Ρολόι και κιβώτιο αισθητήρων: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Αυτή είναι μια απλή συσκευή πολλαπλών χρήσεων που χρησιμοποιεί πολλαπλούς αισθητήρες. Εχει ένα

1. Ξυπνητήρι, Χρονόμετρο, Χρονόμετρο
2. Αναγνώσεις δείκτη θερμοκρασίας, υγρασίας και θερμότητας
3. Αναγνώσεις αισθητήρων υπερήχων
4. Ανάγνωση και οπτικοποίηση αισθητήρων IR
5. Πληκτρολόγιο μουσικής

Είναι επίσης φορητό, με ενσωματωμένη μπαταρία που τροφοδοτεί τα πάντα.

Βήμα 1: Ηλεκτρονικά

Η συσκευή περιλαμβάνει

1. Maker UNO (Arduino UNO Compatible Board)

2. Οθόνη LCD 1,77 ιντσών ST7735

   (SPI Bus, CS στο pin 10, RST στο pin 7, DC στο pin 6)

3. Adafruit 12 -Key Capacitive Touch Sensor Breakout - MPR121

   Λεωφορείο I2C

4. RTC_DS1307

   Λεωφορείο I2C

5. Υπερηχητικός αισθητήρας απόστασης HC-SR04

   (Ενεργοποίηση στον πείρο A0, Echo στον πείρο A1)

6. Αισθητήρας IR (στον πείρο 5) και LED LED (στον ακροδέκτη 3)

   Ένα κανονικό LED που συνδέεται παράλληλα με το LED IR για να απεικονίσει τους κωδικούς που θα αποσταλούν

7. Αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας DHT11

   (στην καρφίτσα 4)

8. Buzzer (ενσωματωμένο στο Maker UNO) και υποδοχή ακουστικών συνδεδεμένη στο Potentialmeter (ως διαχωριστής τάσης)

   (και οι δύο στο pin 8)

9. 1200mah (Από τηλέφωνο Samsung) Μπαταρία και

   Κύκλωμα Power Bank (εξήχθη από εφεδρική Power Bank)

   Συνδέεται σε σειρά με διακόπτη (ενεργοποιήστε και απενεργοποιήστε) στις ακίδες 5V και GNC στο Arduino

Χρησιμοποίησα καλώδια jumper για να συνδέσω τα εξαρτήματα μεταξύ τους (με τη βοήθεια μιας ασπίδας πρωτοτύπων DIY). Συγκόλλησα επίσης το κύκλωμα Power Bank, την μπαταρία και τον διακόπτη μαζί και πρόσθεσα κεφαλίδες για σύνδεση με τις καρφίτσες 5V και GND του Arduino (για την τροφοδοσία του). Περιστασιακά, συγκολλούσα καλώδια απευθείας στα εξαρτήματα (όπως IR LED και αισθητήρας) στο Arduino.

Βήμα 2: Περίπτωση

Η θήκη αποτελείται κυρίως από MDF.

Οι τρύπες ανοίγονται και κόβονται στο επάνω κομμάτι για να δημιουργηθεί χώρος για το κουμπί arcade και τα καλώδια. Υπάρχουν επίσης εγκοπές στο πλευρικό κομμάτι για μια υποδοχή micro USB (για τον επαναπρογραμματισμό του Maker UNO στο εσωτερικό) και έναν διακόπτη για να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε τον ενσωματωμένο βομβητή στο Maker UNO.

Τα μαξιλαράκια αφής κόβονται από ένα κομμάτι αλουμινίου (χρησιμοποιώντας ψαλίδι). Ένα εκτεθειμένο χάλκινο καλώδιο βραχυκυκλωτήρα (συνδεδεμένο με τον χωρητικό αισθητήρα αφής) τοποθετείται κάτω από κάθε επιθέμα/σχήμα αφής.

Το μπροστινό μέρος θα καλύπτεται απλώς από ένα κομμάτι από διαφανές πλαστικό (Πλαστικό περιτυλίγματος βιβλίων)

Η όλη υπόθεση θα κλείσει το Hot Glued.

Βήμα 3: Λογισμικό

Το Λογισμικό έχει

1. Ξυπνητήρι, Χρονόμετρο, Χρονόμετρο
2. Αναγνώσεις δείκτη θερμοκρασίας, υγρασίας και θερμότητας
3. Αναγνώσεις αισθητήρων υπερήχων
4. Ανάγνωση αισθητήρα IR και τηλεχειριστήριο
5. Πληκτρολόγιο μουσικής

Χρησιμοποιεί τις ακόλουθες πρόσθετες ιμπραρίες

1. Adafruit GFX και ST7735
2. Adafruit MPR121
3. IRremote
4. Βιβλιοθήκη αισθητήρων DHT από την Adafruit
5. RTClib από Adafruit

6. NewTone (δεν είναι δυνατή η εγκατάσταση από τον διαχειριστή βιβλιοθήκης)

   Χρησιμοποιείται αντί της ενσωματωμένης βιβλιοθήκης τόνων για την αποφυγή σύγκρουσης με τη βιβλιοθήκη IRremote (κάτι που σχετίζεται με τα χρονόμετρα)

Όλα αυτά είναι κωδικοποιημένα στο Arduino IDE. Ο κωδικός βρίσκεται στο Github Gists. (Καταλαμβάνει ήδη περίπου το 89% της μνήμης, οπότε δεν θα μπορούσαν να προστεθούν πρόσθετες δυνατότητες)

Βήμα 4: Πιθανές ατέλειες

1. Η ενσωματωμένη μπαταρία μπορεί μερικές φορές να μην έχει αρκετή ισχύ για να τροφοδοτήσει τον αισθητήρα υπερήχων απόστασης και το ρολόι πραγματικού χρόνου.

   1. Η μπαταρία θα μπορούσε να γίνει μεγαλύτερη ή το κύκλωμα Power Bank θα μπορούσε να αλλάξει για να είναι πιο αποτελεσματικό
   2. Or θα μπορούσατε απλώς να το τροφοδοτήσετε από φορτιστή 5V

2. Δεν έχω μαζί μου λειτουργικό LED IR, οπότε δεν μπορεί να λειτουργήσει ακόμα ως τηλεχειριστήριο IR

   1. Αυτό σημαίνει επίσης ότι ο κωδικός LED IR μπορεί να μην λειτουργεί.
   2. Προς το παρόν, ακόμη και αν ο απομακρυσμένος κωδικός IR δεν λειτουργεί, το κανονικό LED σημαίνει ότι είναι ακόμα χρήσιμο να απεικονίσετε τους απομακρυσμένους κωδικούς IR που αποστέλλονται

3. Ο κωδικός έχει καταναλώσει περίπου το 89% της εσωτερικής μνήμης του τσιπ ATMega328 στο Arduino

   1. Εάν ο κώδικας εξαντλούσε πάρα πολύ εσωτερική μνήμη, θα υπήρχαν προβλήματα σταθερότητας. Ο αισθητήρας DHT11 ενδέχεται να μην διαβάζεται σωστά από το arduino. Ορισμένα άλλα προγράμματα όπως το Music Keyboard θα μπορούσαν επίσης να επηρεαστούν.
   2. Θα μπορούσε να τροποποιηθεί ο κώδικας ώστε να είναι πιο συμπαγής και αποτελεσματικός
   3. Έπρεπε να αφαιρέσω ένα πρόγραμμα spamgame που σχεδίαζα να συμπεριλάβω, για να βεβαιωθώ ότι οι περισσότερες άλλες λειτουργίες του κώδικα λειτουργούν σωστά. (Με το spamgame, περίπου το 95-96% της μνήμης arduino εξαντλείται)

4. Η θήκη θα μπορούσε να κατασκευαστεί καλύτερα (Όπως η χρήση κόλλας ξύλου αντί για θερμή κόλλα, ή η κατασκευή ενός καλύτερου κουτιού με αρθρώσεις δακτύλων και άλλα τέτοια)

   1. Αυτό μπορεί επίσης να προκαλέσει μερικές φορές τα μαξιλάρια αφής να μην είναι ευαίσθητα. Το μαξιλάρι αλουμινίου δεν μπορούσε να συγκολληθεί στα καλώδια και έτσι τα καλώδια και τα μαξιλάρια μπορεί να μην έχουν μεγάλη επαφή (μερικές φορές). Ωστόσο, αυτό είναι ένα τσίμπημα, καθώς τις περισσότερες φορές, τα τακάκια λειτουργούν σωστά.
   2. Τα μαξιλάρια μπορεί να είναι πολύ κοντά το ένα στο άλλο για να μπορεί ο χρήστης να πατήσει τυχαία ένα άλλο μαξιλάρι, αλλά αυτό είναι ένα άλλο τσίμπημα
   3. Η θήκη θα μπορούσε να καλυφθεί (σε καπλαμά ή κάτι άλλο) ή να βαφτεί για να φαίνεται πιο όμορφη.

Συνολικά, αυτό το έργο έγινε για να χρησιμοποιήσω μερικούς από τους πλεονάζοντες αισθητήρες και μικροελεγκτές μου. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το τελείωσα σε περίπου μία εβδομάδα (στην πραγματικότητα 9 ημέρες), με ελάχιστο ή καθόλου προγραμματισμό, είμαι αρκετά ικανοποιημένος με το αποτέλεσμα.

Βήμα 5: Κάντε το να φαίνεται πιο όμορφο

Βασικά, πάρτε ξύλινη ταπετσαρία / κάλυμμα / καπλαμά και κόψτε το σε μέγεθος. Επιπλέον, κάντε μερικές διακοπές για τις θύρες (Micro USB) και τα εξαρτήματα (όπως ο αισθητήρας απόστασης). Τέλος, κολλήστε το στο ξύλο (χρησιμοποίησα superglue).