Arduino Cardboard Gun (RangeFinder & Tachometer): 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Δεν θα ήταν φοβερό να μπορείτε να μετρήσετε την απόσταση ενώ κάθεστε άνετα στον καναπέ; Αντί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε παραδοσιακή ταινία; Έτσι, σήμερα θα φτιάξω ένα πιστόλι arduino που μπορεί να μετρήσει επαφές αποστάσεων από 2cm έως 400cm με ακρίβεια 0,3cm και επίσης θα μετρήσω τις στροφές ανά λεπτό ενός περιστρεφόμενου σώματος (RPM) χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητικό αισθητήρα (HC-SR04) και έναν υπέρυθρο αισθητήρα αντίστοιχα. Αρχικά, ήθελα να το καταστήσω ικανό να μετρήσει την ταχύτητα οποιουδήποτε κινούμενου αντικειμένου χρησιμοποιώντας δύο επιπλέον αισθητήρες IR, αλλά δεν έχω προμήθειες λόγω της τρέχουσας πανδημίας. Έτσι θα χρησιμοποιήσω μόνο ό, τι έχω. Εάν τα έχετε, τότε μπορείτε να τα προσθέσετε στο όπλο. Ακολουθεί ένας σύνδεσμος για το πώς να το κάνετε αυτό.

Βήμα 1: Πώς λειτουργεί

Οι υπερηχητικοί αισθητήρες λειτουργούν εκπέμποντας ήχο που ταξιδεύει στον αέρα και εάν υπάρχει ένα αντικείμενο στη διαδρομή του, θα αναπηδήσει πίσω στη μονάδα. Λαμβάνοντας υπόψη τον χρόνο ταξιδιού, μπορείτε να υπολογίσετε την απόσταση αφού ήδη έχουμε την ταχύτητα του ήχου (340m/s) χρησιμοποιώντας τον τύπο: απόσταση = ταχύτητα *χρόνος. Ο σκοπός του αισθητήρα IR σε αυτό το έργο είναι η ανίχνευση αντικειμένων. Ο αισθητήρας IR έχει δύο κύρια μέρη. Πομπός IR και δέκτης IR. Ο πομπός μεταδίδει κύματα IR και εάν υπάρχει ένα αντικείμενο, το μεταδιδόμενο κύμα αντανακλάται από το αντικείμενο το οποίο με τη σειρά του, ο δέκτης σηκώνει το κύμα ενώ αν δεν υπάρχει αντικείμενο μπροστά από τον αισθητήρα, το μεταδιδόμενο κύμα δεν λαμβάνεται από ο δέκτης και στη συνέχεια η μονάδα IR παράγει μια έξοδο ή έναν παλμό που ανιχνεύεται από το Arduino όταν πατάμε το κουμπί σκανδάλης. Μετράει συνεχώς για 5 δευτερόλεπτα. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν να χτίζουμε.

<

Βήμα 2: Προμήθειες

ΥΛΙΚΑ 1. Arduino Uno (οποιοδήποτε arduino θα λειτουργήσει)

2. Αισθητήρας υπερήχων HC-SR04

3. Αισθητήρας IR Arduino

4. Μονάδα οθόνης LCD 16*2 (12C)

5. Buzzer

6. Μπαταρία και βύσμα 9V

7. Perf board (προαιρετικό)

8. Ένα κουμπί

9. Απτικός διακόπτης *1

10. Διακόπτης ολίσθησης *1

11. LED *2 (κατά προτίμηση διαφορετικά χρώματα)

12. Αντίσταση 220ohms *2

13. Αντίσταση 10k *2

14. Κεφαλίδες καρφίτσας Arduino

15. Καλώδια βραχυκυκλωτήρων

ΕΡΓΑΛΕΙΑ

1. Ζεστή κόλλα

2. Σούπερ κόλλα (προαιρετικά)

3. Συγκολλητικό σίδερο και συγκόλληση

4. Μαχαίρι X-acto

5. Τρυπάνι (προαιρετικό)

Βήμα 3: Φτιάχνοντας το σώμα

1. Εκτυπώστε το παρεχόμενο πρότυπο, κολλήστε το στο φύλλο χαρτονιού και έπειτα κόψτε τα σχήματα.

2. Κόψτε την τρύπα του βομβητή, το led status, το power led, τον υπερηχητικό αισθητήρα, τις οπές των αισθητήρων IR και τον χώρο της οθόνης LCD.

3. Χρησιμοποιήστε έναν χάρακα για να λυγίσετε όλες τις ευθείες προς τα μέσα και κολλήστε κάθε τμήμα μεταξύ τους. Μην κολλήσετε το τμήμα της οθόνης, τη λαβή και το κάλυμμα της οροφής στο υπόλοιπο πιστόλι. Κολλήστε τον αισθητήρα υπερήχων και τον αισθητήρα υπερύθρων στις διάφορες οπές τους.

4. Κόψτε μια λωρίδα χαρτονιού πλάτους 3 εκατοστών και καλύψτε το μπροστινό και το πίσω μέρος της λαβής. Κολλήστε ένα κουμπί στο μπροστινό μέρος της λαβής και περάστε τα καλώδια στο πίσω μέρος της λαβής.

Βήμα 4: Ρύθμιση ηλεκτρονικών συσκευών

ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ IR

Χρησιμοποίησα τα καλώδια από ένα καλώδιο δικτύου αφού δεν έχω ανοίξει τα καλώδια, έπειτα κόλλησα τα καλώδια σε ένα μικρό κομμάτι σανίδων, το οποίο στη συνέχεια συγκολλήθηκε στις τρεις ακίδες του αισθητήρα.

ΥΠΕΡΒΑΣΗ ΑΙΣΘΗΤΗΡΑ

Χρησιμοποίησα έναν παλιό σύνδεσμο τον οποίο έβαλα στις ακίδες του αισθητήρα.

ΟΘΟΝΗ LCD

Λύγισα τις ακίδες της οθόνης LCD έτσι ώστε να είναι ίσια. Στη συνέχεια, επανέλαβα την ίδια ρύθμιση με τον αισθητήρα IR.

LED

Μια αντίσταση 220ohms είναι σε κάθε ένα από το καλώδιο καθόδου του led.

Βήμα 5: Κύκλωμα

Μπορείτε να επιλέξετε να κάνετε το κύκλωμα σε μια μίνι σανίδα ή κατά προτίμηση σε έναν πίνακα perf. Σε κάθε περίπτωση, εξαρτάται από εσάς να αποφασίσετε.

Σημείωση: Το arduino τροφοδοτείται μέσω του πείρου VIN. Επίσης το δικό μου είναι τοποθετημένο ανάποδα.

ΕΔΩ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ

LED POWER

Anode ---- Arduino Pin 8

Cathode --- 220 ohm αντίσταση ---- Ground

LED STATUS

Anode ---- Arduino Pin 9

Cathode --- 220 ohm αντίσταση ---- Ground

ΒΟΜΒΗΤΗΣ

Θετικό --- Arduino Pin 11

Αρνητικό --- Έδαφος

ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ IR

VCC --- Arduino 5V

GND --- Ground

OUT --- Arduino Pin 5

HC-SR04

VCC --- Arduino 5V

GND --- Ground

TRIG --- Arduino Pin 7

ECHO --- Arduino Pin 6

ΟΘΟΝΗ LCD

VCC --- Arduino 5V

GND --- Ground

SDA --- Arduino Pin A4 (αναλογική ακίδα)

SCL --- Arduino Pin A5 (αναλογικό pin)

Κουμπί ενεργοποίησης

Πρώτο πόδι----- Arduino 5V

Δεύτερο σκέλος --- 10k αντίσταση (πρώτο σκέλος παράλληλα με) --- Arduino Pin 10

(Άλλο σκέλος αντίστασης στη γείωση)

SPDT SLIDE SWITCH

Κεντρικό πόδι ------- Arduino 5V

Αριστερό πόδι ----- 10k αντίσταση (πρώτο σκέλος παράλληλα με) --- Arduino Pin 13

(Άλλο σκέλος αντίστασης στη γείωση)

Arduino VIN pin ------ Πρώτο σκέλος του κουμπιού

Δεύτερο σκέλος του κουμπιού -----+Ve της μπαταρίας

Arduino GND καρφίτσα --- Μπαταρία -Ve και σιδηροτροχιά

Βήμα 6: Τελική συνέλευση

Ξεκινήστε εισάγοντας τις λυχνίες LED στις οπές τους, ακολουθούμενο από το βομβητή, τους δύο διακόπτες και, στη συνέχεια, την οθόνη LCD στο τμήμα της οθόνης. Περάστε το σύρμα του κουμπιού σκανδάλης από την τρύπα στο κάτω μέρος του τμήματος οθόνης. Κολλήστε τη μονάδα αισθητήρα στο μπροστινό μέρος του πιστολιού. Κολλήστε το τμήμα της οθόνης στο κύριο σώμα του πιστολιού και στη συνέχεια συνδέστε τη λαβή από κάτω. Κρατήστε το ορθογώνιο κάλυμμα οροφής με ταινία στο πιστόλι. Αυτή θα είναι μια πόρτα πρόσβασης. Τώρα το RangeFinder/Tachometer σας είναι έτοιμο για χρήση. Διακοσμήστε όπως θέλετε.

Βήμα 7: Κωδικός

Είναι καλή ιδέα να γνωρίζετε τι κάνει ο κώδικας πριν ξεκινήσετε να τον προγραμματίζετε. Αυτό μπορεί να σας εξοικονομήσει πολύ πονοκέφαλο.

Επίσης, εγκαταστήστε τη βιβλιοθήκη οθόνης υγρών κρυστάλλων εάν η LCD οθόνη σας διαθέτει μονάδα 12C. Κάντε κλικ εδώ για να κατεβάσετε

Δείτε τι κάνει ο κώδικας

1. Όταν ενεργοποιείτε το όπλο, το led τροφοδοσίας ανάβει και το όπλο παίζει έναν ήχο μπιπ για λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο (το led μπορεί να τροφοδοτηθεί απευθείας από την μπαταρία, αλλά αποφάσισα να τροφοδοτήσω το δικό μου από το arduino. Αυτό επιτρέπει το led πρέπει να ελεγχθεί)

2. Μόλις ενεργοποιηθεί το όπλο, θα πρέπει να μετακινήσετε τον διακόπτη αριστερά ή δεξιά για να επιλέξετε τη λειτουργία που θέλετε. Μόλις γίνει αυτό, θα εμφανιστεί "Παρακαλώ ενεργοποιήστε το κουμπί για να ξεκινήσετε". Αφού πατήσετε το κουμπί, πρέπει να ξεκινήσει η ανάγνωση/μέτρηση. Με κάθε πάτημα του κουμπιού, η κατάσταση οδήγησης αναβοσβήνει και ο βομβητής θα ηχήσει.

Βήμα 8: ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ

1. Κατά τη συγκόλληση των κεφαλίδων καρφιτσών στην πλακέτα perf, εισαγάγετε πρώτα τις κεφαλίδες καρφιτσών στις καρφίτσες arduino που χρησιμοποιείτε και, στη συνέχεια, χαμηλώστε τον πίνακα στο πάνω μέρος του σκάφους με την χάλκινη πλευρά του πίνακα perf προς τα πάνω. Συγκολλήστε τις κεφαλίδες στη θέση τους.

2. Κάντε μια μικρή τρύπα πρόσβασης στην μπροστινή πλευρά του όπλου. Αυτό θα χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση της ευαισθησίας του αισθητήρα IR χρησιμοποιώντας ένα κατσαβίδι.

3. Εάν ο κωδικός δεν λειτουργεί, · Ελέγξτε πρώτα τις συνδέσεις σας (ειδικά αν χρησιμοποιήσατε ένα breadboard).

· Αν χρησιμοποιείτε παλιά μπαταρία, αντικαταστήστε την.

· Εάν εξακολουθεί να μην λειτουργεί, σχολιάστε παρακάτω για βοήθεια.