Nerf -д зориулсан Arduino: Хронограф ба буудлагын тоолуур: 28 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Миний өмнөх зааварчилгаа нь хэт улаан туяаны ялгаруулагч ба детектор ашиглан дартын хурдыг илрүүлэх үндсийг багтаасан болно. Энэхүү төсөл нь зөөврийн сумны тоолуур, хронограф хийхэд зориулж хэвлэмэл хэлхээний самбар, дэлгэц, батерей ашиглан нэг алхам урагшилна. Нэмж хэлэхэд бид амны гэрлийг дуурайхын тулд зарим LED -ийг нэмж өгдөг. Учир нь, pew pew pew…

Энэ нь олон шат дамжлагатай хүнд хэцүү төсөл мэт санагдаж болох ч дэлгэц, микроконтроллерт зориулагдсан хэвлэмэл хэлхээний самбар, арилжааны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглах нь найдвартай төслийг угсрах ажлыг ихээхэн хөнгөвчилдөг. Мөн би таны амжилтыг баталгаажуулахын тулд төслийн элемент бүрийн туршилтын кодыг өгөх болно. Чи үүнийг хийж чаднаа !

Алхам 1: эд анги, хангамж

Хэвлэмэл хэлхээний самбар, гурван хувь нь танд ердөө 12.40 долларын үнэгүй хүргэлт өгөх тул найзтайгаа хамт үнээ хуваалцаарай.

OSH Park:

Цахим эд анги

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

• 5 ширхэг, 5 мм хэмжээтэй LED, таны хүссэн өнгө

  • Цагаан
  • Хув
• 6 ea., 100 ом 1/8W 5% гүйдэл хязгаарлах резистор,
• 2 ea., 10K 1/8W 5% эсэргүүцэл,
• 1 эа. Фото транзистор, [Everlight PT928-6B-F] (https://www.digikey.com/short/qtrp5m)
• 1 эа. IR ялгаруулагч, [Everlight IR928-6C-F] (https://www.digikey.com/short/jzr3b8)
• 1 эа. 100 Ом эсэргүүцэл 1/8W 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 ea., Эрэгтэй-эрэгтэй 12 "холбогч утас, [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 ea., Adafruit ItsyBitys 8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 ea., BATT HOLDER AAA 3 CELL 6 "LEADS,
• 1 ea., SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 ea., SWITCH TACTTLE SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6,

• 1 цаг, 7 сегмент бүхий I2C дэлгэц:

  • RED Adafruit 878
  • Цэнхэр Adafruit 881,

3D эд анги

3D эд ангиудыг үндсэндээ TinkerCad дээр бүтээсэн бөгөөд энэ нь тэдгээрийг өөрийн зорилгод нийцүүлэн өөрчлөхөд хялбар гэсэн үг юм.

• Cap ба Бие:
• Торхны адаптер:

Би STL -ийн хуулбарыг Thingiverse дээр байрлуулсан:

Багаж хэрэгсэл ба бусад:

• Гагнуурын төмөр
• Утас хуулагч
• Зүссэн мэргэн буудагчдыг зайлуулах
• Халуун цавуу буу
• Утас
• #2 утас үүсгэх эрэг
• 3/4 "PCV

Алхам 2:

Бид хэлхээний самбараас эхлэх гэж байна.

• Хоёр жижиг "таслах" самбарыг дундаас нь салгаж, дараа нь зайлуулах эсвэл мушгих замаар байрлуул.
• Гөлгөр болгохын тулд барзгар ирмэг, файл эсвэл элсийг хайчилж ав.

Алхам 3:

Би танд гагнуур хийхийг зааж өгөхгүй. Үүнийг миний хийж чадахаас хамаагүй илүү сайн харуулсан миний дуртай хэдэн видео байна:

• Geek Girl Diaries -ээс Кэрри Анн.
• Адафрутын Колин

Ерөнхийдөө:

• Торгоны дэлгэцийн тэмдэглэгээг ашиглан ПХБ -ийн байршлыг олоорой.
• Хөлийн хэвлэмэл хэсэгт багтахын тулд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нугална.
• Утасыг гагнах.
• Туузыг хайчилж ав

Хамгийн элбэг, хамгийн бага суудалтай, гагнахад хамгийн хялбар тул резистороос эхэлье. Тэд илүү халуунд тэсвэртэй бөгөөд техникээ сайжруулах боломжийг танд олгоно. Тэд бас туйлшралгүй тул та тэдгээрийг аль ч хэлбэрээр байрлуулж болно.

• LED-ийн гүйдлийг хязгаарладаг 6 ом, 100 ом эсэргүүцэл нь "*R" ба "100" гэсэн цэгүүдэд очдог.
• 2, 10, 000 ом эсэргүүцэл нь "10K" гэж тэмдэглэгдсэн цэгүүдэд ордог.

Алхам 4:

Дараа нь ялгаруулагч / детекторын хосыг суулгацгаая. Хэрэв та эдгээр нь хэрхэн ажилладаг талаар илүү их мэдээлэл авахыг хүсвэл миний өмнөх зааварчилгааг үзнэ үү.

• IR ялгаруулагч нь тунгалаг бөгөөд "EMIT" гэж тэмдэглэгдсэн цэг рүү ордог бөгөөд дугуйрсан линз нь төв рүү чиглэсэн байдаг.
• IR мэдрэгч нь хар өнгөтэй бөгөөд "DETECT" гэсэн цэг дээр очдог бөгөөд дугуйрсан линз нь IR ялгаруулагч руу чиглүүлдэг.

Алхам 5:

5 LED нь микроконтроллероос шууд нийлүүлэхээс илүү их гүйдэл авах тул бид транзисторын унтраалга ашиглан асаах, унтраах болно. Энэ нь жижиг N сувгийн MOSFET эсвэл ердийн NPN транзистор байж болно, учир нь бид ойролцоогоор 100 мА-тай харьцдаг.

N-MOSFET нь "Q1" гэсэн тэмдэглэгээтэй газар очиж, хавтгай нүүр нь тэмдэглэгээтэй таарч байна

Алхам 6:

LED нь туйлшралтай байдаг. Урт хар тугалга нь эерэг бөгөөд ПХБ дээр "+" тэмдэглэгдсэн байдаг. Хажуу талд нь би хэзээ ч тодорхой харж чадахгүй хавтгай ирмэг бий.

• Бүх LED -ийг резистор ба MOSFET -ийн эсрэг талд байрлуулна.
• Самбарыг эргүүлээд нэг тугалга гагнаж, LED бүрийн зөвхөн нэг тугалгыг байрлуул.

• Урт хар тугалга нь "+" гэсэн нүхэнд байгаа эсэхийг шалгаж, LED нь самбартай зэрэгцсэн эсэхийг шалгаарай.

  Хамтарсан холбогчийг дахин дулаацуулж, LED -ийг зөөлөн дарж суулгаарай (Зураг 4 -ийг үзнэ үү)

• Үлдсэн утаснуудыг гагнаж, хайчилж ав.

Алхам 7:

Туршилтыг 3D хэвлэсэн малгайнд оруулдаг. Энэ нь MOSFET-ийг "t хэлбэртэй" нүх рүү чиглүүлэхэд л нэг л аргад тохирох болно.

Алхам 8:

Цахилгааны утас эхлүүлэх цаг боллоо!

• Дөрвөн 6 инчийн утас аваад үзүүр бүрийг нь хуулаад цагаан тугалга хийнэ.

• ПХБ дээрх толгой руу гагнах:

  • Улаан "+" гэсэн утгатай.
  • Хар-"-" гэсэн үг.
  • "S" гэсэн өнгөний сонголт нь "строб" эсвэл LED асаах дохио юм.
  • "G" гэсэн өнгөний сонголт нь "хаалга" буюу IR мэдрэгчээс ирж буй дохио юм.

Алхам 9:

Дэлгэцийг бэлэн болгоё. Adafruit -ийн "I2C үүргэвч" надад таалагддаг, учир нь тэд ажиллахын тулд зөвхөн хоёр дохионы утас авдаг (цахилгаан болон газардуулгаас гадна). Та мөн тэдгээрийг хооронд нь холбож болно.

Adafruit-ийн албан ёсны зааврыг эндээс авна уу:

• ПХБ -ийн тэмдэглэгээтэй таарч буй аравтын бутархайг ашиглан дэлгэцийн чиглэлийг зөв авсан эсэхээ шалгаарай.

• Өмнөх алхам шиг, цагаан тугалга ба тууз 4 ea., 6 утас:

  • Улаан "+" гэсэн үг
  • Хар-"-" гэсэн үг.
  • "SDA" ба "SCL" өнгөний сонголт.

Алхам 10:

Энэ товчлуур нь хэрэглэгчийн оролтонд зориулагдсан болно. Би үүнийг сумны тоолуурыг дахин тохируулахын тулд ашигладаг, гэхдээ энэ нь LED -ийг гар чийдэн шиг асаах, унтраах, эсвэл таны төсөөлөлд гарч ирэх үед ашиглаж болно. Энэ бол таны төсөл.

• Шилжүүлэгчийг таслах самбар дээр оруулаад утсыг гагнана.
• Хоёр ширхэг 6 инчийн утсыг хайчилж, зурж, цагаан тугалга хийнэ. Нэг нь газрын хар өнгөтэй байх ёстой, нөгөө нь өвөрмөц өнгө.
• Утасыг таслах самбар дээр гагнана. Чиглэл нь хамаагүй.

Алхам 11:

Слайдын унтраалга нь хүчийг асаах, унтраахад ашиглагддаг. Загвар нь бага зэрэг ойлгомжгүй боловч угсрахад тусалдаг. Торгон дэлгэц дээрх тэмдэглэгээ нь унтраалга нь хоёр эерэг туяаны хоорондын холбоог хэрхэн тасалж байгааг харуулж байна.

• Зуурмагийн хайрцаг дээрх утсыг хайчилж ав.
• Слайд шилжүүлэгчийг таслах самбар дээр гагнана.
• Үлдсэн ~ 4 "зайны эзэмшигч ба гагнуураас таслах самбарын нэг тал руу тууз, цагаан тугалга хийнэ (улаан нь"+", хар нь"-"хүртэл).
• Батерейны тавиураас таслах самбарын нөгөө тал руу гагнах (улаан нь "+", хар нь "-" хүртэл).

Алхам 12:

Төрөл бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэж эхлэх цаг болжээ. Бид товчлуурыг хадгалах болно, учир нь бид гурван утсыг нэг цооногоор дамжуулж болно.

• Гурван улаан хар тугалга авч, тууз ба эргүүлээрэй.

  • LED бөгж
  • 7 сегментийн дэлгэц
  • Гулсах унтраалга

• Тэдгээрийг ItsyBitsy -ийн "3V" дэвсгэрийн ёроолд оруулаад гагнуурыг байрлуулна.

  Хэрэв та өөр төрлийн самбар ашиглаж байгаа бол "5V" зүү ашиглана уу

• Гурван хар газардуулгын утсыг ижил бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс аваад "3V" дэвсгэрийн эсрэг талд байрлах "G" дэвсгэрт оруулна.

Алхам 13:

Хаалга болон строб утсыг зохих тээглүүрт холбож LED цагиргийг холбож дуусгана уу.

• "G" буюу хаалганы утсыг ItsyBitsy зүү A0 -д холбоно уу. Энэ нь алдааг олж засварлахын тулд аналог уншилт авах боломжийг бидэнд олгоно.
• "S" эсвэл строб утсыг 9 -р зүү дээр холбоно уу.

Алхам 14:

I2C утсыг холбож 7 сегментийн дэлгэцийг холбож дуусгана уу.

• SCL ("цаг") зүүг дэлгэцэн дээрх ItsyBitsy дээрх SCL зүү рүү холбоно уу.
• SDA ("өгөгдөл") зүүг дэлгэцээс ItsyBitsy дээрх SDA зүү рүү холбоно уу.

Алхам 15:

Товчлуур нэмэх цаг:

• Самбарын доод богинохон ирмэг дээрх хар утсыг ItsyBitsy "G" зүүгээр холбоно уу. Энэ нь бусад "G" зүүтэй ижил газрын дохио юм.
• Өнгөний хар тугалгыг ItsyBitsy "7" зүү дээр холбоно уу. Энэ нь тоолуурыг дахин тохируулахын тулд тоног төхөөрөмжийн тасалдлын дохиог ашиглах боломжийг бидэнд олгоно.

Алхам 16:

Энэ үед бидний янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг туршиж үзэх цаг болжээ.

Хэрэв та Adafruit ItsyBitsy -ийг анх удаа ашиглаж байгаа бол самбарыг танихын тулд та Arduino IDE -ээ тохируулах хэрэгтэй болно.

Https://learn.adafruit.com/introducting-itsy-bitsy-32u4/arduino-ide-setup дээрх зааврыг дагана уу

Хэрэв та Adafruit -ийн I2C дэлгэцийг анх удаа ашиглаж байгаа бол та Ardaino IDE -гээ Adafruit -ийн номын санг ашиглахаар дахин тохируулах шаардлагатай болно.

Https://learn.adafruit.com/adafruit-led-backpack/downloads дээрх зааврыг дагана уу

Үүнийг туршиж үзэх цаг боллоо:

• USB Micro ашиглан ItsyBitsy -ийг компьютерт холбоно уу.
• [Багаж хэрэгсэл] -> [Самбар] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8MHz].
• [Багаж хэрэгсэл] -> [Порт] -> хэзээ ч холбогдсон порт, ихэвчлэн хамгийн их тоо.
• [Файл] -> [Жишээ] -> [Adafruit LED үүргэвчний номын сан] -> [sevenseg]
• [Ноорог] -> [Байршуулах]

Хэрэв байршуулалт амжилттай болбол дэлгэц амилж, өсөн нэмэгдэж буй тоог харуулж эхлэх ёстой. "Хөөх!" Гэж хэлэх цаг болжээ. алдар суу. Үгүй бол алдааг олж засварлах малгай өмсөх цаг болжээ.

Хэрэв байршуулалт амжилтгүй болбол ItsyBitsy тохиргоо хийх заавар, IDE тохиргоо, USB кабелийн холболтыг дахин шалгана уу.

Хэрэв дэлгэц асахгүй бол үүргэвчийн заавар, утас холболтыг дахин шалгана уу.

Алхам 17:

IR ялгаруулагч / детекторын хосыг турших цаг болжээ.

• [Файл] -> [Жишээ] -> [Аналог] -> [AnalogReadSerial]
• Самбар дээрээ байршуулна уу.
• IDE -ийн баруун буланд байгаа "Цуваа монитор" дүрс дээр дарна уу.

Ямар ч азаар та үнэ цэнийн урсгал орж ирж байгааг харж байна. Эдгээр нь 10 битийн аналог утгууд тул 0-ээс 1023 хүртэл байх болно.

• Фото транзистор гэрэлд өртөхөд энэ нь гүйдэл дамжуулж, дохио 0 рүү унах болно.
• Фото транзистор нь IR -ийг харахгүй байгаа үед энэ нь одоогийн урсгалыг зогсоож, дохиог өндөр болгох боломжийг олгодог.

Хэрэв танд хүлээгдэж буй өөрчлөлт гарахгүй бол дараах зүйлсийг шалгах хэрэгтэй:

• Бөгжөөс микроконтроллер хүртэлх утсыг дахин шалгана уу.

• IR LED асаалттай байна уу?

  • Энэ нь хүрэхэд бага зэрэг дулаахан байх ёстой.
  • Хямд гар утасны камер нь IR гэрлийг сайхан харуулах болно.
  • Хэрэв энэ нь асахгүй бол арагшаа утастай байх магадлалтай.

Алхам 18:

Стробыг турших цаг болжээ. Бид зүгээр л "анивчих" үндсэн жишээг ашиглаж, зүү дугаарыг өөрчлөх гэж байна.

• [Файл] -> [Жишээ] -> [01 Үндсэн] -> [Нүдээ аних]
• Таны IDE хувилбараас хамааран 13 -р алхам дээр сонгосон дугаартай тохирох зүү дугаарыг өөрчил (pin 9).
• Ноорогоо байршуулж, сохроход бэлдээрэй.

Хэрэв та хүлээгдэж буй анивчсан гэрэл аваагүй бол утас, зүү дугаараа шалгана уу.

Алхам 19:

Туршилтанд үлдэх цорын ганц зүйл бол дарах товчлуур юм.

• [Файл] -> [Жишээ] -> [01 Үндсэн] -> [DigitalReadSerial]
• PushButton = 2 -ийг өөрчлөх; to pushButton = 7;
• PinMode -ийг өөрчлөх (pushButton, INPUT); pinMode (pushButton, INPUT_PULLUP);
• Байршуулах.

INPUT_PULLUP нь сул татах эсэргүүцлийг 3В -т холбодог бөгөөд энэ нь digitalRead () нь "HIGH" эсвэл "1" буцаах ёстой гэсэн үг юм. Товчлуурыг дарахад "LOW" эсвэл "0" буцаана.

Хэрэв та хүлээгдэж буй утгыг авахгүй бол буцаж очоод товчлуурын утсыг шалгана уу.

Алхам 20:

Бидний туршиж үзсэн системийг нэгтгэх цаг болжээ. PVC торх бэлтгэхээс эхэлнэ үү.

• 3/4 "PCV 85 мм урттай хэсгийг хайчилж ав.
• Төгсгөлөөсөө 6 мм зайд тэмдэглээд аль болох төвтэй, хоёр талаас нь 1/4 инч буюу түүнээс том хэмжээтэй нүх өрөмд.
• Торхны хажуу талыг хавтгай хар шүршиж цацраг туяа өнгөрөх үед тусгасан IR гэрлийг шингээнэ.
• Торхны төгсгөлд байгаа нүхний байрлалыг тэмдэглэхийн тулд файл ашиглана уу.

Алхам 21:

• Батерейны хайрцгийг шалгаж, шаардлагатай бол засаарай.
• Бүрхүүлийг оруулна уу (цахилгаан дамжуулагчийн нүх рүү чиглүүлдэг төгсгөл).
• Хэргийг халуун цавуугаар бэхлээрэй (хэрвээ бид үүнийг салгаж авбал тийм ч их биш).

Алхам 22:

Цахилгаан унтраалга ба товчлуурыг 3D хайрцгийн нүхэнд хийж, халуун цавуугаар бэхлээрэй

Алхам 23:

ItsyBitsy -ийг үүрэнд нь шургуулж, утсыг нь тохируулаарай, ингэснээр бид торхны замтай болно

Алхам 24:

• LED бөгжийг малгайнд хийж, халуун цавуугаар бэхлээрэй.
• ItsyBitsy USB порт зөв байрлалд гарч ирэхийн тулд тагийг холбоно уу.

Алхам 25:

• Торхны төгсгөл дээрх тэгшлэх тэмдэг нь тагны тэмдэгтэй таарч байхаар торхоо оруулна уу.
• IR ялгаруулагч ба детекторыг нүдээр шалгаж, торхны нүхээр харж болно. Шаардлагатай бол нүхийг томруулна.
• USB -ийг ItsyBitsy -д холбож, IR шалгалтыг дахин ажиллуулна уу (AnalogReadSerial тойм).

Алхам 26:

Эцсийн тохиргоог хийх нь жаахан төвөгтэй юм. Та торхоо зөв байрлалд бэхлэхийг хүсч байна.

• Торхны адаптерийг Nerf тэсэлгээнд холбоно уу.
• Торхны хайрцгийг адаптер руу шургуулж, тэсэлгээний гурван шурагны нүх нь хоорондоо таарч байгаа эсэхийг шалгаарай.
• Гарах тал дахь торхны тэгш байдлыг шалгана уу.
• Торхны адаптерийг ашиглан угсралтыг болгоомжтой салга.
• Торхны хайрцгийг адаптераас болгоомжтой гулсуулж, PVC -г хуруугаа дотогш нь байлга.
• Торхыг халуун цавуугаар бэхлээрэй.
• Дахин цуглуулж, хоол тэжээлээ дахин шалгана уу
• Боолт ба баррель адаптерийг боолт ашиглан бэхлээрэй. #2 утас үүсгэх, эсвэл сэлбэг Nerf эрэг ажиллах болно.

Алхам 27:

Зарим зэвсгийн зэрэглэлийн програм хангамжийн цаг болжээ.

• Татаж аваад дараа нь хавсаргасан тоймыг ItyBitsy руу байршуулна уу.
• Дэлгэц тасарч байгаа эсэхийг шалгаарай (эхний буудлага дуустал).
• Хуруугаа баррель үзүүрт байрлуулж, хэт улаан туяаг хааж, дараа нь хурдан арилгана.
• LED -ээс гэрэл асч байгаа эсэхийг шалгаарай.
• "1" (буудлагын тоо) болон "1.5" гэх мэт секунд тутамд жижиг хөлөөр солигдох тоон үзүүлэлт байгаа эсэхийг шалгаарай.
• Торхны доод талд байгаа товчлуурыг дарж, анивчсан зураас руу буцаж очсон эсэхийг шалгаарай (буудлагын тоог дахин тохируулах).

Хэрэв эдгээр алхамуудын аль нэг нь амжилтгүй болбол өмнөх туршилтын ноорог ашиглан үйлдлийг буцааж дахин шалгана уу. Угсрах явцад ямар нэгэн зүйл тасарсан эсэхийг шалгахын тулд утсыг шалгана уу.

Алхам 28: Дараа нь яах вэ?

Одоо та Nerf буу хэр хурдан бууддагийг мэдэж байгаа бөгөөд хийсэн модныхоо нөлөөг хэмжих боломжтой боллоо. Торх нь зөөврийн бөгөөд зөөврийн тул та найз нөхөддөө тэсэлгээ хийх цагийг нь өгч болно.

Энэ цувралыг үргэлжлүүлэхийн тулд бид LiPo -ийн батерей, утсыг сайжруулах, нисдэг тэрэг удирдах MOSFET -ийг ашиглах, бүрэн тохируулагдсан ажиллагаатай сонгосон галын систем рүү ажиллах болно.

Arduino 2019 тэмцээнд дэд байр эзэлсэн