Графическое устройство с управлением через смартфон

В этой статье мы познакомимся с интересной самоделкой — устройством, рисующим и пишущим текст в режиме реального времени, с управлением через любое Android-устройство.
Давайте посмотрим небольшое видео с примером работы устройства.

Инструменты и материалы:
—Arduino Uno R3;
-Блютус-модуль HC-05;
-Сервопривод MG90S — 2 шт;
-Сервопривод SG90;
— Регулятор напряжения постоянного тока LM2596;
-3.7V 18650 Аккумулятор — 2 шт;
-Держатель батареи 18650;
— Маленькая алюминиевая труба ( от старой FM антенны);
-Акрил;
-Крепеж;
-Паяльное оборудование;
-3D-принтер;
-Шариковая ручка;
-Смартфон;

Шаг первый: некоторые этапы проектирования
В этом шаге мастер объясняет на примере, как рассчитать размеры приводов и места установок сервоприводов.
Изображение 1.
Размер нижнего рычага 3 см, верхнего плеча 6 см. Расстояние между двумя рычагами сервопривода составляет 4,5 см. Итак, рассмотрим все это на графике и пометим первый сервоцентр как 0,0, второй 4.5,0.
Изображение 2.
Теперь отметьте точку на графике, куда стержень нужно переместить 2.25,5.
Изображение 3.
Теперь нужно найти длину двух строк (0,0) — (2,25,5) и (4,5,0) — (2,25,5). Используйте формулу расстояния и теорему Пифагора. Из формулы Длина = sqrt ((X2-X1) квадрат + (Y2-Y1) квадрат) (см. Изображение, чтобы увидеть формулу в правильном формате). Точка находится в центре оси Y с сервоприводом, поэтому обе стороны имеют одинаковый размер треугольника. Таким образом, результат составляет 5,48 в обе стороны.
Изображение 4.
Теперь нужно разделить треугольники. Мы получили 3 треугольника со всеми известными 3 сторонами.
Изображение 5.
Используйте тригонометрию — закон косинусов, чтобы вычислить нужные нам углы.
Изображение 6.
Результат тригонометрии выражается в радианте, поэтому используйте формулу Степень = Радиант * (180 / pi
()), чтобы преобразовать радиант в градусы.
Изображение 7.
Суммируйте градусы с каждой стороны, чтобы градус перемещения рычагов.

В Excel мастер проверяет правильность расчетов.
Расчет руки.xlsx

Шаг второй: схема
Это очень простая схема с тремя сервоприводами. Подключение через цифровые выводы 5,6 и 9, где 5 и 6 используются для управления рычагом, а 6 — для подъема. Блютус-модуль HC05 через Tx подключен к выводу Arduino 0 (RX), а RX подключен к выводу Arduino 1 (TX). Питание, 7,4 В, от 2-х 18650 аккумуляторов, подается на Vin-контакт Arduino и, через регулятор напряжения постоянного тока LM2596, на сервоприводы.

Шаг третий: сервоприводы
Мастер использует два MG90S для горизонтального рычага и SG90 для вертикального. Сервоприводы крепятся к листу акрила, как показано на фото.

Шаг четвертый: 3D-печать
Распечатать рычаг можно скачав файлы ниже.
Leglinks.obj

Шаг пятый: установка горизонтального рычага
Дальше мастер монтирует горизонтальный рычаг на сервоприводы.

Шаг шестой: петля
Петля изготовлена из корпуса шариковой ручки и металлической трубки. Корпус закрепляется к основанию сервоприводов (акрил с закрепленными сервоприводами). В корпус устанавливается трубка. Концы трубки фиксируются к листу акрила (основание всего устройства). При подаче сигнала на сервопривод его рычаг упирается в основание, и платформа с приводами приподнимается.

Шаг седьмой: сборка
На основание, термоклеем, закрепляет все модули и батарейный отсек.

Шаг восьмой: держатель ручки
Теперь нужно сделать держатель для ручки. Мастер отрезает 43 см алюминиевой трубки. От обеих концов трубки отступает по 15 сантиметров и делает надрезы на радиус трубки. Затем разрезает эти отрезки вдоль и разворачивает концы трубок.

Обрезает и обтачивает края.

Закрепляет держатель на рычаге, устанавливает в держатель ручку.

Шаг девятый: корпус
Из акрила изготавливает корпус устройства.

Шаг десятый: держатель бумаги
Вырезает три треугольника из акрила. Закрепляет их по углам основания перед рычагом.

Шаг одиннадцатый: код
Андроид отправляет команду на Ардуино через блютус-модуль. Сервоприводы поворачивается на 180 градусов по горизонтали и на 60 градусов по вертикали. Если угол больше, то рычаг поднимается вверх и замирает в верхней точке.

Графическое устройство с управлением через смартфон

Код можно скачать ниже.
Мини-рисование Arduino.rar

Шаг двенадцатый: Андроид-приложение
Для управления устройством с Андроид-гаджетов мастер разрабатывает специальное приложение. Сопрягает смартфон с Ардуино и запускает программу. В программе есть окно для рисования. Все знаки, написанные на экране, будут воспроизведены устройством. Внизу экрана имеются две кнопки управления и ярлык показывающий команду. Из-за длины рычага нужно писать в нижней части экрана.

Программу, в двух вариантах, для пользователей и разработчиков, можно скачать ниже.
Мини-рисование aia file.rar
Minidrawing apk file.rar
Дальше мастер производит тест работы устройства.