Arduino kartonska pištola (merilnik razdalje in števec vrtljajev): 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Ali ne bi bilo super, če bi lahko udobno sedeli na kavču, merili razdaljo, namesto da bi morali uporabljati tradicionalni trak? Tako bom danes izdelal pištolo arduino, ki je sposobna brezkontaktno meriti razdalje od 2 cm do 400 cm z natančnostjo 0,3 cm in z ultrazvočnim senzorjem meriti tudi vrtljaje vrtljivega telesa (vrtljajev na minuto) (HC-SR04) oziroma infrardeči senzor. Sprva sem želel omogočiti merjenje hitrosti katerega koli premikajočega se predmeta z dvema dodatnima senzorjema IR, vendar mi zaradi trenutne pandemije zmanjka zalog. Zato bom uporabil le tisto, kar imam. Če jih imate, jih lahko dodate v pištolo. Tukaj je povezava, kako to storiti.

1. korak: Kako deluje

Ultrazvočni senzorji delujejo tako, da oddajajo zvok, ki potuje po zraku, in če je na njegovi poti predmet, se bo odbil nazaj v modul. Glede na čas potovanja lahko izračunate razdaljo, saj že poznamo hitrost zvoka (340m/s) po formuli: razdalja = hitrost *čas. Namen IR senzorja v tem projektu je odkrivanje predmetov. IR senzor ima dva glavna dela: IR oddajnik in IR sprejemnik. Oddajnik oddaja infrardeče valove in če obstaja objekt, se oddani val odbije od predmeta, ki sprejemnik prevzame val, če pa pred senzorjem ni nobenega predmeta, oddanega vala ne sprejme sprejemnik in nato IR modul ustvari izhod ali impulz, ki ga zazna Arduino, ko pritisnemo gumb za sprožitev. Šteje neprekinjeno 5 sekund. Pa začnimo graditi.

<

2. korak: Zaloge

MATERIALI 1. Arduino Uno (kateri koli arduino bo deloval)

2. HC-SR04 Ultrazvočni senzor

3. Arduino IR senzor

4. 16*2 LCD prikazovalni modul (12C)

5. Zvočni signal

6. 9V baterija in priključek

7. Perf tabla (neobvezno)

8. Gumb

9. Stikalo na dotik *1

10. Drsno stikalo *1

11. LED *2 (po možnosti različne barve)

12. 220 ohmski upor *2

13. 10k upor *2

14. Arduino pin glave

15. Mostične žice

ORODJA

1. Vroče lepilo

2. Super lepilo (neobvezno)

3. Spajkalnik in spajkanje

4. X-acto nož

5. Vrtalnik (neobvezno)

3. korak: Ustvarjanje telesa

1. Natisnite priloženo predlogo, jo prilepite na list kartona in nato izrežite oblike.

2. Izrežite luknjo za zvočni signal, statusno lučko, napajalno luč, ultrazvočni senzor, luknje za IR senzor in prostor na LCD zaslonu.

3. Z ravnilom upognite vse ravne črte navznoter in lepite vsak odsek skupaj. Ne lepite zaslona, ročaja in strešnega pokrova na preostalo pištolo. Ultrazvočni senzor in infrardeči senzor prilepite v različne luknje.

4. Izrežite 3 cm širok kartonski trak in pokrijte sprednji in zadnji del ročaja. Na sprednji del ročaja prilepite gumb in žice speljite skozi zadnji del ročaja.

4. korak: Nastavitev elektronike

IR SENZOR

Uporabil sem žice iz omrežnega kabla, ker sem brez mostičnih žic, nato pa žice spajkal na majhen kos perf plošče, ki je nato spajkana na tri zatiče senzorja.

ULTRAZVUČNI SENZOR

Uporabil sem star konektor, ki sem ga vstavil v nožice senzorja.

LCD ZASLON

Igle LCD zaslona sem upognil tako, da so ravne. Nato sem ponovil isto nastavitev kot z IR senzorjem.

LED

Upor 220 ohmov je na vsakem katodnem vodilu LED.

5. korak: Vezje

Lahko se odločite za izdelavo vezja na mini plošči ali po možnosti na plošči perf. Kakorkoli, na vas je, da se odločite.

Opomba: Arduino se napaja prek vtiča VIN. Tudi moj je nameščen na glavo.

TUKAJ POVEZAVE

LED POWER

Anoda ---- Arduino Pin 8

Katoda --- 220 ohmski upor ---- ozemljitev

LED STATUS

Anoda ---- Arduino Pin 9

Katoda --- 220 ohmski upor ---- ozemljitev

BUZZER

Pozitivno --- Arduino Pin 11

Negativno --- prizemljeno

IR SENZOR

VCC --- Arduino 5V

GND --- Ozemljitev

OUT --- Arduino Pin 5

HC-SR04

VCC --- Arduino 5V

GND --- Ozemljitev

TRIG --- Arduino Pin 7

ECHO --- Arduino Pin 6

LCD ZASLON

VCC --- Arduino 5V

GND --- Ozemljitev

SDA --- Arduino Pin A4 (analogni pin)

SCL --- Arduino Pin A5 (analogni pin)

Sprožilni gumb

Prva noga----- Arduino 5V

Druga noga --- 10k upor (prva noga vzporedno z) --- Arduino Pin 10

(Druga noga upora proti masi)

SPDT Drsno stikalo

Središčna noga ------- Arduino 5V

Leva noga ----- 10k upor (prva noga vzporedno z) --- Arduino Pin 13

(Druga noga upora proti masi)

Arduino VIN pin ------ Prva noga tipke

Druga noga tipke -----+Ve baterije

Arduino GND pin --- Baterija -Ve in talna tirnica

6. korak: Končna montaža

Začnite tako, da v njihove luknje vstavite LED diode, ki jim sledi zvočni signal, dve stikali in nato LCD zaslon v odsek zaslona. Potegnite žico sprožilca skozi luknjo na dnu zaslona. Senzorski modul prilepite na sprednji del pištole. Odsek zaslona prilepite na glavno telo pištole, nato pa pritrdite ročaj pod njim. Pravokotni strešni pokrov s trakom držite za pištolo. To bodo vrata za dostop. Zdaj je vaš merilnik razdalje/merilnika vrtljajev pripravljen za uporabo. Okrasite po želji.

7. korak: Koda

Preden začnete programirati, je dobro vedeti, kaj počne koda. To vam lahko prihrani veliko glavobola.

Prav tako namestite knjižnico s tekočimi kristali, če ima vaš LCD modul 12C. Kliknite tukaj za prenos

Evo, kaj počne koda

1. Ko vklopite pištolo, se vklopi napajalna lučka in pištola predvaja zvočni signal manj kot sekundo (napajalno svetilko lahko napajate neposredno iz baterije, vendar sem se odločil, da bom svojo napajal iz arduina. To omogoča LED bo nadzorovan)

2. Ko je pištola vklopljena, morate premakniti drsno stikalo levo ali desno, da izberete želeni način. Ko to storite, se prikaže "Prosimo, sprožite gumb za začetek". Po pritisku na gumb se mora začeti odčitavanje/merjenje. Z vsakim pritiskom na gumb bo stanje utripalo in zvočni signal bo piskal.

8. korak: NASVETI

1. Ko spajate glave zatičev na ploščo perf, najprej vstavite glave zatičev v zatiče arduino, ki jih uporabljate, nato pa ploščo spustite na vrh plošče tako, da je bakrena stran plošče perf obrnjena navzgor. Spajite glave na mestu.

2. Na sprednji strani pištole naredite majhno dostopno luknjo. To bo uporabljeno za nastavitev občutljivosti IR senzorja z izvijačem.

3. Če koda ne deluje, · Najprej preverite svoje povezave (še posebej, če ste uporabili mizo).

· Če uporabljate staro baterijo, jo zamenjajte.

· Če še vedno ne deluje, komentirajte spodaj za pomoč.