描述

概述

自動皂液器是一種非接觸式皂液器，內置 20 秒倒數計時器，由 LCD 或伺服器表示。在細菌是最大威脅的時代，定期徹底洗手是一種好習慣。這個項目讓生活的那一部分變得更輕松、更愉快。

描述

自動皂液器+計時器是一個有趣且相對容易構建的項目，它使當今生活的重要組成部分變得更加愉快。

程序

第 1 步：組裝電路

首先，您應該收集上面列出的所有部分。

首先，我們將創建泵送肥皂瓶的電路。

為此，您將需要您的伺服器、一個構建器底座和三個 MM 跳線。

對于大多數 9G 伺服系統，電線顏色將代表以下內容：

執行器伺服：

我們現在將使用跳線將伺服連接到 Builder Base，如下所示：

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如果您決定使用伺服計時器而不是 LCD 來顯示剩余時間，則需要向連接到 GP1 的客戶端添加第二個伺服。

定時器伺服（可選）

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現在我們可以為我們的 LCD 和距離傳感器組裝電路。如果您按照下圖進行操作，您應該只需要 4 MF 和 6 MM 跳線，以及一個面包板。

這是兩個組件的接線指南：

超聲波傳感器：

2x16 液晶

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第 2 步：構建分配器（3D 打印案例）

我們已經用一個 3D 打印的外殼更新了這個項目，以容納所有組件。您可以在頁面底部找到模型。

如果您無法使用 3D 打印機，請繼續執行“步驟 2：構建分配器（舊案例）”，了解如何在沒有 3D 打印盒的情況下構建模型。

在這個項目中，您有兩個選項來顯示剩余時間。我們將向您展示如何構建的第一個選項是 LCD 計時器，第二個選項是伺服計時器。

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要將 LCD 計時器放在外殼上，您需要 LCD 電路和 2 個 M3x 20mm 螺栓。

使用 M3 螺栓，將 LCD 固定到項目的前板上，如下所示。

接下來，將連接 LCD 的客戶端放入后部客戶端支架中。

這就是安裝 LCD 定時器的過程！

首先打印出我們的計時器圖形，將其剪下，然后將其粘在外殼的正面，如下所示。

接下來，將伺服器及其電線穿過前板中心的矩形孔。

接下來，我們將執行器伺服器放置在外殼上。如下圖所示。

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將伺服器放在面板左側的插槽中，伺服花鍵位于伺服器的上半部分。接下來，使用 2 個 M3 螺釘，將伺服系統固定到底座上。

現在，我們將伺服客戶端放在機箱背面。

客戶支架旨在通過緊密的摩擦配合將客戶固定到位，因此不需要魔術貼或粘合劑。

接下來，我們將距離傳感器及其客戶端固定在機箱上。

只需將距離傳感器放入其插槽并向上彎曲電線，以便為肥皂瓶留出間隙。至于客戶，就像我們對前一個客戶所做的那樣，將其放在剩余的客戶持有人中。

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接下來，我們將肥皂瓶放入箱子中。只需將瓶子擠入中心切口即可。我們的尺寸適合大多數普通肥皂瓶，但如果您的不適合這種情況，您可以修改 3D 文件以適合您的。

現在，要完成這個項目的組裝，我們需要將點膠線連接到外殼和伺服器上。

首先將電線穿過與距離傳感器相鄰的孔。

然后將電線放在分配器噴嘴上。

最后，握住教導的電線，將電線穿過伺服臂上的一個孔并將其系好。

而已！使用 3D 打印外殼的這個項目的組裝現已完成！

第 2 步：構建分配器（舊案例）

使用我們在上面組裝的電路，我們現在將開始構建分配器。

讓我們從伺服開始。使用熱膠槍將伺服系統粘到項目框的左后角 - 如此處所示。

** 9g 舵機僅旋轉 180?，因此您必須注意確保舵機的方向與其運動范圍相關。如果你不這樣做，你可能會發現伺服器只會在你需要的相反方向上旋轉。對于我們的設置，伺服系統位于左后角，我們需要從它出來的電線指向的末端。**

伺服器正確定向并牢固地固定在盒子上，您現在可以定位皂液器

我們選擇將皂液器放置在盒子后壁的左中央。找到皂液器的合適位置后，用大量熱膠將其粘合到位。

伺服和皂液器就位后，我們現在可以連接驅動分配器頭的電線。

在這里您可以看到，要將電線連接到伺服臂上，我們只需將電線穿過手臂上的一個孔，然后將電線纏繞在自身周圍。

然后，我們在皂液器頭的頂部切了一個座，以防止電線在壓力下滑動。

然后，在皂液器的另一側，我們用美工刀切了一個孔，將電線穿過，拉動它，然后將其包裹在自身上以將其固定到位。

正確安裝伺服和電線后，您可以將客戶端固定在分配器的背面。我們選擇使用魔術貼來更容易穿脫。

您項目的伺服部分現已完成！

現在讓我們將距離傳感器和 LCD 組件添加到分配器中。

我們首先將 LCD 放在盒子的前部中央，并使用魔術貼固定。

**我們建議您將 LCD 放置在項目盒上方或后面的右側，如果肥皂分配器在其下方沒有手的情況下啟動，則可能會炸毀您的 LCD。**

現在將超聲波距離傳感器放在皂液器的右側。我們再次使用魔術貼將它附加到項目上。Builder Base 還使用魔術貼固定在項目箱的背面。

您項目的硬件部分現已完成！現在我們只需要構建固件和應用程序。

第 3 步：構建固件

使用左側的工具欄導航到固件生成器。選擇屏幕左上角的“+新建”。

接下來，將您的固件文件命名為“Servo”并點擊“Create”。

現在，選擇“+ 添加設備”按鈕。您可以使用搜索欄或滾動列表來查找設備。找到并選擇“伺服”設備，將其命名為伺服，然后單擊“添加硬件”。

現在，重復前面的步驟并將另一個伺服器添加到您的固件文件中。將此命名為“伺服定時器”

現在您已準備好配置設備。

選擇伺服設備，然后從驅動程序下拉菜單中選擇“通用”。對于引腳選擇 GP0。

選擇伺服定時器設備，然后從驅動程序下拉菜單中選擇“通用”。對于引腳選擇 GP1。

這就是我們需要為伺服固件文件做的所有事情。現在您可以通過點擊屏幕底部的藍色保存按鈕來保存它。

我們現在將為距離傳感器和 LCD 創建固件文件。

單擊“+新建”按鈕。將新文件命名為“Distance Sensor + LCD”并點擊“Create”。

接下來，選擇“+ 添加設備”。使用搜索功能找到“LCD”設備，將其命名為“LCD”，然后點擊“添加硬件”按鈕。

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我們仍然需要添加距離傳感器，所以點擊“+添加硬件”按鈕，搜索“距離超聲波”設備，將其命名為“距離”，然后點擊“添加硬件”按鈕。您現在應該在固件設備列表中擁有這兩個設備。

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要配置 LCD，請單擊 LCD 設備，然后從驅動程序下拉菜單中選擇“Generic LCD2004 Display LCD”驅動程序。

相應地配置驅動程序：

I2C 地址：0x27

布局：2x16

現在我們將配置距離傳感器。單擊距離傳感器設備，然后從驅動程序下拉菜單中選擇 HC-SR04 驅動程序。

相應地配置驅動程序：

回聲針：GP3

觸發引腳：GP4

分辨率(I)：1

**請務必注意，您的分辨率將受到系統測量設置的影響。我們的當前設置為英制，因此以英寸為單位。但是，如果您將系統設置為公制，則分辨率將以厘米為單位。**

點擊屏幕底部的藍色保存按鈕保存固件文件。

現在您可以上傳固件文件了！

對于您的“Servo”和“Distance+LCD”固件文件，選擇它們旁邊的“Action”按鈕。在下拉菜單下選擇“上傳”按鈕。

將出現您配對的 Builder Base 的列表。對于每個固件文件，請務必將其上傳到相應的客戶端。這意味著您的伺服固件應該轉到伺服連接到的構建器底座，而 LCD+Distance 固件應該轉到 LCD 和距離傳感器連接到的構建器底座。

第 4 步：對應用程序進行編程

如果要導入應用程序，請從資源部分下載并導入。否則，正如我們描述應用程序中使用的邏輯一樣，您可以跟隨并自己構建它。

這是皂液器應用程序：

前兩個代碼塊是距離超聲波和值比較塊。這是決定皂液器是否被觸發的兩個塊。Distance Ultrasonic 模塊不斷將距離數據發送到 Value Compare 模塊上的“Value 1”端口。如果發送到值 1 端口的值小于“值 2”端口的默認值，皂液器和倒計時序列將被觸發。

為此，我們將“值 1”端口設置為在收到新數據時觸發評估，我們將“值 2”的默認值設置為 7。

這意味著如果一個物體在超聲波傳感器的 7 英寸范圍內，皂液器邏輯就會執行。

一旦值比較模塊檢測到小于 7 的值，就會觸發兩個數據序列對象。一個數據序列處理皂液器序列，另一個處理 LCD 倒數計時器序列。

我們將首先關注分配順序。

該序列控制伺服的驅動。從端口觸發器 1 觸發靜態數字塊。一旦觸發了靜態數字塊，它就會通過“度數”端口向伺服系統發送一個值 0。這將伺服器置于其 0° 位置。

同時 Timeout 塊已經被觸發。在觸發另一個靜態編號塊之前，此塊等待 500 毫秒。該塊的值為 180，一旦觸發，它將重置伺服器回到其 180? 位置。

這是允許我們以適當的脈沖驅動伺服的基本邏輯。

**根據您為皂液器選擇的配置，您可能需要調整發送到伺服器的度數位置。您可以通過更改靜態編號塊上的默認值來做到這一點。為此，請單擊“值”端口并在右側的屬性值中更改其默認值。記得點擊屬性面板上的“保存屬性”按鈕，否則您的更改將丟失！**

現在讓我們看一下兩個倒計時序列：

如果您選擇使用第二個伺服作為倒數計時器，則在第一個突出顯示的矩形中找到的代碼塊處理倒數序列。

使用舵機計時倒計時只需要三個代碼塊。一個 Ramp Up Beta 對象、一個 Manual Ranging 對象和一個 Servo 硬件對象。Ramp Up 代碼對象在給定的時間段內輸出遞增的模擬值。因此，如果在 Time 端口中輸入 20, 000ms 并啟動對象，則輸出值為 +4095/20, 000，每毫秒持續 10 秒，最終輸出值為 4095。

如下配置 Ramp Up 對象： Time 20000

接下來，值輸出端口連接到手動測距代碼對象上的值輸入端口。我們有手動測距對象設置來將模擬值轉換為度數。我們通過如下配置輸入端口來做到這一點：

此配置執行以下操作：

從 0 到 4095 取值，模擬值的范圍，然后將此值范圍轉換為適合 0 到 180 度。Out Min 設置為 180，out max 設置為 0，以便翻轉伺服器的方向。

如果您選擇使用 LCD 屏幕顯示計時器，則第二個矩形處理倒計時序列。

倒計時序列觸發“Time Remaining”靜態字符串代碼塊，這會將字符串“Time Remaining”通過“String A”端口發送到字符串合并塊。

然后該序列觸發一個靜態編號塊，其值設置為 20。該值 20 然后通過“值”端口發送到數據計數器，將計數器的當前值設置為 20。

一旦發生這種情況，20 的值就會從數據計數器通過“String B”端口發送到 String Merge 塊，將字符串 A 和 B 組合在一起。字符串 B 被設置為觸發，因此當它接收到 20 的值時，它通過 LCD 上的“String”端口向 LCD 輸出字符串“Time Remaining: 20”。

該字符串還用于“清除”任何其他消息的 LCD。“Wait to Send”超時端口等待 100 ms，然后觸發 LCD 上的“Send to Display”功能。這可確保 LCD 已被清除，并且下一個字符串已按適當的順序加載到 LCD 中。

一旦 LCD 上的“Send to Display”功能被觸發，發送給它的字符串就會出現在物理 LCD 上。

然后，該過程通過使用振蕩器重復自身 20 次。振蕩器以 1 秒的間隔觸發 20 次。每次振蕩器振蕩時，它都會向數據計數器上的“遞減”端口發送一個觸發信號。這會將數據計數器的值減 1。每次遞減時，都會將新值發送到字符串合并塊，并重復清除、寫入和發送新字符串到 LCD 的整個序列。

當振蕩器每秒遞減計數 20 秒時，另一個名為“20 秒超時”的超時已由數據序列觸發。這將等待 20 秒，然后清除字符串“Done”并將其發送到 LCD。一旦字符串被發送到 LCD，就會觸發一個名為“Wait to Send”的 100 毫秒超時。此超時的目的是確保清除、接收字符串和寫入 LCD 都以適當的順序發生。

這總結了皂液器項目中使用的邏輯！

第 5 步：映射應用程序

您現在應該回到應用程序頁面。

找到您的“肥皂分配器”應用程序并點擊播放按鈕。

包含所有設備的列表是您的應用程序將展開的。

接下來點擊“測距”設備，右側會出現客戶端下拉菜單。

從下拉菜單中選擇距離驅動程序并點擊“完成”。

對 LCD 和兩個舵機重復相同的步驟。

請注意狀態符號如何變為綠色復選標記。

第 6 步：運行應用程序！

恭喜你建造了皂液器。現在是時候使用它了！

點擊“保存+運行”。

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瞧！您的皂液器項目現已完成。

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