Я работаю над учебным проектом "Создание интерактивной модели разводного моста для изучения его устройства", в котором продуктом является схематичный макет, демонстрирующий работу данного инженерного сооружения. Каркас механизма собран из пластика и распечатан на 3D-принтере, а его модель сделана в Компасе 3D v23. Движение створки моста реализовано благодаря ESP32. Данный пост я публикую с целью продвижения продукта и проведения рефлексии.
В своей публикации я оставил ссылки на 3D-модель прототипа разводного моста, а также на код для Arduino IDE, сделанные мной в ходе работы, чтобы каждый мог воспользоваться ими с целью создания своих проектов или чего-либо ещё.
Этап 1: создание пластикового каркаса
Для начала, я искал в браузере информацию о том, как внутри устроен разводной мост. Примером служил Дворцовый мост в Санкт-Петербурге, а точнее его сильно упрощенная модель: без противовесов, с одним двигателем и так далее. В итоге я построил в голове структуру макета, состоящую из трёх деталей, после чего перешел в Компас 3D и начал реализовывать свою идею. Для создания всех элементов я брал размеры, отношение которых численно равно отношению размеров у моста в Петербурге. Также внутри самого графического редактора я использовал такие инструменты, как "Автолиния", "Окружность", "Прямоугольник", "Элемент выдавливания" и "Вырезать выдавливанием" и др. В конце концов у меня получились детали, представленные ниже на картинках, а также их сборка.
Далее я приступил к печати моей модели на 3D-принтере "Creality K1 Max", который находился в школе. Я купил рулон пластика PLA на маркетплейсе (такие стоят около 1130 руб./кг), а затем, используя слайсер "OrcaSlicer", распечатал детали. Уже дома я их соединил и получил готовый каркас.
Этап 2: приведение механизма в движение с помощью ESP32
После изучения данной темы, я понял, что для выполнения этой цели, мне нужно собрать электрическую цепь, состоящую из элементов, указанных в таблице ниже.
Элемент |
Средняя стоимость (руб.) |
Микроконтроллер ESP32 DevKit V1 |
800 |
Сервопривод SG90 |
270 |
Макетная плата для Arduino на 30 пинов |
750 |
Соединительные провода для Arduino |
140 (за набор из 10 шт.) |
Тактовый переключатель |
10 |
Адаптер и кабель micro USB с ШИМ-модуляцией |
300 |
Теперь можно приступать к сборке цепи. Микроконтроллер необходимо установить внутрь макетной платы так, чтобы разделительная линия, проходящая через её центр, оказалась между линий пинов на ESP; иначе может произойти замыкание. В моем случае процессор не вмещался в отверстия, поэтому я распилил макетную плату напополам вдоль той самой линии — так делать можно. Далее я подсоединил контакты сервопривода и переключателя через макетную плату к микроконтроллеру проводами; к кнопке их пришлось крепить, используя набор для пайки, а затем я дополнительно заклеил соединения специальным клеем.
Затем я освоил базовый уровень программирования на Arduino Framework и написал писать код в Arduino IDE
На этом моя работа над продуктом подошла к концу. Итог вы можете увидеть на видеофайле.
Я считаю, что получился довольно достойный продукт. Надеюсь, данный пост был вам полезен или просто интересен.
Комментарии (19)
Arhammon
10.04.2026 09:12В моем случае процессор не вмещался в отверстия, поэтому я распилил макетную плату напополам вдоль той самой линии — так делать можно.
Но не нужно, есть модельки макеток "под ESP" для печати, туда переставляются контактные пластины из заводской макетки. Единственное К1Макс(на работе такой, соответственно никто ничего не выравнивал) по моему опыту не очень аккуратный принтер, возможно не потянет.
По софту и железу можно было и чуток заморочаться, откуда ПО знает положение угла "моста", если при подъёме на 59 градусов пропал электричество, то что будет при попытке поднять "мост" потом?
LAutour
10.04.2026 09:12, откуда ПО знает положение угла "моста", если при подъёме на 59 градусов пропал электричество
У него сервопривод с встроенным переменным резистором (средний контакт выведен на третий провод), поэтому через АЦП в библиотеке определяется его угол поворота..
osmanpasha
10.04.2026 09:12Эээ, откуда такое заключение? На фото обычный сервомотор без следов вмешательства и на скриншоте обычная библиотека ESP32Servo для управления.
Для справки, три контакта у RC сервы - это земля, питание и сигнал управления, никакого выхода потенциометра там нет.
Arhammon
10.04.2026 09:12Посмотрел этот SG90, вроде есть переменик/энкодер внутри, но распиновка именно земля, питание, управление, честно говоря ХЗ как это должно работать. Вероятно всё-таки концевики/шунт надо, а от некого нуля привод уже сам считать будет.
tormozedison
10.04.2026 09:12Оно внутри там всё. Двигатель, переменный резистор, устройство сравнения и H-мост. Снаружи подаётся сигнал с информацией о том, на какой абсолютный угол должен быть повёрнут выходной вал. Переменный резистор определяет реальный угол. Устройство сравнения управляет H-мостом, подающим на двигатель напряжение той или иной полярности, двигатель поворачивается в соотв. сторону, пока реальный угол не станет соответствовать требуемому. Затем питание с двигателя снимается до момента, пока входной сигнал не изменится на задающий другой угол.
serafims
10.04.2026 09:12Сигнал управления приходит на плату внутри сервы, и к этой плате уже внутри подключен переменный резистор определения положения вала.
LAutour
10.04.2026 09:12По выходу потенциометра - ошибся. Давно разбирал для переделки в простой мотор с редуктором.
kalapanga
10.04.2026 09:12А если нажать кнопку и не отпускать, что будет? Не хватает концевых датчиков для обоих положений.
Сорри, увидел, что в коде угол задан. Т.е., наверное, не сломается!
tormozedison
10.04.2026 09:12Вот таких действующих моделей не встречал ещё. Модели классических лифтов делают довольно давно, но это - впервые. Следующей предлагаю сделать действующую модель эскалатора, вдруг тоже непопулярное направление.
tormozedison
10.04.2026 09:12Можно управлять ещё таким приспособлением
https://dzen.ru/a/aPFWZXzjoSBw1G3u
С заменой кнопок на переменный резистор и установкой двух постоянных по одному с каждой из сторон переменного, чтобы задать диапазон углов поворота.
Ubuntos
10.04.2026 09:12Приветствую наличие вот таких статей-проектов "начального" уровня, которые можно легко и быстро повторить. Они способны зародить живой интерес у молодых людей (и не только) и получить удовольствие от их реализации. Сегодня - мост, завтра - светофор и понеслась. Спасибо и удачи!
Usper
10.04.2026 09:12А зачем здесь esp32? Arduino nano или uno было бы дешевле. И я бы код переделал так, чтобы не надо было держать кнопку во время движения моста.
Dr_Faksov
10.04.2026 09:12С держанием кнопки, вернее переключателя, вообще возникает вопрос - зачем тут нужна электроника? Пока держишь нажатым - мотор крутится!
serafims
А где вы учитесь и кто ваш преподаватель, для которого вы делаете этот проект?
serafims
Судя по большому количеству очень похожих постов с учебными проектами, которые не обладают достаточно глубиной исследования, где-то засела порочная практика ставить оценки лишь на основе наличия статьи на Хабре.
Проект интересный потенциально, и макетирование с применением 3Д печати весьма актуально, но макет не отражает сути - работы противовеса моста, чтобы привод такой массивной конструкции был относительно маломощным, сильная серва это не показывает.
Делая проект для публичной статьи имеет смысл решать задачу,которая ранее не была достаточно освещена. Например, параметрическое моделирование такой конструкции (именно в виде учебного материала), какие-то расчеты, и т.п.
Минусов тут насыпят статье не из-за вредности, а просто потому, что материал не для этой площадки, при этом мы всячески поддерживаем стремление к инженерному подходу в изучении этого мира.
IvanovMakar2009 Автор
Большое спасибо за совет! Учту в своих следующих работах.
IvanovMakar2009 Автор
Учусь в 10и классе МАОУ лицея №35 в Челябинске. Куратором является ведущий дополнительный занятий по информатике в нашей школе Михаил Никитин. Проект я пишу для отобранной комиссии состоящей из учителей, правда не известно пока, кто именно в нее будет входить. А вообще, грубо говоря, в этом году я делаю данную работу, просто чтобы допустили в экзаменам.
serafims
Спасибо за ответ. В целом, в вашей работе есть много направлений для изучения - это и про механику самого моста, и про автоматику управления (в реальности используются не сервоприводы, а обычные двигатели, редукторы, и концевые ограничители. Наверняка ещё наблюдение за потребляемым током ведётся.
Сервопривод тут плох тем, что если выключили питание без сохранения последнего состояния - он резко будет пытаться повернуть пролет, что неестественно.
Но главное тут все же именно механика моста, когда часть его пролета используется как противовес, в вашем масштабе тогда такой мост вращался бы моторчиком от вибратора телефона.