Картонный пистолет Arduino (дальномер и тахометр): 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Было бы здорово измерить расстояние, удобно устроившись на диване, вместо того, чтобы использовать обычную ленту? Итак, сегодня я собираюсь сделать пистолет Arduino, который способен бесконтактно измерять расстояния от 2 см до 400 см с точностью до 0,3 см, а также измерять число оборотов в минуту вращающегося тела (RPM) с помощью ультразвукового датчика (HC-SR04) и инфракрасный датчик соответственно. Изначально я хотел сделать его способным измерять скорость любого движущегося объекта с помощью двух дополнительных ИК-датчиков, но у меня закончились запасы из-за нынешней пандемии. Так что я буду использовать только то, что у меня есть. Если они у вас есть, то можно добавить в пистолет. Вот ссылка, как это сделать.

Шаг 1. Как это работает

Ультразвуковые датчики работают, испуская звук, который распространяется по воздуху, и если на его пути есть объект, он отразится обратно в модуль. Учитывая время в пути, вы можете рассчитать расстояние, поскольку мы уже знаем скорость звука (340 м / с), используя формулу: расстояние = скорость * время. Назначение ИК-датчика в этом проекте - обнаружение объектов. ИК-датчик состоит из двух основных частей: ИК-передатчика и ИК-приемника. Передатчик передает ИК-волны, и если есть объект, переданная волна отражается объектом, который, в свою очередь, улавливает волну, тогда как если перед датчиком нет объекта, переданная волна не принимается приемник, а затем ИК-модуль генерирует выходной сигнал или импульс, который обнаруживается Arduino, когда мы нажимаем кнопку триггера. Он отсчитывает непрерывно в течение 5 секунд. Итак, приступим к строительству.

<

Шаг 2: расходные материалы

МАТЕРИАЛЫ 1. Arduino Uno (подойдет любая ардуино)

2. Ультразвуковой датчик HC-SR04

3. ИК-датчик Arduino.

4. Модуль ЖК-дисплея 16 * 2 (12C)

5. Зуммер

6. Аккумулятор 9 В и разъем

7. Перфорированная плата (необязательно)

8. Кнопка

9. Тактильный переключатель * 1

10. Ползунковый переключатель * 1

11. Светодиод * 2 (желательно разных цветов)

12. Резистор 220 Ом * 2

13. резистор 10к * 2

14. Заголовки контактов Arduino.

15. Перемычки.

ИНСТРУМЕНТЫ

1. Горячий клей

2. Супер клей (по желанию)

3. Паяльник и припой.

4. Нож X-acto

5. Сверло (необязательно)

Шаг 3: Делаем тело

1. Распечатайте предоставленный шаблон, приклейте его к листу картона и вырежьте фигуры.

2. Вырежьте отверстие для зуммера, индикатор состояния, индикатор питания, ультразвуковой датчик, отверстия для ИК-датчика и пространство ЖК-дисплея.

3. С помощью линейки согните все прямые линии внутрь и склейте каждую часть вместе. Не приклеивайте дисплей, ручку и верхнюю крышку к остальной части пистолета. Приклейте ультразвуковой датчик и инфракрасный датчик в различные отверстия.

4. Вырежьте картонную полоску шириной 3 см и закройте переднюю и заднюю часть ручки. Приклейте кнопку к передней части ручки и пропустите провода через заднюю часть ручки.

Шаг 4: Настройка электроники

ИК-ДАТЧИК

Я использовал провода от сетевого кабеля, так как у меня закончились перемычки, затем припаял провода к небольшому куску перфорированной платы, который затем припаян к трем контактам датчика.

УЛЬТРАЗВУКОВЫЙ ДАТЧИК

Я использовал старый разъем, который вставил в контакты датчика.

ЖК ДИСПЛЕЙ

Согнул штыри ЖК-дисплея так, чтобы они были прямыми. Затем я повторил ту же настройку, что и с ИК-датчиком.

Светодиоды

Резистор 220 Ом подключен к каждому катодному выводу светодиода.

Шаг 5: Схема

Вы можете сделать схему на миниатюрной макетной плате или, желательно, на монтажной плате. В любом случае решать вам.

Примечание. Arduino получает питание через его вывод VIN. Также мой монтируется в перевернутом виде.

ЗДЕСЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

СВЕТОДИОД ПИТАНИЯ

Анод ---- Пин 8 Arduino

Катод --- резистор 220 Ом ---- Земля

СВЕТОДИОД СОСТОЯНИЯ

Анод ---- вывод 9 Arduino

Катод --- резистор 220 Ом ---- Земля

ЗУММЕР

Положительный --- вывод 11 Arduino

Отрицательный --- Земля

ИК-ДАТЧИК

VCC --- Arduino 5 В

GND --- Земля

ВЫХОД --- вывод 5 Arduino

HC-SR04

VCC --- Arduino 5 В

GND --- Земля

TRIG --- вывод 7 Arduino

ECHO --- вывод 6 Arduino

ЖК ДИСПЛЕЙ

VCC --- Arduino 5 В

GND --- Земля

SDA --- вывод Arduino A4 (аналоговый вывод)

SCL --- вывод Arduino A5 (аналоговый вывод)

Триггерная кнопка

Первая нога - ---- Arduino 5V

Вторая ветвь --- резистор 10 кОм (первая ветвь параллельно) --- вывод 10 Arduino

(Другая ножка резистора к земле)

ДВИГАТЕЛЬ SPDT

Центральная ножка ------- Arduino 5V

Левая нога ----- резистор 10 кОм (первая нога параллельно) --- пин 13 Arduino

(Другая ножка резистора к земле)

Штырь Arduino VIN ------ Первая ножка кнопки

Вторая ножка кнопки ----- + Ve батареи

Контакт Arduino GND --- батарея -Ve и шина заземления

Шаг 6: Окончательная сборка

Начните с того, что вставьте светодиоды в их отверстия, затем установите зуммер, два переключателя и затем ЖК-дисплей в секцию дисплея. Пропустите провод спусковой кнопки через отверстие в нижней части секции дисплея. Приклейте модуль датчика к передней части пистолета. Приклейте дисплей к основному корпусу пистолета, а затем прикрепите ручку под ним. Прижмите прямоугольную крышу скотчем к пистолету. Это будет входная дверь. Теперь ваш дальномер / тахометр готов к работе. Украшайте как хотите.

Шаг 7: Код

Хорошая идея - знать, что делает код, прежде чем начинать его программировать. Это избавит вас от головной боли.

Кроме того, установите библиотеку жидкокристаллических дисплеев, если на вашем ЖК-дисплее есть модуль 12C. Нажмите сюда для того, чтобы скачать

Вот что делает код

1. Когда вы включаете пистолет, загорается индикатор питания, и пистолет издает звуковой сигнал менее секунды (индикатор питания может питаться напрямую от батареи, но я решил запитать шахту от Arduino. Это позволяет светодиод для управления)

2. После включения пистолета вам нужно будет переместить ползунковый переключатель влево или вправо, чтобы выбрать нужный режим. Как только это будет сделано, отобразится «Пожалуйста, нажмите кнопку, чтобы начать». После нажатия кнопки должно начаться считывание / измерение. При каждом нажатии кнопки индикатор состояния будет мигать, а зуммер будет издавать звуковой сигнал.

Шаг 8: СОВЕТЫ

1. При пайке контактных заголовков на перфокартах сначала вставьте контактные разъемы в контакты Arduino, которые вы используете, а затем опустите плату поверх платы так, чтобы медная сторона перфорированной платы была обращена вверх. Припаяйте разъемы на место.

2. Сделайте небольшое отверстие для доступа на передней стороне пистолета. Это будет использоваться для регулировки чувствительности ИК-датчика с помощью отвертки.

3. Если код не работает, · Сначала проверьте свои соединения (особенно если вы использовали макетную плату).

· Если вы используете старую батарею, замените ее.

· Если по-прежнему не работает, прокомментируйте ниже, чтобы получить помощь.