利用MakerBuddy物联网套件，打造一个缆车工作模型

缆车和索道是山区、旅游景点、滑雪场以及传统道路难以修建地区中非常有趣的交通系统。

在这个项目中，我们使用MakerBuddy物联网套件、按钮、继电器、蜂鸣器和5V直流电机，制作了一个DIY的缆车工作模型。

原理很简单：当用户按下按钮时，MakerBuddy会检测到输入信号，并通过其规则引擎执行一系列操作。继电器接通后为直流电机供电，电机带动缆车机构运转，使悬挂的车厢向对侧站点移动。

同时，系统还配备了一个蜂鸣器，在缆车运行过程中提供声音提示。

有趣的是，整个自动化过程完全通过MakerBuddy的Chrome扩展程序规则引擎实现，无需编写传统的Arduino代码。

缆车项目的运作方式

该缆车系统包含两个站点，通过机械绳索或皮带系统连接起来。

一个小型5V直流电机提供运动动力。

电气与自动化流程如下：

这形成了一种简单的自动化运输模型，可用于涉及以下内容的STEM演示：

•输入与输出

•电动机

•继电器

•机械运动

•自动化

•时机的掌握

•交通工程

•物理计算

•物联网概念

所需组件

本项目使用了：

•MakerBuddy物联网套件

•按钮开关(内置在On Bard组件中)

•继电器模块(套件内含)

•5V直流电机(套件内含)

•蜂鸣器(内置在On Bard组件中)

•USB/电源连接(套件内含)

•纸板

•泡沫板/保温材料

•彩色手工纸板

•木棍

•绳子、线、皮带或合适缆绳

•滑轮/车轮

•热熔胶

•小型缆车车厢

•带MakerBuddy扩展程序的电脑

什么是MakerBuddy?

MakerBuddy是一个STEM和物联网平台，旨在让学生、教师、创客和初学者更容易进行物理计算。

传统的电机控制项目可能需要学习者手动操作以下设备：

而使用MakerBuddy时，支持的传感器和输出设备可通过基于连接器的硬件系统进行连接。

然后，通过可视化的MakerBuddy规则引擎来实现自动化控制。

对于这个缆车项目，我们无需手动编程微控制器，而是根据按钮按下条件来设定后续动作。

步骤1 — 构建缆车结构

首先，我们用纸板和轻质手工材料制作了两个缆车站。

该模型包含：

两个站体支撑缆车机构。

悬挂式车厢连接在移动的钢缆上，当滑轮旋转时，车厢便可在两个站之间运行。

保持车厢重量轻，以避免小直流电机承受过大的负载。

步骤2 — 安装直流电机

将5V直流电机安装在其中一个缆车站附近。

电机应带动用于移动电缆的其中一个皮带轮旋转。

概念上：

机械连接必须具备足够的抓地力，以确保电缆在运行过程中不会发生过度打滑。

步骤3 — 通过继电器连接直流电机

不要直接控制直流电机，而是通过继电器来控制电机。

基本关系如下：

当继电器接通时，电机获得电源供电;

当继电器断开时，电机停止运行。

请确保电机根据其电压和电流需求正常供电，而不是通过控制输出端口吸取过大的电流。

步骤4 — 连接按钮开关

按钮开关是MakerBuddy板上的内置组件。

该按钮作为整个缆车系统的用户控制装置。

其逻辑状态如下：

我们的MakerBuddy规则会监测以下条件：

当该条件成立时，MakerBuddy将开始执行缆车自动化程序。

步骤5 — 连接蜂鸣器

蜂鸣器是MakerBuddy板上的内置组件。

在缆车运行过程中，蜂鸣器提供声音提示。

这类似于在实际交通运输或工业系统中，在机械运行前或运行期间可能使用的警告声。

对于课堂模型而言，它还能使自动化过程更易于观察，因为学生能够同时获得以下内容：

步骤6 — 创建MakerBuddy规则

打开 MakerBuddy 某个 Chrome 扩展程序，创建一条新规则。

我们为这条规则命名：

在“循环模式”下选择：

然后配置条件：

这样该规则就变为：

步骤7 — 添加继电器和蜂鸣器操作

我们的自动化包含四个步骤：

1、继电器通电，使直流电机开始运行。

2、蜂鸣器发出声音提示。

3、蜂鸣器关闭。

4、继电器断开，直流电机停止运行。

因此，完整的 MakerBuddy 过程如下：

具体的时间可以根据缆车的尺寸和直流电机的速度进行调整。

较大的模型可能需要更长的电机运行时间，而较小的模型则可能需要更短的时间。

步骤8 — 测试缆车运行

当机械结构和自动化系统准备就绪后：

如果车厢移动过远或不够远，请调整继电器动作的时间。

完整系统的连接方式

该项目包含一个简单的输入-处理-输出关系：

这使得项目既可用于演示电子自动化概念，也可用于展示机械工程原理。

结论

这个DIY缆车项目展示了如何将按钮开关、继电器、直流电机、蜂鸣器和MakerBuddy物联网套件结合在一起，制作出一个可运行的运输模型。

该项目无需编写传统的微控制器代码，而是通过MakerBuddy规则引擎进行可视化配置自动化控制。

当按下按钮时，MakerBuddy会控制继电器，启动电机，使蜂鸣器发出声音，最终停止电机运行。

本文编译自hackster.io