerà in posizione "off".

Ora puoi vedere se il braccio è completamente retratto nella scatola. Ho avuto problemi con il braccio che si attacca in alto, non permettendo al coperchio di chiudersi completamente. O avere il braccio che colpisce il fondo della scatola.

A questo punto ho dovuto modificare la forma / le dimensioni del braccio.

Una volta che ho avuto il braccio che cambiava l'interruttore, e rientrando nella scatola, ho montato il microinterruttore in modo che quando il servo è in posizione "OFF", tiene premuto il microinterruttore.

A questo punto dovresti avere una macchina inutile funzionante.

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