La procedura guidata ha creato un dispositivo che funziona come un livello digitale + righello + goniometro + metro a nastro. Il dispositivo è abbastanza piccolo da stare in una tasca e la sua batteria si ricarica facilmente con un caricabatterie per telefono.
Questo dispositivo utilizza un accelerometro e un sensore giroscopio per misurare con precisione livello e angolo, un sensore IR per la misurazione senza contatto di lunghezza lineare da 4 a 30 cm, un sensore con una ruota che può essere fatto rotolare lungo una superficie curva o una linea curva per misurare la lunghezza di un oggetto.
La navigazione attraverso le modalità e le funzioni del dispositivo viene effettuata utilizzando i pulsanti a sfioramento, indicati come M (modalità), U (unità) e 0 (zero).
M - scelta tra diversi tipi di misure
U - per scegliere tra unità di misura mm, cm, pollici e metro
0 - Ripristina i valori misurati su 0 dopo aver misurato la distanza o l'angolo.
Il dispositivo ha un magnete al neodimio incorporato nella sua base in modo che non scivoli e non scivoli fuori dalla superficie metallica da misurare.
La custodia è progettata per rendere il dispositivo il più compatto possibile.
Guardiamo un video con esempi di come funziona il dispositivo.
Strumenti e materiali:
-IR sensore di distanza Sharp GP2Y0A41SK0F;
- Modulo accelerometro / giroscopio MPU6050;
-Carica modulo;
-Enkoder;
-128 display OLED X 32;
-Arduino pro mini ATMEGA328 5 V / 16 MHz;
Buzzer -12 mm;
-3,7 V, batteria ai polimeri di litio da 1000 mAh;
- Modulo pulsante touch TTP223 - 3 pezzi .;
- Magnete al neodimio 20x10x2 mm;
-Interfaccia convertitore CP2102;
Filo di rame smaltato;
-Resistori 10K - 2 pezzi;
- Asta in acciaio lunga 19 mm con un diametro di 2 mm;
-LED LED;
-Vinile film;
- Cavo micro USB;
- forbici;
-Nozh;
- pinzette;
- Pistola per colla;
-Super-adesivo;
-Accessori per saldatura;
-Taglierina laser;
- stampante 3D;
-Kusachki;
-Carta straccia;
Primo passo: il caso
Innanzitutto, la procedura guidata stampa un caso su una stampante 3D. I file per la stampa possono essere scaricati di seguito.
BODY.stl
LID.stl
wheel.stl
Incolla la custodia con pellicola vinilica, precedentemente levigando la sua superficie.
Fase due: schema
a differenza di Arduino nano, pro mini non può essere programmato direttamente collegando un cavo USB. Pertanto, è necessario prima collegare un USB esterno al mini convertitore pro per programmarlo. La prima foto mostra come queste connessioni dovrebbero essere fatte.
Vcc - 5V
GND - GND
RXI - TXD
TXD - RXI
DTR - DTR
La seconda immagine mostra lo schema elettrico completo di questo progetto.
Terzo passaggio: magnete
Incolla il magnete sul corpo.
Fase quattro: allineamento del sensore
Per ridurre le dimensioni, il sensore IR e l'encoder vengono tagliati.
Fase cinque: visualizzazione
Contrassegna i nomi dei contatti sul retro del display OLED in modo da poter successivamente effettuare le connessioni corrette. Imposta il display OLED nella posizione corretta, come mostrato nella seconda figura. Risolve il display con colla a caldo.
Passaggio 6: moduli
Incolla il modulo sensore e MPU6050.
Settimo passaggio: modulo di ricarica e batteria
Questo modulo ha sia un circuito di protezione della batteria che un convertitore boost 5 V, 1 A. Dispone inoltre di un pulsante on / off che può essere utilizzato come interruttore di alimentazione. La porta della presa USB sul modulo è stata rimossa usando un saldatore e due fili sono stati saldati ai terminali + 5 V e alla terra, come mostrato nella 4a foto.
Successivamente, è necessario saldare i 2 connettori a B + e B-, come mostrato nelle prime due foto, quindi verificare se il modulo funziona con la batteria.
Ora è necessario applicare la colla sulla piattaforma fornita per il modulo e posizionare con cura il modulo, assicurandosi che la porta di ricarica e il foro siano installati esattamente nei fori.
Fase 8: installazione della batteria e del sensore IR
Saldare i fili ai pin del display. Installa la batteria e il sensore IR.
Step Nine: Buzzer e modulo di ricarica
Secondo lo schema, monta il modulo di ricarica e il cicalino.
Passo dieci: Encoder
Secondo lo schema monta l'encoder. Inserisce l'asse d'acciaio nell'encoder e nella ruota. Usa super colla per fissare l'asse e la ruota. Installa un encoder con una ruota all'interno dell'alloggiamento.
Step Eleven: installazione
Risolve i moduli del sensore. Secondo il circuito monta i fili. Durante l'installazione, è necessario assicurarsi che i fili non cadano sotto la ruota e non coprano la panoramica del sensore IR.
Dodici passi: scarica il codice
Carica codice e librerie.
final_code.ino
Adafruit_SSD1306-master.zip
Adafruit-GFX-Library-master.zip
SharpIR-master.zip
Passo 13: Calibrazione
Innanzitutto, il giroscopio è calibrato. Poiché il modulo accelerometro / giroscopio MPU6050 è semplicemente incollato al corpo, potrebbe non essere completamente piatto. Pertanto, per correggere questo errore, vengono eseguite le seguenti operazioni.
1. Collegare il dispositivo al computer e posizionarlo su una superficie piana.
2. Passare alla modalità LIVELLO sul dispositivo toccando il pulsante “M” e annotare i valori X e Y.
3: Assegna questi valori alle variabili “calibx” e “caliby” nel codice.
4: scaricare di nuovo il programma.
Ora calcola le distanze per giro ruota.
Il numero di passi per giro dell'albero dell'encoder, N = 24 passi
Diametro ruota, D = 12,7 mm
Circonferenza ruota, C = 2 * pi * (D / 2) = 2 * 3.14 * 6.35 = 39.898 mm
Pertanto, la distanza percorsa per passo = C / N = 39.898 / 24 = 1.6625 mm.
Quattordicesimo passaggio: test
Prima di installare il coperchio della custodia, verifica sensori, modulo di carica, pulsanti, display.
Quindicesimo passaggio: assemblaggio di pulsanti e custodie
Il pulsante di accensione sulla scheda di ricarica è corto e il master, tagliando le gambe, imposta un LED aggiuntivo, che premerà il pulsante.
Incolla due metà del corpo.
Step sedici: segnare i pulsanti
Le lettere sono state tagliate su una taglierina laser e poi incollate al corpo.
Tutto è pronto, non resta che testare il dispositivo in funzione.
