Arduino za Nerf: Kronograf in števec posnetkov: 28 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Moj prejšnji Instructable je zajemal osnove odkrivanja hitrosti pikado z infrardečim oddajnikom in detektorjem. Ta projekt je naredil korak dlje z uporabo tiskanega vezja, zaslona in baterij za izdelavo prenosnega števca streliva in kronografa. Poleg tega dodamo nekaj LED za simulacijo bliskavice. Ker, pew pew pew…

To se morda zdi zastrašujoč projekt z veliko koraki, vendar uporaba tiskanega vezja in komercialnih komponent za zaslon in mikrokrmilnik olajša sestavo zanesljivega projekta. Zagotovil bom tudi preskusno kodo za vsak element projekta, ki bo zagotovila vaš uspeh. Lahko to storite !

1. korak: Deli in potrebščine

Tiskano vezje, tri kopije vas bodo z brezplačno dostavo stale le 12,40 USD, zato to delite s prijateljem, da si razdelite stroške:

Park varnosti in zdravja pri delu:

Elektronski deli

• 1 ea., Q1 MOSFET N-CH 20V 530MA TO92-3, Microchip TN0702N3-G,

• 5 ea., 5 mm LED, barva po vaši izbiri

  • Bela
  • Jantar
• 6 ea., 100 ohm 1/8W 5% upori za omejevanje toka,
• 2 ea., 10K 1/8W 5% upor,
• 1 ea. Foto tranzistor, [Everlight PT928-6B-F] (https://www.digikey.com/short/qtrp5m)
• 1 ea. IR oddajnik, [Everlight IR928-6C-F] (https://www.digikey.com/short/jzr3b8)
• 1 ea. 100 ohmski upor 1/8W 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 ea., Moško-moški 12-palčni kabli, [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 ea., Adafruit ItsyBitys 8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 ea., DRŽALNIK BATT AAA 3 CELL 6 "LEADS,
• 1 ea., SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 ea., TACTILE SWITCH SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6,

• 1 ea., 7-segmentni zaslon I2C:

  • RDEČI Adafruit 878
  • Blue Adafruit 881,

3D deli

3D deli so bili ustvarjeni predvsem v TinkerCadu, kar pomeni, da jih je enostavno spremeniti po lastnem namenu:

• Pokrovček in telo:
• Adapter cevi:

Kopije STL -jev sem dal tudi na Thingiverse:

Orodja in ostalo:

• Spajkalnik
• Odstranjevalci žice
• Sniženi rezalniki
• Pištola za vroče lepilo
• Žica
• #2 vijaki za oblikovanje navojev
• 3/4 "PCV

2. korak:

Začeli bomo z vezjem.

• Dve manjši "prelomni" deski ločite od sredine in za slednje odstranite s poravnavo ali z zvijanjem.
• Obrežite grobe robove, pilico ali pesek, da jih zgladite.

3. korak:

Ne bom vas poskušal naučiti spajkanja. Tukaj je nekaj mojih najljubših videoposnetkov, ki to prikazujejo veliko bolje kot jaz:

• Carrie Ann iz Geek Girl Diaries.
• Colin iz Adafruit

Na splošno:

• Poiščite lokacijo na tiskanem vezju z oznakami svilenega zaslona.
• Upognite vodnike sestavnih delov, da se prilegajo odtisu stopala.
• Spajkajte kable.
• Odrežite žice

Začnimo z upori, saj jih je največ, najnižjih sedežev in jih je najlažje spajkati. So bolj odporni na toploto in vam bodo dali priložnost, da izboljšate svojo tehniko. Prav tako nimajo polarnosti, zato jih lahko postavite tako ali drugače.

• 6 ea., 100-ohmski upori, ki omejujejo tok na LED-diode, se nahajajo na mestih z oznako "*R" in "100".
• 2 ea., 10, 000-ohmski upori gredo na mestih z oznako "10K".

4. korak:

Nato namestimo par oddajnik / detektor. Če želite več informacij o tem, kako delujejo, se obrnite na moje prejšnje navodila.

• IR oddajnik je čist in gre na mesto z oznako "EMIT" z zaobljeno lečo, usmerjeno proti sredini.
• IR detektor je črne barve in je na mestu z oznako "DETECT" z zaobljeno lečo, usmerjeno proti IR oddajniku.

5. korak:

Ker bo 5 LED diod črpalo več toka, kot ga mikrokrmilnik lahko neposredno dobavi, bomo za vklop in izklop uporabili tranzistorsko stikalo. To je lahko majhen N-kanalni MOSFET ali navaden NPN tranzistor, saj imamo opravka s približno 100 mA.

N-MOSFET gre na mesto z oznako "Q1" z ravno površino, ki ustreza oznakam

6. korak:

LED diode imajo polarnost. Dolgi odvod je pozitiven in je označen z "+" na tiskanem vezju. Na strani je tudi raven rob, ki ga nikoli ne vidim jasno.

• Namestite vse LED diode na stran nasproti uporov in MOSFET.
• Obrnite ploščo in spajkajte en kabel in le eno žico vsake LED na mestu.

• Preglejte svetleče diode in preverite, ali je dolgi kabel v luknji z oznako "+" in ali je LED poravnan s ploščo.

  Ponovno segrejte spoj, medtem ko LED nežno pritiskate navzdol, da ga namestite (glejte fotografijo 4)

• Spajkajte preostale kable in jih obrežite.

7. korak:

Preverite, ali je LED obroček nameščen v 3D natisnjenem pokrovčku. Prilegal se bo le v eno smer, z MOSFET-om proti odprtini v obliki črke "t".

8. korak:

Čas je za začetek ožičenja!

• Vzemite štiri 6 -palčne žice in odstranite in kosite na vsakem koncu.

• Spajkajte v glavo na tiskanem vezju:

  • Rdeča za "+".
  • Črna za "-".
  • Izbira barve za "S", ki je "strobo", ali signal za vklop LED.
  • Izbira barve za "G", ki je "vrata", ali signal, ki prihaja iz IR detektorja.

9. korak:

Pripravimo zaslon. Všeč so mi Adafruitovi "nahrbtniki I2C", ker za delo vzamejo le dve signalni žici (poleg napajanja in mase). Lahko jih tudi povežete skupaj.

Uradna navodila za Adafruit so na:

• Prepričajte se, da je orientacija zaslona pravilna in da se decimalna mesta ujemajo z oznakami tiskanega vezja.

• Kot v prejšnjem koraku, žice iz kositra in trakov 4 ea., 6 :

  • Rdeča za "+"
  • Črna za "-".
  • Izbira barve za "SDA" in "SCL".

10. korak:

Gumb je za uporabniški vnos. Uporabljam ga za ponastavitev števca streliva, vendar bi ga lahko uporabili za vklop in izklop LED kot svetilko ali kar koli, kar si zamislite. To je vaš projekt.

• Vstavite stikalo v odklopno ploščo in spajkajte kable.
• Obrežite, okrasite in kositrite dve 6 "žici. Ena mora biti črna za ozemljitev, druga pa značilne barve.
• Spajkajte žice na odklopno ploščo. Usmerjenost ni pomembna.

11. korak:

Drsno stikalo se uporablja za vklop in izklop napajanja. Zasnova je nekoliko zmedena, vendar pomaga pri montaži. Oznake na svilenem platnu prikazujejo, kako stikalo prekine stik med obema pozitivnima vodiloma.

• Odrežite kable na ohišju za testo, tako da ostaneta pritrjena približno 2 ".
• Spajajte drsno stikalo na odklopno ploščo.
• Odstranite in pokosite preostale kable ~ 4 "od nosilca baterije in spajkajte na eno stran odlomne plošče (rdeča na"+", črna na"-").
• Spajate kable iz nosilca baterije na drugo stran odklopne plošče (rdeča na "+", črna na "-").

12. korak:

Čas je za začetek integracije različnih komponent. Gumb bomo shranili za slednje, saj lahko enostavno namestimo samo tri žice skozi eno luknjo.

• Vzemite tri rdeče kable, jih odstranite in zavrtite skupaj:

  • LED obroč
  • 7-segmentni zaslon
  • Drsno stikalo

• Vstavite jih skozi dno "3V" blazinice ItsyBitsy in jih spajkajte.

  Če uporabljate drugo vrsto plošče, uporabite pin "5V"

• Vzemite tri črne ozemljitvene žice iz istih sestavnih delov, jih odstranite, zavrtite in vstavite v blazinico "G" nasproti ploščice "3V".

13. korak:

Priključite LED obroč tako, da na ustrezne zatiče pritrdite žice vrat in ostrenja:

• Priključite žico "G" ali vrata na zatič AyyBitsy. To nam bo omogočilo pridobivanje analognih odčitkov za odpravljanje težav.
• Na pin 9 pritrdite "S" ali strobo žico, ki nam bo omogočila PWM svetlobni signal, če želimo pozneje nadzorovati svetlost.

14. korak:

Priključite 7-segmentni zaslon tako, da pritrdite žice I2C:

• Pritrdite pin SCL ("ura") z zaslona na pin SCL na svojem ItyBitsyju.
• Pritrdite pin SDA ("podatkovni") z zaslona na pin SDA na svojem ItyBitsyju.

15. korak:

Čas je, da dodate gumb:

• Črni kabel pritrdite na zatič "G" ItsyBitsy na spodnjem kratkem robu plošče. To je enak ozemljitveni signal kot drugi pin "G".
• Barvni kabel pritrdite na zatič ItsyBitsy "7". To nam bo omogočilo uporabo signala strojne prekinitve za ponastavitev števca.

16. korak:

Na tej točki je čas, da preizkusimo različne komponente.

Če prvič uporabljate Adafruit ItsyBitsy, boste morali konfigurirati svoj Arduino IDE za prepoznavanje plošče.

Sledite navodilom na

Če prvič uporabljate zaslone I2C Adafruit, boste morali znova konfigurirati svoj Arduino IDE za uporabo knjižnic Adafruit.

Sledite navodilom na

Čas je, da ga preizkusite:

• Priključite svoj ItyBitsy na računalnik z uporabo USB Micro.
• [Orodja] -> [Plošča] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8MHz].
• [Orodja] -> [Vrata] -> katera koli vrata, običajno največja.
• [Datoteka] -> [Primeri] -> [Knjižnica nahrbtnika LED Adafruit] -> [sedemseg]
• [Skica] -> [Naloži]

Če je nalaganje uspešno, mora zaslon oživeti in začeti prikazovati naraščajoče številke. Čas je, da sprostite "jok!" slave. Če ne, je čas, da si nadenete klobuk za odpravljanje težav.

Če nalaganje ni uspelo, dvakrat preverite navodila za nastavitev ItsyBitsyja, nastavitve IDE in povezavo s kablom USB.

Če se zaslon ne prižge, dvakrat preverite navodila za nahrbtnik in ožičenje.

17. korak:

Čas je, da preizkusite par IR oddajnik / detektor.

• [Datoteka] -> [Primeri] -> [Analogni] -> [AnalogReadSerial]
• Naloži na svojo tablo.
• Kliknite ikono "Serial Monitor" v desnem kotu IDE.

Če imate srečo, vidite tok vrednosti, ki prihaja. To so 10-bitne analogne vrednosti, zato se bodo gibale od 0 do 1023.

• Ko je foto tranzistor izpostavljen svetlobi, prepušča tok in signal pade proti 0.
• Ko foto tranzistor ne vidi IR, ustavi tok, kar omogoča, da signal naraste.

Če ne pričakujete pričakovanih sprememb, morate preveriti nekaj stvari:

• Dvakrat preverite ožičenje od obroča do mikrokrmilnika.

• Ali IR LED sveti?

  • Na dotik mora biti rahlo topel.
  • Poceni kamera za mobilni telefon bo lepo pokazala IR svetlobo.
  • Če ni vklopljen, je verjetno ožičen nazaj.

18. korak:

Čas je, da preizkusite stroboskop. Uporabili bomo samo osnovni primer "Blink" in spremenili številko pin:

• [Datoteka] -> [Primeri] -> [01. Osnovno] -> [Utripa]
• Odvisno od vaše različice IDE -ja spremenite številko pin, da se ujema s tisto, ki smo jo izbrali v koraku 13 (pin 9).
• Naložite skico in se pripravite na slepoto.

Če ne pričakujete utripanja, preverite ožičenje in številke zatičev.

19. korak:

Preizkusiti morate le še gumb:

• [Datoteka] -> [Primeri] -> [01. Osnovno] -> [DigitalReadSerial]
• Spremeni pushButton = 2; pushButton = 7;
• Spremenite način pinMode (pushButton, INPUT); v pinMode (pushButton, INPUT_PULLUP);
• Naloži.

INPUT_PULLUP na 3V priključi šibek uporni upor, kar pomeni, da mora digitalRead () vrniti "HIGH" ali "1". Ko pritisnete gumb, se mora vrniti "LOW" ali "0".

Če ne pričakujete pričakovanih vrednosti, se vrnite in preverite ožičenje gumba.

20. korak:

Čas je, da preizkusni sistem vključimo v integracijo. Začnite s pripravo PVC cevi:

• Odrežite odsek 3/4 "PCV dolžine 85 mm.
• Označite 6 mm od konca in izvrtajte 1/4 "ali večjo luknjo skozi obe strani, čim bolj centrirano.
• Popršite notranjost cevi ravno črno, da absorbira odbojno IR svetlobo, ko pikado preide.
• Z datoteko označite položaj lukenj na koncu cevi.

21. korak:

• Preizkusite namestitev ohišja akumulatorja in ga po potrebi obrežite.
• Vstavite ohišje (konec kabla proti odprtini stikala za vklop).
• Ohišje pritrdite z vročim lepilom (ne preveč, če ga moramo slednje razstaviti).

22. korak:

Stikalo za vklop in gumb vstavite v luknje 3D ohišja in jih pritrdite z vročim lepilom

23. korak:

Potisnite ItsyBitsy v njegovo režo in uredite ožičenje, tako da imamo pot za cev

24. korak:

• LED obroček vstavite v pokrovček in ga pritrdite z vročim lepilom.
• Pritrdite pokrovček, da se vrata ItyBitsy USB prikažejo v pravilnem položaju.

25. korak:

• Vstavite cev tako, da se oznake za poravnavo na koncu cevi ujemajo z oznakami pokrovčka.
• Vizualno preverite IR oddajnik in detektor ter vidni skozi luknje v cevi. Po potrebi povečajte luknje.
• USB priključite na ItsyBitsy in znova zaženite preverjanja IR (skica AnalogReadSerial).

Korak 26:

Dokončna poravnava je nekoliko težavna. Svoj morate zasidrati v pravilnem položaju.

• Adapter cevi pritrdite na blaster Nerf.
• Potisnite ohišje cevi na adapter in preverite, ali so tri luknje za vijake na koncu blastera poravnane.
• Preverite poravnavo cevi na izhodni strani.
• Previdno odstranite sklop s pomočjo adapterja za cev.
• Previdno potisnite ohišje cevi z adapterja, medtem ko držite PVC na mestu s prstom v notranjosti.
• Cev pritrdite na mesto z vročim lepilom.
• Ponovno sestavite, ponovno preverite aliment
• Z vijaki pritrdite pokrovček in adapter za cev. #2 oblikovanje navojev ali nadomestni vijaki Nerf bodo delovali.

27. korak:

Čas je za nekaj vdelane programske opreme za orožje.

• Prenesite in nato naložite priloženo skico na ItsyBitsy.
• Preverite, ali na zaslonu utripajo pomišljaji (dokler ni izstreljen prvi posnetek).
• Prst položite na konec cevi tako daleč, da blokira infrardeči žarek in ga nato hitro odstranite.
• Prepričajte se, da svetleče diode svetijo.
• Preverite, ali dobite številčno odčitavanje, ki se bo izmenjevalo od "1" (število posnetkov) in nekaj majhnih stopenj na sekundo, kot je "1,5".
• Pritisnite gumb na dnu cevi in preverite, ali se vrne na utripajoče pomišljaje (ponastavite število posnetkov).

Če kateri od teh korakov ne uspe, zato ponovno preverite delovanje in uporabite prejšnje preskusne skice. Preglejte ožičenje in preverite, ali je bilo med sestavljanjem kaj potiskano.

28. korak: Kaj sledi?

Zdaj veste, kako hitro strelja vaša pištola Nerf, lahko izmerite učinke vseh modifikacij, ki jih naredite. Ker je cev odstranljiva in prenosna, lahko svojim prijateljem dovolite, da kronopirajo svoje blasterje.

V nadaljevanju te serije bomo preučili nadgradnjo baterije in ožičenja za LiPo, uporabo MOSFET -a za krmiljenje vztrajnikov in delo v smeri izbranega požarnega sistema s popolnoma prilagodljivim delovanjem.

Podprvak na tekmovanju Arduino 2019