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[3D+Arduino课程(中学生)] 3D+Arduino课程(面向中学生)——迷你交通信号灯(初稿)

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本帖最后由 hnyzcj 于 2016-3-7 23:05 编辑

案例一:迷你交通信号灯

案例简介:本次课程介绍一个单向交通信号灯模型的制作,实现红、黄、绿三盏灯间隔一定的时间分别亮灭。

技术要领:Sketchup设计制作信号灯的机械结构件;

                  3D结构件的打印与安装;

                  物理电子电路连接结合与焊接;

                  Arduino 编程控制功能实现。



绿.jpg 黄2.jpg 红.jpg

器材列表:

       工具:Overlord pro 3D打印

                  焊笔

                  焊丝

       材料:PLA(黄、灰)

                  LED(红、黄、绿)各1颗

                  电阻220欧(3根)

                  Ble Romeo

                  杜邦线(母-母)              

                             

制作过程:

第一部分3D建模

        本次信号灯的机械结构件包括:灯头、灯柱、底座三部分。

        灯头:

       1.打开Sketchup软件,点击菜单相机——标准视图——顶视图,绘制一个尺寸为25,60的矩形,选择宽度的线条,右击鼠标在弹出的快捷菜单中选择拆分,段为2,如下图所示

01.png

         2.使用直线工具沿刚拆分的中点,绘制一条直线与底线连接,如下图

02.png

        3.选中刚绘制的中线,对其进行拆分,段为4,分别以A,B,C三点为圆心,绘制半径为2.5MM的圆,如下所示。

03.png

         4.使用选择工具删除不需要的线段,删除后如下图所示
04.png
              5.使用环绕观察按钮对上图进行适当旋转,点击推拉工具对上图进行推拉操作,距离为5MM。
05.png
           6.使用推拉工具删除圆形中的底,使其通透。如下所示
06.png
             7.使用偏移工具,对矩形外框进行偏移操作,偏移距离为2.5。
07.png
               8.使用推拉工具对外框进行推拉操作,推拉距离为30,如下所示。
08.png
    9.通过旋转观察按钮调整上述形体位置,对其底部绘制半径为8的圆,再次使用推拉工具,为其底部开出一个同等大小的圆孔,如下图所示
09.png
至此灯头部分绘制完毕。



灯柱:

        点击菜单相机——标准视图——顶视图
        1.  用圆形工具绘制一个半径为8的圆,修改其图元信息中的段为99。
        2.  使用偏移工具对圆进行偏移操作,向外偏移距离为2mm,向内偏移1MM,如下图所示
10.png
        3. 使用选择工具选中最内部的圆,按DEL键删除。
        4. 使用推拉工具对内环推拉操作,距离为4。
11.png
        5.使用旋转观察按钮将上述形体翻转,发现其底部没有封闭。
12.png
             6.使用直线工具封闭底部后,删除不必要的线段,使其成为管状。注意下图中红色箭头所指的圆环此时不要删除。
13.png
7. 使用推拉工具对底部内外圆环分别进行拉伸操作,拉伸距离为50MM和5MM。拉升后效果如下图所示,完成支撑杆的设计。
14.png

           灯座:请参照上述步骤自己设计

第二部分:电路连接
连线图 拷贝.jpg
红黄绿正极分别连接数字口2,4,7
第第三部分:代码编写



void setup() {
  // initialize digital pin 13 as an output.
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(7, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(2, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  digitalWrite(4, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  digitalWrite(7, LOW);
  delay(10000);              // wait for a second
  digitalWrite(2, LOW);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  digitalWrite(4, HIGH);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  digitalWrite(7, LOW);
  delay(4000);         
  digitalWrite(2, LOW);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  digitalWrite(4, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  digitalWrite(7, HIGH);
  delay(10000);      
}

第四部分:组装
信号灯.jpg 灯柱.jpg 组合.jpg 电子.jpg 连LED.jpg 接灯座.jpg
第五部分:测试与改进
       测试上述交通信号灯的功能。想一想如果改进,做成可以双向控制的交通信号灯。
现实生活.jpg

牛哥两千  管理员 来自手机

发表于 2016-3-7 23:08:38

沙发
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大连林海  初级技神

发表于 2016-3-8 07:43:47

不错的教学案例 我可以用起来了 不过 我要用图形化来做了
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丄帝De咗臂  高级技匠

发表于 2016-3-8 08:45:41

最后那个配图不错
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2016-3-8 09:04:05


啊哈哈哈,最后是百度的。
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iooops  中级技匠

发表于 2016-3-8 11:46:43

呀~神奇的交通灯~~
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丄帝De咗臂  高级技匠

发表于 2016-3-8 12:31:01

hnyzcj 发表于 2016-3-8 09:04
啊哈哈哈,最后是百度的。

百度出品,必属精品
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2016-3-8 12:39:35

丄帝De咗臂 发表于 2016-3-8 12:31
百度出品,必属精品

你现在一套套的
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源代码  中级技匠

发表于 2016-3-8 13:04:54

普及红绿灯的相关知识与原理,让一部分有效的减少了闯红灯的次数,哈哈~~
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源代码  中级技匠

发表于 2016-3-8 13:05:40

教程很详细
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dsweiliang  初级技神

发表于 2016-3-8 20:49:06

很详细的教程
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