ANTIDISTRACTION: il supporto per smartphone che ti aiuta a concentrarti: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Il nostro dispositivo ANTIDISTRACTION ha lo scopo di porre fine a tutte le forme di distrazione cellulare durante i periodi di intensa concentrazione. La macchina funge da stazione di ricarica su cui è montato un dispositivo mobile per facilitare un ambiente privo di distrazioni. La macchina si allontana dall'utente ogni volta che raggiunge il telefono e torna indietro quando ritrae questo movimento. Ciò si ottiene utilizzando un circuito Arduino Uno, un alimentatore, un sensore a ultrasuoni e un motore elettrico. Questo atto di allontanarsi ricorda allo spettatore che il suo telefono non è interessato a loro o alle loro attività edonistiche.

Passaggio 1: video

Passaggio 2: materiali e strumenti

Abbiamo utilizzato i seguenti componenti elettronici. Tutti tranne il power bank portatile sono inclusi nello Starter Kit Arduino completo di Elegoo. I numeri di parte sono inclusi ove applicabile, ma non è necessario utilizzare esattamente le stesse parti.

• Motore passo-passo 5V, tensione CC (codice: 28BYJ-48)
• Breakout board per collegare il motore passo-passo alla scheda Arduino (codice: ULN2003A)
• Sensore a ultrasuoni (codice: HC-SR04)
• Scheda controller Arduino Uno R3
• Cavi Dupont femmina-maschio (x10)
• Cavo da USB-A a USB-B (per collegare la scheda Arduino a un computer durante il caricamento del codice e per collegare la scheda al power bank durante il funzionamento della macchina)
• Power bank portatile (funzionerà qualsiasi power bank con una porta USB. Le specifiche del nostro power bank sono: 7800 mAh 28,8 Wh; Ingresso: 5 V = 1 A; Doppia uscita: 5 V = 2,1 A max)

Abbiamo usato i seguenti materiali per costruire l'esterno:

• Compensato di betulla baltica (spessore 3 mm) per l'involucro del prototipo
• Plexiglass bianco (spessore 3 mm) per il rivestimento finale
• Le versioni legno e plexiglass sono state entrambe tagliate a laser cutter
• Abbiamo utilizzato la colla BSI Plastic-Cure per assemblare l'involucro in plexiglass; può essere trovato nei negozi di articoli per l'arte o nei negozi di ferramenta (va bene anche qualsiasi altra colla consigliata per plastica o plexiglass)
• Abbiamo usato piccoli pezzi di legno tagliato al laser e li abbiamo impilati con del nastro di montaggio (chiamato anche nastro in schiuma o supporti per poster) per posizionare correttamente i componenti all'interno della custodia

Software utilizzato:

• Arduino IDE (scarica gratuitamente qui)
• Rhino per preparare i file per il taglio laser (se non si dispone di Rhino, è possibile utilizzare un programma CAD diverso purché sia in grado di aprire il file.3dm, oppure è possibile ottenere una prova gratuita di Rhino qui)

Passaggio 3: costruire il circuito

Assemblare il circuito come mostrato nello schema. Si noti che il sensore ad ultrasuoni deve essere collegato al pin 5V sulla scheda Arduino per funzionare correttamente (e quindi il motore passo-passo sarà collegato al pin 3.3V).

Passaggio 4: fabbricazione e assemblaggio della macchina

Dopo aver tagliato al laser il prototipo iniziale in legno, abbiamo scoperto che l'involucro era troppo piccolo per contenere correttamente i circuiti e l'abbiamo regolato prima di tagliare la versione finale in plexiglass.

Passaggio 5: codice Arduino

Carica il codice sulla macchina utilizzando l'IDE di Arduino. Il file del codice principale è "ANTIDISTRACTION_main_code.ino", allegato di seguito. Sarà necessario collegare la macchina al computer con il cavo USB, quindi fare clic su "Carica". È una buona idea testare la macchina mentre è ancora collegata al computer, perché puoi aprire Serial Monitor in Arduino per visualizzare l'output come la distanza dal sensore. Dopo aver caricato il codice, puoi scollegare la macchina dal computer e collegarla a un power bank per rendere la macchina portatile.

Potrebbe essere necessario regolare i valori per stepsPerRev e stepperMotor.setSpeed se si utilizza un modello diverso di motore passo-passo. Puoi cercare online il codice del tuo motore per trovare la scheda tecnica e controllare l'angolo di passo.

Utilizza il file “ANTIDISTRACTION_motor_adjustment.ino” allegato di seguito per verificare che il numero di passo sia corretto per il tuo motore; puoi anche usare questo file per ruotare la macchina in piccoli incrementi per impostare la posizione di partenza. Esegui il file in Arduino con la macchina collegata al computer e digita interi nel monitor seriale per ruotare il motore con l'input manuale. Potresti voler attaccare un pezzo di nastro adesivo su un lato del motore per vedere più facilmente la rotazione, o disegnare due punti rispettivamente sulle parti mobili e statiche del motore, per assicurarti che si allineino quando completi un giro completo.

Passaggio 6: risultati e riflessione

Abbiamo preso in considerazione la sostituzione del motore passo-passo con un servomotore, che è più potente e può girare più velocemente pur essendo leggermente più piccolo. Tuttavia, i servomotori possono ruotare solo entro un intervallo di 180 gradi, quindi abbiamo deciso di continuare a utilizzare il motore passo-passo, sacrificando un moderato aumento della velocità per la capacità di effettuare virate di 360 gradi.

La tacca sul lato inferiore del "giradischi" deve essere un po' più grande dell'albero del motore passo-passo in modo che si adatti alla parte superiore, ma ciò si traduce in un adattamento più largo e fa sì che il supporto del telefono ruoti meno del motore. Se non hai intenzione di smontare la macchina o riutilizzare lo stepper per un progetto futuro, potresti voler migliorare la precisione di rotazione incollando il plexiglass all'albero dello stepper.

Per fortuna, una volta assemblato, il circuito ha funzionato come ci aspettavamo, quindi abbiamo proceduto con l'idea iniziale e l'approccio per tutto il progetto.

Passaggio 7: referenze e crediti

I tutorial qui e qui sono stati referenziati per scrivere il codice Arduino per il sensore a ultrasuoni. Per il codice che coinvolge il motore passo-passo, abbiamo utilizzato la libreria Stepper disponibile sul sito web di Arduino.

Questo progetto è stato creato da Guershom Kitsa, Yena Lee, John Shen e Nicole Zsoter per l'incarico Useless Machine, come parte del corso di Physical Computing presso la Daniels Faculty dell'Università di Toronto. Vorremmo ringraziare in modo speciale la Professoressa Maria Yablonina per la sua assistenza.