如何制作一個展示水循環(huán)的立體模型

第1步：構(gòu)建盒子

我們有建了一個木箱，但你也可以用一個紙箱。箱子尺寸為正面40厘米，深25厘米，高30厘米。

我們已經(jīng)放置了一個帶鉸鏈的方便蓋子，這樣通過提起它可以更容易地工作。此外，我們并不需要后墻，因此您可以跳過它，只需在天空中使用一些藍紙，如圖所示。

步驟2：連接電機

我們將在步進頂部附近安裝步進電機，這樣它們就可以旋轉(zhuǎn)，包裹著我們的薄紗，蒸發(fā)薄紗和云層。

首先我們需要鉆孔。

用紙張制作電機面罩，如照片所示。這樣可以正確標記孔［照片］。鉆，然后用螺釘和螺栓連接電機。

步驟3：連接軸

對于軸，我們使用銅管道管。測量距離，考慮電機深度，再減去1厘米，然后切3個。

使用電機軸作為模具，用鉗子按壓管子的一端周圍。

然后使用螺絲作為模具，并在管子的另一端做同樣的操作。

在另一面墻上鉆一個孔，與電機軸相對（測量距離） 。通過孔將軸固定在電機軸和螺釘之間。使用一個或兩個螺栓固定螺釘，使用金屬環(huán)使軸旋轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，如圖所示。

步驟4：固定伺服電機

在下方使用一些藍色標簽，并在上方用螺絲固定金屬條，將伺服電機安裝在地板上。這將用于升起太陽，如照片所示。

確保以正確的方向?qū)⑵涔潭ā?（如果你做錯了它不是一個大問題，你可以用arduino代碼編輯它。）

用吸管和膠水將太陽安裝在電機軸上。

步驟5：連接電子，電機，LED

Arduino Uno有14個數(shù)字引腳。每個步進電機驅(qū)動器需要4個引腳，伺服電機需要一個引腳，LED有一個引腳。

您可以在原理圖中看到基本連接。 4個數(shù)字引腳連接到驅(qū)動器。你需要一個單獨的驅(qū)動器（和電機）電源，因為電機消耗相當(dāng)大的功率，如果你從Arduino供電，你將遇到問題。您可以使用USB充電器和電纜，切斷它，使用+ 5V和GND為電機供電。您還需要將Arduino板上的GND連接到外部電源的GND，如原理圖所示。

連接：

引腳0，1，2，3：電機2

引腳4，5，6，7：電機1

引腳8，* 10，11，12：電機0.請注意，我們?yōu)樗欧姍C保存了PIN 9：在某些Arduino板中，只有銷9和10可以驅(qū)動伺服。

伺服電機連接非常標準。使用數(shù)字引腳9進行控制。使用外部電源（與步進電機相同）為伺服電源供電（即不是原理圖，從Arduino電路板獲取電源。）

APA106 LED設(shè)計使我們能夠僅用一個引腳單獨控制幾個LED。我們將使用Digital Pin 13（它也連接到Arduino板上的內(nèi)置LED）。可以在原理圖上看到基本連接。 APA106有四個引腳。兩個中間引腳用于+ 5V和GND。然后，我們將第一個LED的DATA IN連接到引腳13，將其DATA OUT連接到第二個LED的DATA IN等。每個連續(xù)的LED從前一個DATA OUT獲取其DATA IN信號。最后一個LED的DATA OUT可以保持未連接狀態(tài)。

您可能需要在進行裝飾后將LED固定在外殼上，以便更好地檢查照明。或者，您可以使用熱膠來保護它們，然后安裝裝飾。

步驟6：Arduino代碼

以下是對代碼的作用。

日出：伺服電機從10度到50度，速度為2度/秒，而燈光從紅色（黎明）變?yōu)榘咨ㄖ形纾?/p>

蒸發(fā)：步進電機將軸纏繞在“蒸汽”薄紗附著的位置，抬起它。您可能需要調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)，具體取決于您的尺寸。

云：步進電機展開軸以顯示云。場景顏色變?yōu)椤跋掠辍痹O(shè)置。

雨：步進電機展開“雨”薄紗軸。我們有隨機閃爍，顏色變?yōu)榘咨欢螘r間 - 然后回到“下雨”。

系統(tǒng)復(fù)位：燈熄滅，然后電機回繞軸，這樣系統(tǒng)就可以再次插入時再做一次迭代。

請注意，我們選擇只運行一次，然后重置，以便最大程度地降低某人停止系統(tǒng)中途的可能性。在這種情況下，我們會在軸上纏繞薄紗，因此系統(tǒng)無法正常運行。

在添加裝飾之前，稍微使用代碼。稍后您將進行微調(diào)。

步驟7：制作并附上裝飾品和LED。

我們選擇了景觀的2.5D表示。它由4層景觀組成，一層落后于另一層。背面還有一片天空。在天空和后層之間，有山的那個是太陽所在的地方，附著在伺服電機上。

下雨時，雨水和蒸發(fā)的薄紗被折疊并隱藏在其他層之間。它們通過螺紋固定在上面的軸上。

云是小棉球（用于卸妝的方便），它們通過螺紋獨立地連接在云軸上。你將線程包裹在軸上，然后通過展開它來降低云層。

LED連接在一起，并粘在各層之間，背面的第一個LED，以便以后連接到Arduino板。

為了下雨，我們切下一小塊水滴形紙，并將它粘在薄紗上。在圖片中你可以看到我們粘合了一些重量，例如。水滴（和“蒸汽”后面的金屬環(huán)）后面的小堅果，后面的》，這樣薄紗就會被重力壓下而不是在中間盤旋。薄紗的頂部和底部纏繞著一根筷子，也是為了重量。這最后的“觸摸”為立體模型帶來了“幼稚”的音符（這看起來像是兒童的項目）。如果你愿意，你可以使用其他更隱形的東西來增加薄紗的重量。

步驟8：連接Arduino并將其安裝在主板上

您需要連接Arduino上的電機驅(qū)動器，伺服電機，LED。這些引腳在代碼中注明。

您可以使用熱膠將Arduino和電機驅(qū)動板放在外殼上，并將它們隱藏在紙山后面。使用小型面包板從外部電源為電機供電。用于arduino和電機的電源線將從后面熄滅。