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[进阶] 快乐智造营 | 11 遥控电风扇

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本系列教程主要分享基于开源硬件和激光建模的创客作品的制作,每个作品涉及两三个电子模块的使用,让学习者能够轻松、扎实地掌握创客制作的知识和技能,并体会到智造的乐趣。
【目录】
5.快乐智造营 | 05 台灯9.快乐智造营 | 09 桌面温度计
10.快乐智造营 | 10 多功能测量仪11.快乐智造营 | 11 遥控电风扇

本项目的源程序及激光建模图纸文件在附件中,可免费下载!


11.1项目概述
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11-1
       遥控器,早已成为了家用电器的标配,而其中使用得最广泛的还是红外遥控器。“遥控电风扇”,如图11-1所示,是一个通过红外遥控器来控制开关、风速和摇头的电风扇模型。通过该项目的学习,可以掌握360°舵机和红外线接收传感器的使用。
       作品功能:按下遥控器上的相应按键可实现控制风扇的开关、调整风速和开启摇头等功能。
演示视频
※11.2材料准备
11-2.jpg
11-2
       本项目所需要的硬件材料,如图11-2所示,分别为:
1)Arduino Uno   1块
2)IO扩展板      1块
3)180°舵机     1个
4)360°舵机    1个
5)红外遥控套装  1套
※11.3 电子模块的使用
11.3.1 360舵机
       360°舵机区别于180°舵机之处在于它取消了内部的硬件限位。只能够控制舵机的旋转方向和旋转速°,不能控制旋转角°。功能上更趋向于自带电机驱动的电机可以控制正反转停止。相对于普通直流电机,360°舵机不需要额外的电机驱动组件,即插即用,小巧方便。
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11-3
       在与Arduino Uno主控板连接时,可以连接到除D0、D1外的任何一个引脚。连接示例如图11-3所示,VCC、GND、数据三个引脚要分别对应。360°舵机和180°舵机的连接线相同,一般黄色或者橙色为数据线,其他两根为VCC和GND。
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11-4
       在编程软件Mind+中,其对应的积木是【设置引脚(2)以(50)%额速°(正转)】,如图11-4所示;需到【扩展】中的【执行器】下找到【360°微型舵机】,然后选择添加才会在积木区出现。
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11-5
       按如图11-5所示编写程序,上传到设备。运行结果为:连接在引脚6上的360舵机以50%的速°顺时针旋转。我们可以通过修改速°和旋转方向两个参数来实现需要的旋转状态;需要注意的是,并没有直接的停止参数可选,将速°设为0%即可实现停止。
11.3.2 红外线接收传感器
       常用的红外线接收传感器,可接收标准38KHz调制的遥控器信号,通过对主控板进行编程,即可实现对遥控器信号的解码操作。发射器可以是配套购买的遥控器,也可以是家用电器的遥控器。
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11-6
       在与Arduino Uno主控板连接时,可以连接到D2或者D3引脚。连接示例如图10-6所示,VCC、GND、数据三个引脚要分别对应。
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11-7
       在编程软件Mind+中,其对应的积木是【读取引脚(2)红外接收值】,如图11-7所示;需到【扩展】中的【通讯模块】下找到【红外接收模块】,然后选择添加才会在积木区出现。
11-8.png
11-8
       在制作项目前,需要先知道遥控器上的各个按键的码值。我们可以通过串口打印的方式进行。将红外接收传感器连接到D2引脚,按照图11-8所示编写程序,上传到主控板;打开串口打印,按下遥控器上的按钮,将看到如图11-9所示的结果。
11-9.JPG
11-9
       在大多数编程软件中,显示的红外码值是十六进制的数值。在编程软件Mind+中,红外码值不能赋给数字类型变量,只能赋给字符串类型变量。我们需要将这些码值和对应的按键名称记录下来,以便后面使用。

※11.4 项目制作
11.4.1 硬件搭建
      将红外接收传感器连接到D2引脚,将180°舵机连接到D11引脚, 将360°夡连接到D6引脚,如图11-10所示。
11-10.jpg
11-10
11.4.2 编写程序
编程思路:
      (1)开机后,将180°舵机(作为摇头机构)设置为90°方向;
      (2)当按下“1”、“2”、“3”后,分别使360°舵机以30%、65%、100%的速°正转;
      (3)当按下“0”后,分别使360°舵机以0%的速°正转,即停止转动;
      (4)当按下“*”后,180°舵机从30°—150°进行往返转动三次;
      (5)当按下“#”后,将180°舵机重置为90°方向。

      根据编程思路,编写出程序,示例程序如图11-11所示。编好程序后,上传到设备,进行初步的测试。
11-11-1.jpg 11-11-2.jpg
11-11
11.4.3 设计切割外型
     使用激光建模软件LaserMaker进行外型的设计,设计图如图11-12所示。
11-12.JPG
11-12
     图纸设计好后,使用激光切割机进行切割。切割好的零件如图11-13所示。
11-13.jpg
file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml5996\wps13.png
11-13
11.4.4 装配调试
11.4.4.1 组装
     将切割好的木板和硬件进行组装,步骤如图11-14、11-15所示。
11-14.jpg
11-14
1)组装底座底板和侧板
2)固定主控板
3)安装红外接收传感器
4)组装立柱
5)拔下舵机连接线,穿入立柱
6)将舵机重新连接到扩展板上,合上底座盖板
11-15.jpg
11-15
7)组装360°舵机外壳
8)将舵机外壳安装在180°舵机上
9)装入360°舵机
10)合上顶板
11)安装网罩
12)安装扇叶
11.4.4.2 调试
     安装好后,通电测试。你可能需要对一些参数进行调整,以达到较理想的效果。比如,风扇旋转的速度、摇头的角度及速度等。
※11.5 思维拓展
      前面做过的项目中,使用了数字按钮模块的有不少,能不能使用这节课学的红外遥控方式进行改造?不妨试一试。
      你觉得使用红外接收传感器还能制作哪些项目?




本人编写的创客编程教育入门教材已经由清华大学出版,
朋友们可以了解一下,或许对您有帮助。

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遥控电风扇源程序及图纸.rar

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