3D+Arduino课程（面向中学生）——手势台灯（初稿）

案例二：手势台灯

案例简介：本次课程介绍一个手势台灯的制作，实现从左向右挥手开灯；从右向左挥手关灯的功能。

技术要领：Sketchup设计制作台灯的机械结构件；3D结构件的打印与安装；

                  认识传感器、物理电子电路连接结与焊接；

                  Arduino 编程控制功能实现。

器材列表：

       工具：Overlord pro 3D打印机

                  焊笔

                  焊丝

       材料：PLA（蓝白黄）

                  LED（白色）3颗

                  电阻220欧（3根）

                  Ble Romeo

                  杜邦线（母-母）     

                  放跌落传感器    2

第一部分：3D建模   

灯罩：

1.打开Sketchup软件，点击菜单相机——标准视图——顶视图，绘制一个半径40MM的圆，使用选择工具选取圆的边框线，右击鼠标“图元信息”，如下图

2.弹出下图所示快捷菜单，在“段”后文本框中设置值为99，这样我们的圆看起来更圆了。

3.使用选择工具选取圆内部区域，按DEL键删除圆内部，使其成为圆的线。

4.点击菜单相机——标准视图——等轴视图，使用铅笔工具绘制圆边点与圆心的连线。如下图所示

5.再使用铅笔工具沿着篮轴绘制直线，高度70

6.使用铅笔工具绘制直线，注意绘制过程中务必要使直线保持在红轴上，长度设置为20

7.使用直线工具连接AB两点使其成为封闭矩形。

8.使用卷尺工具从圆点沿X轴方向做测量距离37MM，沿蓝轴方向做测量距离67MM做标志点。

9.用直线工具，绘制如下所示的线段。

10.使用选择工具删除下图所示区域，及红轴和蓝轴上的直线最后效果如下

11.选择路径跟随工具，使上述图形沿底部圆形旋转一周，完成灯罩的设计。

灯托：

1.点击菜单相机——标准视图——顶视图。绘制一个半径40MM的圆，使用选择工具选取圆的边框线，右击鼠标“图元信息”，在弹出快捷菜单中“段”后文本框中设置值为99。

使用推拉工具，对圆进行拉伸操作，距离为3MM。

2.使用偏移工具，对圆柱上表面进行偏移操作，距离为5MM，画出一个内圆。

3.使用推拉工具对内圆进行拉伸操作，拉伸高度为3MM.

4.使用偏移工具对内圆进行偏移操作，使其内部留出一个直径为29MM的圆。

5.使用推拉工具，对内圆进行从上而下的推拉操作，直至出现下图所示的情景时松开鼠标。注意这一步很关键，推少了，不能为其开孔，推多了，下面会拉出圆柱。

6.上述步骤完成后，我们在灯托上留出一个孔，如下图所示。

灯柱：

        1.点击菜单相机——标准视图——顶视图。绘制一个半径14MM的圆，使用选择工具选取圆的边框线，右击鼠标“图元信息”，在弹出快捷菜单中“段”后文本框中设置值为99。使用偏移工具，对圆形进行偏移操作，距离为2.5。

2.再次使用偏移工具向内进行偏移操作，距离为1.8MM。如下图所示

3.选中内部的圆，按DEL键删除内部圆形。使用推拉工具分别对外圈的圆和内圈的圆向上拉伸距离为5MM和20MM如下图所示。

4.利用环绕观察工具对灯柱进行观察，发现其底部镂空了，使用直线工具，对底部进行封闭。

5.用选择工具分别选中直线，对其删除，达到如下图所示效果。

6.使用推拉工具，对内圈的圆进行推拉，推拉距离45MM，这样我们的灯柱结构设计完成。

灯座：

    1.点击菜单相机——标准视图——顶视图。使用矩形工具绘制一个长宽分别为90MM，50MM的矩形,选择推拉工具对其拉伸，拉伸距离为3MM。如下图所示

   2.选择偏移工具对上表面进行偏移操作，偏移距离为3MM。如下图所示

   3.选中拉伸工具对其外框进行拉伸操作，拉伸距离为35MM。如下图所示

   4.使用圆形工具绘制半径为10MM的圆，和2个长宽分别为30MM,10MM的矩形，及圆和矩形。具体如下所示

   5.选择推拉工具，对上图中画出的圆形及方形部分，进行挤压操作，使其表面成为通透。如下图

第二部分电路连接（）

第三部分代码编写

void setup()

{

  pinMode( 7, INPUT);

  pinMode( 8, INPUT);

  pinMode(11, OUTPUT);

  pinMode(12, OUTPUT);

  pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop()

{

  if (!( digitalRead(7) ))

  {

    delay( 100 );

    if (( !( digitalRead(8) ) && digitalRead(7) ))

    {

      digitalWrite( 11 , HIGH );

      digitalWrite( 12 , HIGH );

      digitalWrite( 13 , HIGH );

    }

  }

  if (!( digitalRead(8) ))

  {

    delay( 100 );

    if (( !( digitalRead(7) ) && digitalRead(8) ))

    {

      digitalWrite( 11 , LOW );

      digitalWrite( 12 , LOW );

      digitalWrite( 13 , LOW );

    }

  }

}

第四部分组装：

将三颗白色LED负极拧在一起用焊笔与一根杜邦线焊接引出，其它三根正极同法引出。

用热熔胶将LED裸露金属部分封闭，以免相互搭线。

取出灯托、灯柱将刚制作好的LED连线从灯柱穿出。

将两个放跌落传感器按底座对应的孔位，安装上去，并用螺丝固定。接线部分参照电路连接完成。

第五部分测试与改进

       用手从右向左分别经过两个放跌落传感器，看看你的小台灯是否亮起；反过来，手从左向有经过两个放跌落传感器，看看你的小台灯是否灭了。

       请你对上述开关灯的方式进行评价，有那些地方可以改进。你有什么好的创意？

建模功底深厚，会做的小台灯棒棒的

建模功底深厚+1

很好的教程

已经有了自己的风格了。。。3D打印机也越来越会用了，说实话，不忘初心值得学习。。。

swanglei 发表于 2016-3-10 19:45
已经有了自己的风格了。。。3D打印机也越来越会用了，说实话，不忘初心值得学习。。。 ...

能得到大师这样的表扬，我很开心

那个蓝色的零件看得出挤出有点不畅哦~~~~肿么回事？温度不够还是喷头有点堵？如果是的话可以适当清理下喷头~~~

swanglei 发表于 2016-3-11 10:29
那个蓝色的零件看得出挤出有点不畅哦~~~~肿么回事？温度不够还是喷头有点堵？如果是的话可以适当清理下喷头 ...

挤出机构的问题，紧了下就好了

多谢大师指点

如果手在传感器前停留来实现控制灯的亮暗会不会更好