Em todo o mundo (Smart Globe): 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Este projeto foi criado para o curso do MIT, Intro to Making (15.351). Nosso projeto, intitulado “Around the World”, é um globo inteligente que responde a um usuário que entra em uma cidade em um terminal. Uma vez que uma cidade é inserida, o globo gira em um motor conectado à sua base para alcançar a longitude dessa cidade. Em seguida, um laser preso a uma haste dentro do globo é angulado por um motor para apontar para a latitude correta da cidade. Com esses dois motores, o laser aponta para a cidade inserida pelo usuário. O globo é translúcido o suficiente para que o laser montado dentro dele possa ser percebido pelo usuário. Fomos inspirados pela paixão de nosso membro da equipe, Alex, por globos, bem como nosso desejo de surpreender os usuários transformando um objeto comum em algo envolvente e "inteligente".

Suprimentos

Suprimentos pré-fabricados para compra

• 1 globo de 12 polegadas, semitranslúcido de forma que um laser interno possa brilhar (nós usamos isso)
• 1 motor de passo para a base do globo (usamos isso)
• 1 motor de passo para laser interno (usamos este)
• 1 laser (usamos KY-008 Laser Dot Diode)
• Arame
• Arduino
• Parafusos / parafusos
• Fonte de alimentação (usamos isso)
• Placas de controlador de unidade de motor para Arduino (usamos isso)
• Chip Wifi (usamos NodeMCU 1.0)

Peças para fazer

• 1 haste impressa em 3D para suspender o laser / motor interno da parte superior do globo (consulte o arquivo STL em anexo)
• 1 anexo impresso em 3D para anexar o motor interno ao laser (consulte o arquivo STL em anexo)
• 1 anexo impresso em 3D para anexar o motor base ao globo (consulte o arquivo STL em anexo)
• Base para montagem final

Etapa 1: Aquisições

Nosso primeiro passo foi adquirir materiais para o projeto. Embora soubéssemos que nossa lista de materiais necessários poderia mudar à medida que avançávamos no desenvolvimento de nosso projeto, pedimos os suprimentos o mais rápido possível para evitar atrasos no projeto. Conseguimos obter todos os materiais através da Amazon ou do MIT Protoworks. Pedimos todas as peças de nossa lista de suprimentos neste momento. No entanto, a peça-chave que precisávamos obter desde o início era o globo, pois as dimensões de todas as nossas outras peças, bem como o design para a montagem final, dependiam do tamanho e das características do globo. Também precisávamos garantir que o laser que compramos fosse brilhante o suficiente para brilhar em todo o globo, uma vez que o laser seria montado dentro do globo.

Etapa 2: esboçar

Depois de selecionar nosso projeto, esboçamos diferentes ideias de como os componentes poderiam funcionar juntos, para garantir que tivéssemos uma ideia completa de quais peças precisaríamos comprar ou construir. Começamos esboçando o mecanismo geral e como cada peça seria conectada à montagem geral. Em seguida, dividimos em equipes menores, com cada pessoa responsável por uma ou mais partes. Nós esboçamos e identificamos as dimensões necessárias de cada peça, com base no tamanho do globo e motores que adquirimos.

Etapa 3: Software

Enquanto alguns de nós estavam se concentrando em esboçar componentes de hardware, outros se concentravam no software. Primeiro, tivemos que fazer os cálculos para converter um único grau de latitude e longitude em um número específico de etapas em nossos motores, com base no tamanho do globo e no número total de etapas em nosso motor.

Contamos com a API do Google Maps para nos ajudar a converter uma cidade (inserida por um usuário) em coordenadas latitudinais e longitudinais. Com essas coordenadas, escrevemos um código que instruiria os motores, por meio de um Arduino, a girar um determinado número de etapas com base nas coordenadas obtidas pela API.

Etapa 4: Hardware

Depois de esboçar os componentes que precisavam ser impressos em 3D, nós os projetamos em um software CAD (OnShape). Imprimimos em 3D cada peça e testamos em sua submontagem para garantir que se encaixasse como pretendido.

Etapa 5: Montagem final

Após iterar no software e hardware até estarmos satisfeitos com cada componente, montamos o produto final. Além de conectar os motores, lasers e componentes eletrônicos ao globo, construímos uma base para o produto final sentar.