Membuat Mainan Modular untuk Pembelajaran STEM

Ringkasan Proyek

Buat mainan modular sederhana untuk belajar STEM! Proyek ini memperkenalkan tiga jenis modul, yaitu modul baterai dan sakelar, modul LED, serta modul Cam and Follower. Setiap modul memiliki fungsi berbeda dan dapat dihubungkan melalui konektor DC. Anak-anak dapat belajar tentang rangkaian listrik, sumber daya, motor DC, dan mekanisme gerak melalui kegiatan merakit langsung.

Bahan & Komponen

Daftar perangkat keras, modul, dan tools yang dibutuhkan untuk merakit proyek ini.

Komponen Utama

1 buah wadah penyimpanan makanan sebagai casing modul.
1 buah battery holder untuk 3 baterai AA.
1 buah push switch.
1 buah DC connector 5.5 mm × 2.1 mm.
1 buah LED.
1 buah miniature DC motor tipe 130.
1 buah machine screw M4.
1 buah nut M4.
1 buah aluminum round tube.

Bahan Tambahan untuk Perakitan

3 buah baterai NiMH untuk menghasilkan sumber daya sekitar 3.6V.
Resistor pembatas arus untuk LED, dengan nilai yang disesuaikan.
Rubber band untuk menghubungkan motor dan pulley.
Pelat untuk membuat follower.
Spacer dari potongan pipa aluminium.
Kabel penghubung.
Wadah atau casing tambahan jika diperlukan untuk setiap modul.

Catatan: Komponen utama mengikuti daftar hardware Hackster. Baterai NiMH, resistor, rubber band, pelat, dan spacer dijelaskan dalam bagian instruksi proyek. Nilai resistor LED tidak ditentukan secara spesifik oleh penulis.

Langkah Pembuatan

Khusus Member

Panduan perakitan tahap demi tahap dan catatan proses pengerjaan.

DIY modular toy untuk pembelajaran STEM — Contoh sistem mainan modular untuk pembelajaran STEM

Langkah 1: Kenali Konsep Mainan Modular

Proyek ini menggunakan beberapa modul yang masing-masing memiliki fungsi berbeda. Setiap modul dapat dihubungkan dengan modul lainnya melalui konektor DC.

Ada tiga jenis modul yang diperkenalkan, yaitu modul bypass, modul input/output, dan modul khusus seperti modul sumber daya. Tutorial ini berfokus pada tiga contoh: Switch and Battery, LED, serta Cam and Follower.

Langkah 2: Buat Modul Switch and Battery

Siapkan wadah penyimpanan makanan, battery holder untuk tiga baterai AA, push switch, dan DC connector 5.5 mm × 2.1 mm.

Buat lubang pada wadah untuk memasang sakelar, battery holder, dan DC connector. Gunakan alat pelubang yang sesuai dengan ukuran setiap komponen.

Pasang seluruh komponen pada wadah, kemudian hubungkan kabel sesuai diagram rangkaian modul Switch and Battery.

Modul ini berfungsi sebagai sumber daya yang dapat dinyalakan atau dimatikan menggunakan sakelar.

Langkah 3: Buat Modul LED

Diagram rangkaian modul LED — Diagram rangkaian asli modul LED

Siapkan LED, resistor pembatas arus, wadah modul, dan dua DC connector. Buat lubang pada wadah untuk memasang kedua konektor DC.

Hubungkan LED dan resistor sesuai diagram rangkaian. Sesuaikan nilai resistor dengan karakteristik LED dan tegangan sumber daya yang digunakan.

Setelah selesai, modul LED dapat menerima daya melalui konektor DC dari modul sumber daya.

Langkah 4: Siapkan Mekanisme Cam and Follower

Diagram mekanisme Cam and Follower dari proyek asli

Siapkan pelat, baut M4, mur M4, dan bahan untuk membuat follower. Rakit pelat, baut, dan mur mengikuti bentuk mekanisme pada gambar.

Follower adalah bagian yang mengikuti gerakan cam. Ketika cam berputar, follower akan bergerak mengikuti perubahan bentuk permukaan cam.

Langkah 5: Pasang Motor DC

Pasang miniature DC motor tipe 130 pada posisi yang ditunjukkan dalam desain. Pastikan motor terpasang kuat di dalam wadah dan porosnya dapat berputar tanpa terhalang.

Langkah 6: Buat Pulley dan Cam

Siapkan pulley pengubah kecepatan dan cam untuk dipasang pada poros motor. Buat spacer dari pipa aluminium yang dipotong sesuai ukuran yang dibutuhkan.

Pasang spacer, pulley, dan cam pada poros sesuai susunan desain. Gunakan mur untuk mengunci komponen agar tidak mudah bergeser saat motor berputar.

Langkah 7: Hubungkan Motor dan Pulley

Gunakan rubber band untuk menghubungkan motor dengan pulley pengubah kecepatan. Pastikan rubber band terpasang dengan cukup kencang agar gerakan motor dapat diteruskan ke pulley.

Periksa posisi pulley dan cam agar dapat berputar dengan lancar.

Langkah 8: Hubungkan Rangkaian Cam and Follower

Diagram rangkaian modul Switch and Battery — Diagram modul sumber daya Switch and Battery

Hubungkan motor DC dan DC jack secara paralel sesuai diagram rangkaian asli. Dengan susunan ini, daya dari modul sumber daya dapat diteruskan ke motor melalui konektor.

Langkah 9: Hubungkan Antar-Modul

Hubungkan modul Switch and Battery dengan modul LED atau Cam and Follower menggunakan konektor DC. Pastikan tegangan sumber daya sesuai dengan kebutuhan komponen yang digunakan.

Untuk sistem asli, penulis menggunakan tiga baterai NiMH dengan tegangan total sekitar 3.6V. Tegangan ini dipilih agar sesuai dengan LED dan motor DC tipe 130 yang digunakan.

Langkah 10: Uji Setiap Modul

Nyalakan modul sumber daya menggunakan push switch. Hubungkan modul LED dan periksa apakah LED menyala.

Selanjutnya, hubungkan modul Cam and Follower. Amati bagaimana motor memutar pulley dan cam, kemudian menggerakkan follower.

Jika modul tidak bekerja, periksa sambungan kabel, konektor DC, polaritas sumber daya, serta pemasangan mekanisme mekanis.

Langkah 11: Kembangkan Kombinasi Modul

Setelah setiap modul bekerja dengan baik, cobalah menghubungkan modul-modul tersebut dalam susunan yang berbeda. Kamu dapat mengembangkan sistem mainan modular dengan menambahkan fungsi baru sesuai kreativitas.

Perhatikan bahwa setiap modul harus menggunakan tegangan dan koneksi yang sesuai agar dapat bekerja dengan aman.

Perhatian: Pembuatan lubang, pemotongan pipa aluminium, dan penggunaan alat bor harus dilakukan oleh orang dewasa atau dengan pendampingan langsung. Jauhkan tangan dari cam, pulley, rubber band, dan poros motor yang sedang bergerak.

🔒

Akses Gratis Khusus Member