Smart Pull-Up Bar Berbasis Arduino dengan Masukan Audio dan Sensor Cahaya
Komponen dan Perlengkapan
Arduino Nano R3 – 1 unit
Pull-Up Bar – 1 unit (Diameter 25mm)
Speaker 0.5W 40mm – 1 unit (Diameter 40mm)
Servo MG90S – 1 unit
Diod Laser – 1 unit (Diameter 9mm)
Resistor 1k ohm – 1 unit
Kapasitor 100 µF – 1 unit
Sumber Daya 5V – 1 unit
Jack DC – 1 unit
Kabel Jumper (generic) – 1 set
LDR, 5 Mohm – 1 unit
Saklar Geser – 1 unit
Baut Mesin M4 – 2 unit (dan baut)
Baut Mesin M3 – 3 unit
Baut Mesin M2 – 4 unit
Tic Tacs – 1 paket
PCB – 1 unit
Screw Terminal – 1 unit
Female Headers – 1 unit
Male Headers – 1 unit
Lemaran Plastik Transparan – 1 unit
Alat dan Mesin yang Diperlukan
Bekol Solder (generic)
Printer 3D (generic)
Aplikasi dan Layanan Online
Arduino IDE
Tentang Proyek Ini
Halo teman-teman! Nama saya Nikolas dan saya berusia 15 tahun. Hari ini dalam tutorial ini saya akan menunjukkan kepada Anda cara membuat Smart Pull-Up Bar menggunakan Arduino Nano yang, ketika Anda mulai melakukan Pull-Ups atau Chin-Ups akan memutar musik untuk menjaga Anda termotivasi dan setelah berolahraga selama waktu tertentu, sebuah hadiah, sebuah Tic Tac, dalam kasus saya akan dikeluarkan! Pastikan untuk menonton video YouTube di atas untuk melihat Smart Pull-Up Bar dalam tindakan dan untuk mengikuti instruksi dari sana jika Anda lebih memilih!
Saya awalnya berpikir untuk membuat ini untuk memotivasi saya berolahraga lebih sering, tetapi ternyata saya hanya ingin alasan untuk makan lebih banyak permen!
Saya juga sangat ingin mengucapkan terima kasih kepada Arduino karena proyek ini dipilih sebagai salah satu pemenang dari Arduino Day Community Challenge 2021!
Langkah 1: Memahami Cara Kerjanya
Dasarnya saya telah membuat sensor sinar laser dengan melekatkan Diod Laser murah dan LDR pada Pull-Up Bar. Mereka sejajar sempurna yang berarti banyak cahaya mencapai LDR dan sehingga sensor mengeluarkan nilai analog yang tinggi. Namun ketika saya meletakkan tangan saya pada bar untuk mulai berolahraga saya memblokir sinar cahaya, nilainya menjadi jauh lebih rendah dan sensor mengirimkan sinyal ke Arduino Nano, yang dipasang di dinding dalam kotak dan kemudian sebuah lagu mulai diputar menggunakan speaker kecil (Dalam kasus saya adalah Take on me oleh A-ha). Setelah sekitar 30 detik, ketika lagu berakhir, jika saya masih menaruh tangan pada bar, sebuah hadiah, sebuah Tic Tac akan dikeluarkan menggunakan mekanisme 3D print yang diputar oleh servo!
Sekarang Anda tahu cara kerjanya mulailah membuatnya!
Langkah 2: Cetak 3D
Saya merancang semua bagian di Fusion 360, memotongnya di Cura dan mencetaknya dengan Ender 3 V2 saya di PETG dengan ketebalan lapis 0,2mm. Anda akan perlu mencetak:
"Base.stl"
"RotatorDispenser.stl"
"CoverBase.stl"
"LaserClamp.stl"
Dan "LdrClamp.stl"
Anda dapat menemukan semua berkas Di Sini
Langkah 3: Rangkaian Bagian 1
Saatnya menghubungkan elektronika!!
Letakkan Arduino Nano pada papan roti
Sambungkan 5V ke Rel Positif (merah) dan GND ke Rel Negatif (biru)
Langkah 4: Rangkaian Bagian 2
Tambahkan LDR dan sambungkan salah satu kawatnya ke 5V dan yang satunya lagi ke GND dengan resistor 1kΩ (urutan tidak penting)
Sambungkan kawat kedua ke A0 juga
Tambahkan Servo MG90S dan sambungkan kawat Coklatnya ke GND dan kawat Merahnya ke 5V
Langkah 5: Rangkaian Bagian 3
Sambungkan Kawat Kuning ke D5
Tambahkan speaker kecil dan sambungkan Kawat Merah (+) ke D11 dan Kawat Hitam (-) ke GND
Terakhir tambahkan Modul Laser dan sambungkan kawat Merah (+) ke 5V dan kawat Hitam (-) ke GND
Langkah 6: Pemrograman
Saatnya memprogram Arduino Nano! Saya melampirkan kode saya di bawah ini untuk Anda unduh jika ingin. Buka Arduino IDE pilih Papan Arduino Nano, Port COM Anda, klik Unggah dan selesai! LightThreshold menentukan seberapa sensitif LDR terhadap cahaya, ingat hal ini karena saya akan membahasnya lebih dalam di langkah selanjutnya.
Lihat juga karya adithyalokesh17! Dia telah mengubah banyak lagu populer (seperti "Take on me" yang saya gunakan) menjadi kode Arduino ringan yang mudah digunakan dengan buzzer dan speaker tanpa perlu pembaca kartu SD yang rumit dll.
Langkah 7: Pengujian/Penanganan Masalah
Ketika kode diunggah tidak ada yang terjadi. Lalu saya menutupi LDR dengan jari saya sehingga saya memblokir cahaya mencapainya. Hampir simulasi dari apa yang akan terjadi selama latihan ketika tangan saya akan memblokir sinar laser. Dalam kedua kasus pernyataan If terpicu, musik mulai diputar dan kemudian servo berputar dan mengeluarkan Tic Tac.
Ada dua masalah umum yang dapat terjadi di sini bahkan jika Anda sudah melakukan semuanya dengan benar.
Musik tidak mulai diputar ketika Anda menutupi sensor. Anda dapat dengan mudah menyelesaikan ini dengan meningkatkan nilai "LightThreshold" yang kita bahas di langkah sebelumnya sehingga membuatnya lebih sensitif.
Musik mulai diputar tanpa menutupi sensor. Anda dapat menyelesaikan ini dengan menurunkan nilai "LightThreshold" sehingga membuatnya kurang sensitif.
Tips:
Tips yang baik untuk menyesuaikan nilai Threshold dengan tepat adalah menggunakan serial monitor dan melihat nilai cahaya yang dihasilkan sensor Anda. (Nilai dapat berkisar di mana saja antara 0 (Kekalang Mutlak) hingga 1023 (Cahaya Mutlak)
Untuk pengukuran yang akurat saya akan menyarankan untuk mengarahkan diod laser ke LDR dan bekerja dengan nilai-nilai itu daripada nilai cahaya lingkungan ruangan Anda.
Langkah 8: PCB
Sejak semuanya berfungsi saatnya membuat PCB agar semua komponen dapat muat dalam kotak yang lebih kompak. Satu-satunya perbedaan PCB dari rangkaian papan roti yang kita buat sebelumnya adalah saya telah menyertakan terminal input daya yang menghubungkan (+) ke 5V dan (-) ke GND dan saya telah menambahkan kapasitor 100μF (opsional) secara paralel untuk meratakan arus.
Langkah 9: Memasang Servo
Bekukan servo ke Base menggunakan 1 atau 2 baut M2.
Langkah 10: Memasukkan Laser ke dalam Klip
Masukkan Diod Laser ke LaserClamp.
Langkah 11: Memasang LDR ke Klip
Masukkan LDR ke LdrClamp. (Ada dua lubang kecil untuk melewatkan kawat)
Langkah 12: Pengelasan
Solderkan kawat merah yang diinginkan ke kawat positif Jack DC.
Solderkan kawat hitam ke kawat negatif Jack DC.
Solderkan kawat merah baru ke saklar geser.
Langkah 13: Memasang Jack DC
Masukkan Jack DC ke lubangnya di base. Amankan di tempat dengan baut.
Langkah 14: Pengelasan Saklar
Solderkan kawat merah Jack DC ke kawat lain saklar.
Langkah 15: Memasang Saklar
Masukkan saklar ke tempatnya.
Langkah 16: Menghubungkan Daya ke PCB
Sambungkan kawat merah ke input daya positif PCB.
Dan kawat hitam ke input daya negatif.
Langkah 17: Menghubungkan Servo ke PCB
Sambungkan servo ke male headers.
Langkah 18: Menghubungkan Speaker ke PCB
Sambungkan speaker
Langkah 19: Memasang PCB ke Base
Pasang PCB ke dalam Base
Amankan di tempat dengan 2-4 baut M2
Langkah 20: Memotong & Memasang Lemaran Plastik
Potong lemaran plastik transparan menjadi persegi panjang sekitar 75mm x 17mm dan rapikan sisinya sampai pas rapat di base.
Langkah 21: Memasang Laser ke Bar
Pasang LaserClamp ke satu sisi Pull-Up Bar dan rapatkan klip menggunakan baut M4 dan baut
Langkah 22: Memasang LDR ke Bar
Pasang LdrClamp ke sisi lain Bar dan rapatkan lagi menggunakan baut M4 dan baut
Langkah 23: Menyelaraskan Laser dan LDR
Nyalakan Modul Laser dengan menyambungkannya ke sumber daya ~5V (pin 5V Arduino, 3 x baterai AA, 1S Lipo, baterai 18650 atau apa pun yang Anda sukai)
Putar Klip sampai Sinar Laser mengenai pusat LDR
Langkah 24: Menempelkan Kotak ke Dinding
Amankan Pistol Lem Panas, mungkin alat favorit semua pembuat, dan tempel Base ke dinding Anda.
Langkah 25: Menghubungkan Laser dan LDR ke PCB
Lilitkan kabel Laser dan LDR di sekitar pintu Anda
Sambungkan dua kabel merah ke bagian tengah triple screw terminal
Sambungkan kabel hitam LDR ke bagian atas
Dan kabel hitam Laser ke bagian lain
(Tentu saja semua koneksi ini akan berbeda berdasarkan bagaimana dan jika Anda membuat PCB dan milik saya hanya dapat digunakan sebagai referensi konsep)
Langkah 26: Memasang Pengedar
Sambungkan Sumber Daya ke Jack DC dan nyalakan saklar
Saat Arduino pertama kali mendapatkan daya, servo otomatis pergi ke posisi 0 derajat dan terkunci di tempat. Ketika itu terjadi, pasang RotatorDispenser padanya. Pastikan bahwa dua lubang untuk Tic Tacs terselaraskan dengan benar.
Langkah 27: Menambahkan Tutup
Pasang speaker ke dalam Cover
Bekukan cover ke Base menggunakan 2 - 4 x baut M3
Langkah 28: Menambahkan Tic Tacs!
Terakhir tambahkan beberapa Tic Tacs…
Langkah 29: Selamat Proyek Selesai!
Smart Pull-Up Bar akhirnya selesai!!
Saya harap Anda menikmati tutorial ini sepertinya saya menikmati membuatnya! Jika Anda memiliki pertanyaan atau saran beri tahu saya! Jika pertimbangkan untuk berlangganan Saluran YouTube saya untuk lebih banyak tutorial, bangunan keren dan untuk mendukung saya selama perjalanan ini. Have a great day!
Kode
SmartPullUpBar.ino
No preview (download only).
Bagian dan Kotak Khusus
Thingiverse
https://www.thingiverse.com/thing:4809522CAD file on thingiverse.com
