মেককোর্স: নিoneসঙ্গ নৌকা: 11 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

এই নির্দেশনাটি সাউথ ফ্লোরিডা ইউনিভার্সিটি (www.makecourse.com) এ মেককোর্সের প্রকল্পের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য তৈরি করা হয়েছিল।

Arduino's, 3D- প্রিন্টিং এবং কম্পিউটার-এডেড ডিজাইন (CAD) -এ নতুন? এই প্রকল্পটি এই বিষয়গুলির পিছনে সমস্ত মৌলিক বিষয়গুলি শেখার একটি দুর্দান্ত উপায় এবং আপনার সৃজনশীলতার জন্য এটি আপনার নিজের তৈরি করার সুযোগ দেয়! এটি নৌকার কাঠামোর জন্য অনেকগুলি সিএডি মডেলিং, স্বায়ত্তশাসিত সিস্টেমগুলির একটি ভূমিকা এবং ওয়াটারপ্রুফিং 3 ডি প্রিন্টের ধারণার পরিচয় দেয়!

ধাপ 1: উপকরণ তালিকা

প্রকল্পটি শুরু করার জন্য, আপনাকে প্রথমে জানতে হবে যে আপনি কী নিয়ে কাজ করবেন! আপনি শুরু করার আগে আপনার থাকা উপকরণগুলি এখানে:

• 1x Arduino Uno R3 মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং ইউএসবি কেবল (অ্যামাজন লিংক)
• 1x L298N মোটর নিয়ামক (আমাজন লিংক)
• 4x (2 ব্যাকআপ) DC মোটর 3-6V (অ্যামাজন লিংক)
• 2x 28BYJ-48 স্টেপার মোটর এবং ULN2003 মডিউল (অ্যামাজন লিংক)
• পাওয়ারের জন্য 1x পোর্টেবল ফোন চার্জার (এখানে আমি যেটা ব্যবহার করেছি, সেটা একটু বড় হলেও। আপনি পছন্দ করলে আরেকটি ব্যবহার করতে পারেন: আমাজন লিংক)
• 1x অতিস্বনক HCSR04 সেন্সর (এই লিঙ্কটিতে কিছু অতিরিক্ত জাম্পার তারের সাথে নিক্ষেপ করা হয়েছে: অ্যামাজন লিঙ্ক)
• 3x জাম্পার তারের প্যাক (পুরুষ-মহিলা, পুরুষ-পুরুষ, মহিলা-মহিলা। আমাজন লিংক)
• ফ্লেক্স সিলের 1x ক্যান (16-ওজ, অ্যামাজন লিঙ্ক)
• 1x পেইন্টার টেপ (আমাজন লিংক)
• 1x ফাইন গ্রিট স্যান্ডপেপার (প্রায় 300 ভাল)
• ফ্লেক্স সীল লাগানোর জন্য কয়েকটি পপসিকল স্টিক এবং ব্রাশ

• থ্রিডি-প্রিন্টিং-এ অ্যাক্সেস। (এখানে একটি অপেক্ষাকৃত সস্তা এবং কার্যকর 3D- প্রিন্টার - অ্যামাজন লিঙ্ক)

  • 3 ডি-প্রিন্টিংয়ের জন্য লাল ফিলামেন্ট (অ্যামাজন লিঙ্ক
  • 3 ডি-প্রিন্টিং এর জন্য কালো ফিলামেন্ট (অ্যামাজন লিংক)

আপনার প্রকল্পের সংস্করণের জন্য আপনার সাথে আসা যেকোনো উপকরণ যুক্ত করতে বিনা দ্বিধায়!

ধাপ 2: 3D- মুদ্রিত যন্ত্রাংশ এবং নকশা

এই প্রকল্পের প্রথম অংশটি কাজ করার জন্য একটি যান্ত্রিক ব্যবস্থা তৈরি করছে। এর মধ্যে অনেকগুলি অংশ অন্তর্ভুক্ত থাকবে, যার মধ্যে হুল, idাকনা, প্যাডেল, মোটরের প্যাডেলগুলির জন্য অক্ষ, সেন্সরের জন্য একটি মাউন্ট এবং যার উপর অক্ষ সেন্সর মাউন্ট বসে আছে।

উপাদানগুলি সলিডওয়ার্কসে ডিজাইন করা হয়েছে এবং একসঙ্গে একটি সমাবেশে রাখা হয়েছে। সমস্ত অংশ ফাইল এবং সমাবেশ একটি জিপ ফাইলে রাখা হয়েছে, যা এই ধাপের শেষে পাওয়া যাবে। মনে রাখবেন যে সলিডওয়ার্কস একমাত্র সিএডি সফটওয়্যার নয় যা আপনি ব্যবহার করতে পারেন, কারণ ইনভেন্টর এবং ফিউশন 360 এর মতো অনেক প্রোগ্রাম সিএডি এর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। আপনি তাদের মধ্যে SolidWorks অংশগুলি আমদানি করতে পারেন।

এটি লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ যে প্যাডেলগুলি ধরে রাখা অক্ষগুলি হালের উপর ছিদ্রগুলির সাথে ঘনীভূত হয় যাতে অক্ষটি বাঁকানো এবং এটি সরাসরি নৌকা থেকে বেরিয়ে যায়।

এই প্রকল্পের সবকিছুই 3D মুদ্রিত (বৈদ্যুতিক উপাদান বাদে), তাই মাত্রাগুলি গুরুত্বপূর্ণ। সবকিছু একসাথে ফিট করে তা নিশ্চিত করার জন্য আমি প্রায় 0.01 ইঞ্চি সহনশীলতা দিয়েছি (কিছুটা আলগা ফিটের মতো)। মোটরে যাওয়া অক্ষের জন্য কম সহনশীলতা ছিল যাতে তারা সহজেই ফিট করতে পারে। প্যাডেলগুলি অক্ষের সাথে শক্তভাবে লাগানো হয় যাতে যখন মোটরগুলি সেট করা হয়, প্যাডেলগুলি চলাচল করে এবং নৌকাটিকে চালিত করে।

CAD দেখার সময়, আপনি বৈদ্যুতিক উপাদানগুলির জন্য প্ল্যাটফর্মগুলি লক্ষ্য করবেন। উপাদানগুলিকে তাদের প্ল্যাটফর্মে "পপ" করার জন্য যাতে তাদের ঘুরে বেড়ানো থেকে বিরত রাখা যায়।

সবচেয়ে বড় প্রিন্ট হল হুল এবং idাকনা, তাই ডিজাইন করার সময় এটি মনে রাখতে ভুলবেন না। আপনাকে এটিকে অংশে বিভক্ত করতে হতে পারে, কারণ এটি একবারে মুদ্রণ করা খুব বড় হবে।

ধাপ 3: কন্ট্রোল সার্কিট

এখানে আমরা নৌকা নিয়ন্ত্রণকারী বৈদ্যুতিক সার্কিট নিয়ে আলোচনা করব। আমার ফ্রিজিং থেকে একটি পরিকল্পিত আছে, যা একটি সহায়ক সফটওয়্যার যা আপনি এখানে ডাউনলোড করতে পারেন। এটি বৈদ্যুতিক পরিকল্পনা তৈরি করতে সাহায্য করে।

এই প্রকল্পে ব্যবহৃত সমস্ত উপাদান ফ্রিজিংয়ে নেই, তাই সেগুলি প্রতিস্থাপন করা হয়েছে। কালো ফটোসেন্সর HCSR04 সেন্সরের প্রতিনিধিত্ব করে এবং ছোট হাফ ব্রিজটি L298N মোটর নিয়ন্ত্রক।

HCSR04 এবং L298N ব্রেডবোর্ডের পাওয়ার রেলগুলির সাথে সংযুক্ত, যা পালাক্রমে Arduino এর পাওয়ার সাইডের সাথে সংযুক্ত (5V এবং গ্রাউন্ড পিনগুলিতে)। HCSR04 এর ইকো এবং ট্রিগার পিন যথাক্রমে আরডুইনোতে 12 এবং 13 পিনে যায়।

L298 এর জন্য সক্ষম পিনগুলি (যে গতি নিয়ন্ত্রণ করে) পিন 10 এবং 11 (A/Motor A সক্ষম করুন) এবং 5 এবং 6 (ENB/মোটর B) এর সাথে সংযুক্ত। মোটরগুলির শক্তি এবং ভিত্তিগুলি তখন L298N এর পোর্টের সাথে সংযুক্ত থাকে।

Arduino অবশ্যই আমাদের পোর্টেবল ফোন চার্জার থেকে পাওয়ার গ্রহণ করবে। যখন সার্কিটটি চালিত হয়, মোটরগুলি আমাদের প্রক্সিমিটি সেন্সর দ্বারা নির্ধারিত দিক থেকে সর্বোচ্চ গতিতে সেট করা হয়। এটি কোডিং অংশে আচ্ছাদিত হবে। এতে নৌকা চলাচল করবে।

ধাপ 4: Arduino কোড

এখন আমরা এই প্রকল্পের কাজটি কী করে তা নিতান্তই কটাক্ষ করি: কোড! আমি এই প্রকল্পের কোড সহ একটি জিপ ফাইল সংযুক্ত করেছি, যা এই ধাপের শেষে পাওয়া যাবে। এটি সম্পূর্ণরূপে আপনার জন্য দেখার জন্য মন্তব্য করা হয়েছে!

- Arduino এর জন্য লিখিত কোড Arduino সমন্বিত উন্নয়ন পরিবেশ (IDE) নামে পরিচিত একটি প্রোগ্রামে লেখা হয়। এটি এমন কিছু যা আপনাকে Arduino এর অফিসিয়াল ওয়েবসাইট থেকে ডাউনলোড করতে হবে, যা এখানে পাওয়া যাবে। IDE C/C ++ প্রোগ্রামিং ভাষায় লেখা।

আইডিই এর মাধ্যমে লিখিত এবং সংরক্ষিত কোড স্কেচ হিসাবে পরিচিত। স্কেচ এবং ক্লাস ফাইল এবং লাইব্রেরিতে অন্তর্ভুক্ত আপনি অনলাইন থেকে বা আপনি নিজে তৈরি করতে পারেন। এগুলির বিস্তারিত ব্যাখ্যা এবং কীভাবে আরডুইনোতে প্রোগ্রাম করা যায় তা এখানে পাওয়া যাবে।

- এই ধাপের শুরুতে দেখা গেছে, আমার একটি ইউটিউব ভিডিও প্রকল্পের মূল স্কেচের উপর দিয়ে যাচ্ছে, আপনি এটি এখানে দেখতে পারেন! এটি মূল স্কেচ এবং এর কার্যাবলীর উপর যাবে।

- আমি এখন সংক্ষিপ্তভাবে প্রক্সিমিটি সেন্সর নিয়ন্ত্রণের জন্য আমার তৈরি করা লাইব্রেরিতে যাব। লাইব্রেরি আমার প্রধান স্কেচে কোডের কম লাইন সহ সেন্সর থেকে ডেটা পাওয়া সহজ করে তোলে।

. H ফাইল (HCSR04.h) হল সেই ফাংশন এবং ভেরিয়েবলের তালিকা যা আমরা এই লাইব্রেরিতে ব্যবহার করব এবং সেগুলি কে অ্যাক্সেস করতে পারে তা নির্ধারণ করে। আমরা একটি কন্সট্রাকটর দিয়ে শুরু করি, যা কোডের একটি লাইন যা একটি বস্তুকে সংজ্ঞায়িত করে (আমাদের ক্ষেত্রে, "HCSR04ProxSensor" যা আমরা ব্যবহার করছি) যে মানগুলিকে আমরা বন্ধনীতে ইনপুট করি। এই মানগুলি হবে ইকো এবং ট্রিগার পিন যা আমরা ব্যবহার করছি, যা আমাদের তৈরি করা সেন্সর বস্তুর সাথে যুক্ত হবে (যা "HCSR04ProxSensor NameOfOurObject" অন্তর্ভুক্ত করে আমরা যা খুশি নাম দিতে পারি)। "পাবলিক" সংজ্ঞার মধ্যে জিনিসগুলি লাইব্রেরির ভিতরে এবং বাইরে (আমাদের প্রধান স্কেচের মতো) যেকোনো কিছু দ্বারা অ্যাক্সেস করা যেতে পারে। এখানেই আমরা আমাদের ফাংশনগুলিকে তালিকাভুক্ত করব যা আমরা মূল স্কেচে কল করি। "প্রাইভেট" -এ আমরা ভেরিয়েবল সংরক্ষণ করি যা লাইব্রেরি চালায়। এই ভেরিয়েবলগুলি শুধুমাত্র আমাদের লাইব্রেরির ফাংশন দ্বারা ব্যবহারযোগ্য। আমাদের তৈরি করা প্রতিটি সেন্সর অবজেক্টের সাথে কোন ভেরিয়েবল এবং ভ্যালু যুক্ত আছে তা আমাদের ফাংশনগুলির জন্য এটি মূলত একটি উপায়।

এখন আমরা "HCSR04.cpp" ফাইলে চলে যাই। এখানেই আমরা আসলে আমাদের ফাংশন এবং ভেরিয়েবল এবং তারা কিভাবে কাজ করে তা সংজ্ঞায়িত করি। আপনি যদি আপনার মূল স্কেচের মধ্যে কোডটি লিখতেন তবে এটি অনুরূপ। নোট করুন যে ফাংশনগুলি তারা কী ফেরত দেয় তার জন্য নির্দিষ্ট করা উচিত। "ReadSensor ()" এর জন্য, এটি একটি সংখ্যা (একটি ভাসা হিসাবে) প্রদান করবে, তাই আমরা "float HCSR04ProxSensor:: readSensor ()" দিয়ে ফাংশনটিকে চিহ্নিত করি। মনে রাখবেন যে আমাদের অবশ্যই "HCSR04ProxSensor::" অন্তর্ভুক্ত করতে হবে, এই ফাংশনের সাথে যুক্ত বস্তুর নাম। আমরা আমাদের কন্সট্রাকটর ব্যবহার করে আমাদের পিন সংজ্ঞায়িত করি, "readSensor ()" ফাংশন ব্যবহার করে একটি বস্তুর দূরত্ব খুঁজে বের করি এবং "getLastValue ()" ফাংশন দিয়ে আমাদের শেষ পড়ার মান পাই।

ধাপ 5: 3D- প্রিন্ট সব অংশ এবং সমাবেশ

একবার হালের দুটি টুকরা মুদ্রিত হয়ে গেলে, আপনি সেগুলি পেইন্টার টেপ দিয়ে একসঙ্গে টেপ করতে পারেন। এটি একসাথে রাখা উচিত। তারপরে আপনি আমাদের CAD ডিজাইনের ভিত্তিতে অন্যান্য সমস্ত অংশকে স্বাভাবিক হিসাবে একত্রিত করতে পারেন।

থ্রিডি-প্রিন্টারগুলি জি-কোডে চলে, যা আপনি প্রিন্টারের সাথে আসা একটি স্লাইসার সফটওয়্যার ব্যবহার করে পেতে পারেন। এই সফটওয়্যারটি একটি.stl ফাইল (CAD- এ আপনার তৈরি করা অংশের) নেবে এবং প্রিন্টারের পড়ার জন্য এটিকে কোডে রূপান্তর করবে (এই ফাইলের এক্সটেনশন প্রিন্টারের মধ্যে পরিবর্তিত হয়)। জনপ্রিয় থ্রিডি-প্রিন্টিং স্লাইসারের মধ্যে রয়েছে কিউরা, ফ্ল্যাশপ্রিন্ট এবং আরও অনেক কিছু!

যখন 3D- প্রিন্টিং হয়, তখন এটা জানা জরুরী যে এতে অনেক সময় লাগে, তাই সেই অনুযায়ী পরিকল্পনা করতে ভুলবেন না। দীর্ঘ মুদ্রণের সময় এবং ভারী অংশগুলি এড়াতে, আপনি প্রায় 10%ইনফিল দিয়ে মুদ্রণ করতে পারেন। মনে রাখবেন যে একটি উচ্চতর ইনফিল প্রিন্টে অনুপ্রবেশকারী জলের বিরুদ্ধে সাহায্য করবে, কারণ সেখানে কম ছিদ্র থাকবে, কিন্তু এটি অংশগুলিকে ভারী করে তুলবে এবং বেশি সময় লাগবে।

প্রায় সব 3D- প্রিন্ট পানির জন্য উপযুক্ত নয়, তাই আমাদের সেগুলোকে ওয়াটারপ্রুফ করতে হবে। এই প্রকল্পে, আমি ফ্লেক্স সীল প্রয়োগ করা বেছে নিয়েছি, কারণ এটি বেশ সহজ এবং প্রিন্টের বাইরে পানি রাখার জন্য অত্যন্ত ভাল কাজ করে।

ধাপ 6: প্রিন্টকে ওয়াটারপ্রুফ করা

এই প্রিন্টকে ওয়াটারপ্রুফ করা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ আপনি চান না আপনার দামি ইলেকট্রনিক্স ক্ষতিগ্রস্ত হোক!

শুরু করার জন্য, আমরা হালের বাইরে এবং নীচে বালি করব। এটি ভাল সুরক্ষা প্রদান করে, ফ্লেক্স সীল প্রবেশ করার জন্য খাঁজ তৈরি করা। আপনি কিছু উচ্চ গ্রিট/সূক্ষ্ম স্যান্ডপেপার ব্যবহার করতে পারেন। খুব বেশি বালি না হওয়ার বিষয়ে সতর্ক থাকুন, কয়েকটি স্ট্রোক ঠিক হওয়া উচিত।

ধাপ 7: হাল স্যান্ডিং

সাদা রেখা দেখা দিতে শুরু করলে কখন থামতে হবে তা আপনি জানতে পারবেন।

ধাপ 8: ফ্লেক্স সীল প্রয়োগ করুন

ফ্লেক্স সীল লাগানোর জন্য আপনি একটি পপসিকল স্টিক বা ব্রাশ ব্যবহার করতে পারেন। কোন দাগ মিস করবেন না এবং পুঙ্খানুপুঙ্খ হতে ভুলবেন না। আপনি কেবল আপনার টুলটি খোলা ক্যানের মধ্যে ডুবিয়ে হুলের উপর ঘষতে পারেন।

ধাপ 9: ফ্লেক্স সীল বসতে দিন

এখন আমরা অপেক্ষা করি! ফ্লেক্স সীলটি কিছুটা শুকানোর জন্য সাধারণত 3 ঘন্টা সময় লাগে, তবে আমি নিশ্চিত হওয়ার জন্য এটি 24 ঘন্টার জন্য বসতে দেব। শুকানো শেষ হয়ে গেলে আপনি আরও একটি ফ্লেক্স সিলের আরেকটি কোট প্রয়োগ করতে পারেন, কিন্তু এটি একটু ওভারকিল (1 স্তর আমার জন্য দুর্দান্ত কাজ করেছে)।

ধাপ 10: সমাবেশ এবং পরীক্ষা

এখন যেহেতু ফ্লেক্স সিল শুকানো শেষ হয়েছে, আমি বৈদ্যুতিক উপাদানগুলি যোগ করার আগে পানিতে হুল পরীক্ষা করার পরামর্শ দিচ্ছি (যদি হুলটি ওয়াটারপ্রুফ না হয়, যা আপনার আরডুইনোতে সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে!)। শুধু এটি আপনার ডোবা বা পুলে নিয়ে যান এবং দেখুন যে নৌকাটি কোন ফুটো ছাড়াই 5 মিনিটের বেশি ভাসতে পারে কিনা।

একবার আমরা নিশ্চিত করি যে আমাদের হুল জলরোধী, আমরা আমাদের সমস্ত অংশ যুক্ত করতে শুরু করতে পারি! Arduino, L298N, এবং বাকি উপাদানগুলিকে সঠিকভাবে তাদের যথাযথ পিনের সাথে যুক্ত করতে ভুলবেন না।

ডিসি মোটরগুলিতে তারের ফিট করার জন্য, আমি পুরুষের লিডগুলিকে মোটরটির লিডগুলিতে সোল্ডার করেছি যাতে তারা নিশ্চিত থাকে। সোল্ডারিং আপনার সমস্ত সংযোগ সুরক্ষিত কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য বা যদি আপনার দীর্ঘতর তারের প্রয়োজন হয় তবে এটি দরকারী। আপনি যদি আগে কখনও সোল্ডার না করে থাকেন তবে আপনি এখানে এটি সম্পর্কে আরও জানতে পারেন!

একবার সবকিছু একসাথে হয়ে গেলে, সমস্ত উপাদানগুলিকে হালের মধ্যে রাখুন এবং কিছু পরীক্ষা করুন! আপনি সিরিয়াল মনিটরে দূরত্বের মানগুলি পড়ার মাধ্যমে সেন্সরের কাজগুলি পরীক্ষা করতে চান, মোটরগুলি সঠিকভাবে ঘুরছে কিনা তা পরীক্ষা করুন।

ধাপ 11: চূড়ান্ত পণ্য

এবং এখন আপনার কাজ শেষ! একটি পরীক্ষা ড্রাইভে কোন ত্রুটি আছে কিনা তা পরীক্ষা করুন (ইলেকট্রনিক্স প্রয়োগ করার আগে নৌকা এবং হুল ভাসান) এবং আপনি সেট!