Ψηφιακό πολυλειτουργικό εργαλείο μέτρησης

Arduino / Τα εργαλεία

Προστέθηκε 2 σχόλιο

Ψηφιακό πολυλειτουργικό εργαλείο μέτρησης

Ο οδηγός δημιούργησε μια συσκευή που λειτουργεί σαν ψηφιακό επίπεδο + χάρακα + μοιρογνωμόνιο + βιντεοκασέτα. Η συσκευή είναι αρκετά μικρή για να χωρέσει σε μια τσέπη και η μπαταρία της φορτίζεται εύκολα με τη χρήση φορτιστή τηλεφώνου.

Αυτή η συσκευή χρησιμοποιεί αισθητήρα επιταχυνσιόμετρου και γυροσκόπιο για ακριβή μέτρηση της στάθμης και της γωνίας, έναν αισθητήρα IR για μη γραμμική μέτρηση γραμμικού μήκους από 4 έως 30 cm, έναν αισθητήρα με τροχό που μπορεί να κυλίσει κατά μήκος καμπύλης επιφάνειας ή καμπύλης γραμμής για τη μέτρηση του μήκους ενός αντικειμένου.

Η πλοήγηση στις λειτουργίες και τις λειτουργίες της συσκευής πραγματοποιείται με τα κουμπιά αφής, που ορίζονται ως M (λειτουργία), U (μονάδα) και 0 (μηδέν).
M - επιλογή μεταξύ διαφορετικών τύπων μετρήσεων
U - για να επιλέξετε μεταξύ των μονάδων μέτρησης mm, cm, ίντσες και μέτρο
0 - Επαναφορά των τιμών μέτρησης σε 0 μετά τη μέτρηση της απόστασης ή της γωνίας.

Η συσκευή έχει ενσωματωμένο στη βάση της ένα μαγνήτη νεοδυμίου έτσι ώστε να μην γλιστράει και να μην ολισθαίνει από τη μετρούμενη επιφάνεια του μετάλλου.

Η θήκη έχει σχεδιαστεί για να κάνει τη συσκευή όσο το δυνατόν πιο συμπαγή.
Ας δούμε ένα βίντεο με παραδείγματα για το πώς λειτουργεί η συσκευή.

Εργαλεία και υλικά:
-IR αισθητήρα απόστασης Sharp GP2Y0A41SK0F;
- Μονάδα επιταχυνσιόμετρο / γυροσκόπιο MPU6050.
-Συγκρότημα φόρτισης.
Κωδικοποιητής
-128 X 32 οθόνη OLED;
-Arduino pro mini ATMEGA328 5V / 16 MHz.
-12 χλστ.
-3,7 V, 1000 mAh μπαταρία πολυμερούς λιθίου;
- Μονάδα αφής TTP223 - 3 τεμ.
- Μαγνήτης νεοδυμίου 20x10x2 mm.
- Διεπαφή μετατροπέα CP2102.
Σμαλτωμένο σύρμα χαλκού.
-Αντιστάσεις 10Κ - 2 τεμάχια.
- Χαλύβδινη ράβδος μήκους 19 mm με διάμετρο 2 mm.
-LED LED?
-Βινυλική μεμβράνη.
- Καλώδιο Micro USB.
- ψαλίδι ·
-Κίνα;
- τσιμπιδάκια.
-Περιέρα κόλλας.
-Σύνη-κόλλα?
-Αξαρτήματα αξεσουάρ
-Διακόπτες λέιζερ.
- 3D εκτυπωτής.
-Nippers;
-Χαρτί αποβλήτων.

Βήμα πρώτο: Η υπόθεση
Αρχικά, ο οδηγός εκτυπώνει μια θήκη σε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή. Μπορείτε να κατεβάσετε αρχεία για εκτύπωση παρακάτω.
BODY.stl
Lid.stl
wheel.stl

Συνδέει την θήκη με βινυλική μεμβράνη, τρίβοντας την επιφάνεια της.

Βήμα δεύτερο: Σχέδιο
Αντίθετα Arduino nano, pro mini δεν μπορούν να προγραμματιστούν απευθείας συνδέοντας ένα καλώδιο USB. Επομένως, πρέπει πρώτα να συνδέσετε ένα εξωτερικό USB στον μετατροπέα pro mini για να το προγραμματίσετε. Η πρώτη φωτογραφία δείχνει πώς πρέπει να γίνουν αυτές οι συνδέσεις.
Vcc - 5V
GND - GND
RXI - TXD
TXD - RXI
DTR - DTR

Η 2η εικόνα δείχνει το πλήρες διάγραμμα κυκλώματος αυτού του έργου.

Βήμα τρίτο: Μαγνήτης
Κόβει τον μαγνήτη στο σώμα.

Βήμα τέσσερα: Ευθυγράμμιση αισθητήρα
Για να μειώσετε το μέγεθος, ο αισθητήρας IR και ο κωδικοποιητής είναι απενεργοποιημένοι.

Βήμα πέντε: Προβολή
Επισημαίνει τα ονόματα των επαφών στο πίσω μέρος της οθόνης OLED, ώστε να μπορείτε στη συνέχεια να κάνετε τις σωστές συνδέσεις. Ορίζει την οθόνη OLED στη σωστή θέση, όπως φαίνεται στο δεύτερο σχήμα. Επιδιορθώνει την οθόνη με ζεστή κόλλα.

Βήμα έξι: Ενότητες
Συνδέει τη μονάδα αισθητήρα και το MPU6050.

Έβδομο βήμα: Μονάδα φόρτισης και μπαταρία
Αυτή η μονάδα διαθέτει τόσο κύκλωμα προστασίας μπαταρίας όσο και μετατροπέα ώθησης 5 V, 1 A. Έχει επίσης ένα κουμπί on / off που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως διακόπτης τροφοδοσίας. Η θύρα USB της μονάδας αφαιρέθηκε χρησιμοποιώντας συγκολλητικό σίδερο και τα δύο σύρματα ήταν συγκολλημένα στους + 5 V ακροδέκτες και στη γείωση, όπως φαίνεται στην 4η φωτογραφία.

Στη συνέχεια, πρέπει να συνδέσετε τους 2 συνδέσμους σε B + και B-, όπως φαίνεται στις δύο πρώτες φωτογραφίες, και στη συνέχεια να ελέγξετε αν η μονάδα λειτουργεί με την μπαταρία.

Τώρα πρέπει να εφαρμόσετε κόλλα στην πλατφόρμα που παρέχεται για το δομοστοιχείο και τοποθετήστε προσεκτικά τη μονάδα, βεβαιώνοντας ότι η θύρα φόρτισης και η τρύπα έχουν τοποθετηθεί ακριβώς στις οπές.

Βήμα Οκτώ: Εγκατάσταση μπαταρίας και αισθητήρα IR
Συνδέστε τα καλώδια στους ακροδέκτες της οθόνης. Εγκαθιστά την μπαταρία και τον αισθητήρα IR.

Βήμα εννέα: Δομοστοιχείο βομβητή και φόρτισης
Σύμφωνα με το σχήμα, τοποθετεί τη μονάδα φόρτισης και το βομβητή.

Βήμα δέκα: Κωδικοποιητής
Σύμφωνα με το σχήμα, τοποθετείται ο κωδικοποιητής. Εισάγει τον άξονα χάλυβα στον κωδικοποιητή και στον τροχό. Χρησιμοποιεί σούπερ κόλλα για να στερεώσει τον άξονα και τον τροχό. Εγκαθιστά έναν κωδικοποιητή με έναν τροχό μέσα στο περίβλημα.

Βήμα ένδεκα: Εγκατάσταση
Διορθώνει ενότητες αισθητήρων. Σύμφωνα με το κύκλωμα τοποθετούνται τα καλώδια. Κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια δεν πέφτουν κάτω από τον τροχό και μην καλύπτετε την επισκόπηση των αισθητήρων IR.

Βήμα δώδεκα: Λήψη κώδικα
Φορτώνει τον κώδικα και τις βιβλιοθήκες.
final_code.ino
Adafruit_SSD1306-master.zip
Adafruit-GFX-Library-master.zip
SharpIR-master.zip

Βήμα δεκατρία: Βαθμονόμηση
Αρχικά, το γυροσκόπιο βαθμονομείται. Εφόσον η μονάδα επιταχυνσιόμετρο / γυροσκόπιο MPU6050 είναι απλά κολλημένη στο σώμα, μπορεί να μην είναι εντελώς επίπεδη. Επομένως, για να διορθώσετε αυτό το σφάλμα, εκτελούνται τα ακόλουθα βήματα.
1. Συνδέστε τη συσκευή στον υπολογιστή και τοποθετήστε την σε μια επίπεδη επιφάνεια.
2. Μεταβείτε στη λειτουργία LEVEL στη συσκευή πατώντας το πλήκτρο "M" και σημειώνοντας τις τιμές X και Y.
3: Ορίστε αυτές τις τιμές στις μεταβλητές "calibx" και "caliby" στον κώδικα.
4: Κάντε λήψη του προγράμματος ξανά.

Τώρα υπολογίζει τις αποστάσεις ανά περιστροφή τροχού.
Ο αριθμός των βημάτων ανά περιστροφή του άξονα του κωδικοποιητή, N = 24 βήματα
Διάμετρος τροχού, D = 12,7 mm
Περιφέρεια τροχού, C = 2 * pi * (D / 2) = 2 * 3,14 * 6,35 = 39,898 mm
Επομένως, η απόσταση που διανύθηκε ανά βαθμίδα = C / N = 39.898 / 24 = 1.6625 mm.

Βήμα δεκατέσσερα: Δοκιμές
Πριν εγκαταστήσετε το κάλυμμα του περιβλήματος, δοκιμάζει τους αισθητήρες, τη μονάδα φόρτισης, τα κουμπιά, την οθόνη.

Βήμα δεκαπέντε: Σύνοψη κουμπιών και θήκης
Το κουμπί τροφοδοσίας στην πλακέτα φόρτισης είναι σύντομο και ο κύριος, κόβοντας τα πόδια, ορίζει μια πρόσθετη λυχνία LED, η οποία θα πατήσει το κουμπί.