Nerf үшін Arduino: хронограф және кадр санағышы: 28 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Менің алдыңғы нұсқаулықта инфрақызыл сәуле шығарғыш пен детектордың көмегімен дарттың жылдамдығын анықтаудың негіздері қарастырылған. Бұл жоба портативті оқ -дәрі есептегіші мен хронограф жасау үшін баспа тақтасын, дисплей мен батареяларды қолдана отырып, бір қадам алға жылжиды. Сонымен қатар, біз жарықты модельдеуге бірнеше жарық диодты қосамыз. Өйткені, пеу пеу пеу…

Бұл көптеген қадамдары бар күрделі жоба сияқты көрінуі мүмкін, бірақ дисплей мен микроконтроллер үшін баспа платасы мен коммерциялық компоненттерді қолдану сенімді жобаны жинауды едәуір жеңілдетеді. Мен сіздің табысқа жетуіңізге көмектесу үшін жобаның әр элементіне тест кодын беремін. Сіз жасай аласыз!

1 -қадам: Бөлшектер мен жабдықтар

Баспа схемасы, үш данасы сізге ақысыз жеткізіліммен 12,40 доллар тұрады, сондықтан оны досыңызбен бөлісіңіз:

OSH паркі:

Электронды бөлшектер

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

• 5 дана, 5 мм жарық диодты, сіздің таңдауыңыз бойынша түс

  • Ақ
  • Кәріптас
• 6 дана, 100 Ом 1/8 Вт 5% шектеу резисторлары,
• 2 дана, 10К 1/8 Вт 5% резистор,
• 1 еа. Фото транзистор, [Everlight PT928-6B-F] (https://www.digikey.com/short/qtrp5m)
• 1 еа. IR эмитенті, [Everlight IR928-6C-F] (https://www.digikey.com/short/jzr3b8)
• 1 еа. 100 Ом резисторы 1/8 Вт 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 дана, ерлер мен ерлерге 12 дюймдік сымдар, [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 дана, Adafruit ItsyBitys 8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 еа., BATT HOLDER AAA 3 CELL 6 «LEADS,
• 1 е., SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 дана, SPST-TACTILE SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6,

• 1 дана, 7 сегментті I2C дисплейі:

  • ҚЫЗЫЛ Adafruit 878
  • Көк Adafruit 881,

3D бөліктері

3D бөліктері негізінен TinkerCad -те жасалған, яғни оларды сіздің мақсатыңызға қарай өзгерту оңай:

• Қақпақ пен дене:
• Бөшке адаптері:

Мен STL көшірмелерін Thingiverse -ге де қойдым:

Құралдар мен басқалар:

• Пісіру темірі
• Сымды тазартқыштар
• Кесілген снайперлерді шайып тастаңыз
• Ыстық желім қаруы
• Сым
• №2 жіп қалыптастыратын бұрандалар
• 3/4 «PCV

2 -қадам:

Біз схеманы тақтадан бастаймыз.

• Кішкене екі «үзіліс» тақтаны ортасынан бөліп алыңыз да, оларды біркелкі кесу немесе бұрау арқылы бөліңіз.
• Дөрекі жиектерді кесіңіз, тегістеңіз.

3 -қадам:

Мен сізге дәнекерлеуді үйретпеймін. Міне менің сүйікті бірнеше бейнебаяндар, олар маған қарағанда әлдеқайда жақсы көрсетеді:

• Кэрри Анн «Geek Girl Diaries» журналынан.
• Адафруттағы Колин

Жалпы алғанда:

• Жібек экран белгілерін қолдана отырып, ПХД -дағы орынды табыңыз.
• Аяқ ізіне сәйкес келу үшін компонент сымдарын бүгіңіз.
• Сымдарды дәнекерлеңіз.
• Сымдарды кесіңіз

Резисторлардан бастайық, себебі олар ең көп, ең төменгі орын және дәнекерлеу оңай. Олар ыстыққа төзімді және сіздің техникаңызды жақсартуға мүмкіндік береді. Олардың полярлығы да жоқ, сондықтан оларды кез келген жолмен қоюға болады.

• Жарық диодты токты шектейтін 6 э.а., 100 Ом резисторлары «*R» және «100» деп белгіленген нүктелерге түседі.
• 2 дана, 10 000 Омдық резисторлар «10К» деп белгіленген нүктелерге түседі.

4 -қадам:

Әрі қарай, эмиттер / детектор жұбын орнатамыз. Егер сіз олардың қалай жұмыс істейтіні туралы қосымша ақпарат алғыңыз келсе, менің бұрынғы нұсқаулықтарымды қараңыз.

• Инфрақызыл сәуле шығарғыш анық және «EMIT» деп белгіленген нүктеге түседі, дөңгелектенген линзасы орталыққа бағытталған.
• Инфрақызыл детектор қара түсті және «DETECT» деп белгіленген нүктеде дөңгелек линзасы инфрақызыл сәулелендіргішке бағытталған.

5 -қадам:

5 светодиоды микроконтроллер тікелей жеткізе алатыннан көп ток алатындықтан, біз оларды қосу және өшіру үшін транзисторлық қосқышты қолданамыз. Бұл кішкентай N-арналы MOSFET немесе кәдімгі NPN транзисторы болуы мүмкін, өйткені біз шамамен 100 мА жұмыс жасаймыз.

N-MOSFET «Q1» деп белгіленген нүктеге жазық беті таңбаларға сәйкес келеді

6 -қадам:

Жарық диодтарының полярлығы бар. Ұзын жетекші оң және ПХД -да «+» белгісімен белгіленген. Сонымен қатар, мен ешқашан анық көре алмайтын тегіс жиек бар.

• Барлық светодиодтарды резисторлар мен MOSFET -ке қарама -қарсы жаққа орнатыңыз.
• Тақтаны төңкеріп, бір сымнан дәнекерлеңіз, және әр жарық диодтың тек бір сымынан.

• Жарықдиодты тексеріңіз, ұзын сымның «+» белгісінде орналасқанын және жарықдиодты тақтаға сәйкес келетінін тексеріңіз.

  Жарық диодты ақырын басып тұрып, түйісті қайта қыздырыңыз (4 -суретті қараңыз)

• Қалған сымдарды дәнекерлеп, кесіңіз.

7 -қадам:

3D басылған қақпаққа жетекші сақинаны орнатуды тексеріңіз. Ол MOSFET-ті «t-тәрізді» саңылауға қаратып бір ғана жолмен сәйкес келеді.

8 -қадам:

Сымдарды қосуды бастау уақыты келді!

• 6 дюймдік төрт сымды алып, әр ұшын байлап, қаңылтырмен бекітіңіз.

• ПХД тақырыбына дәнекерлеу:

  • Қызыл «+» үшін.
  • Қара «-» үшін.
  • «S» үшін түс таңдау - бұл «строб» немесе жарық диодты қосу сигналы.
  • «G» үшін түс таңдау, бұл «қақпа» немесе ИҚ детекторынан келетін сигнал.

9 -қадам:

Дисплейді дайындайық. Маған Adafruit -тің «I2C рюкзактары» ұнайды, себебі олар жұмыс істеу үшін тек екі сигналды қабылдайды (қуат пен жерге қосымша). Сіз оларды біріктіре аласыз.

Adafruit ресми нұсқаулары мына жерде:

• ДКБ таңбаларына сәйкес келетін ондық бөлшектермен дисплей бағдарын дұрыс алғаныңызға көз жеткізіңіз.

• Алдыңғы қадамдағыдай, қалайы мен жолағы 4 дана, 6 дюймдік сымдар:

  • Қызыл «+» үшін
  • Қара «-» үшін.
  • «SDA» және «SCL» үшін түс таңдау.

10 -қадам:

Түйме пайдаланушының енгізуіне арналған. Мен оны қару -жарақ есептегішін қалпына келтіру үшін қолданамын, бірақ оны жарық диодты фонарь сияқты қосуға немесе өшіруге немесе сіздің қиялыңызға сәйкес келетін нәрсені пайдалануға болады. Бұл сіздің жобаңыз.

• Коммутаторды ажырату тақтасына салыңыз және сымдарды дәнекерлеңіз.
• 6 дюймдік екі сымды кесіңіз, тасыңыз және қалайы. Біреуі қара болуы керек, екіншісі - ерекше түс.
• Сымдарды ажырату тақтасына дәнекерлеңіз. Бағдар маңызды емес.

11 -қадам:

Слайд қосқышы қуатты қосу және өшіру үшін қолданылады. Дизайн сәл шатастырады, бірақ құрастыруға көмектеседі. Жібек экрандағы белгілер коммутатордың екі оң сымның арасындағы байланысты қалай үзетінін көрсетеді.

• Қамыр қорапшасының ұштарын шамамен 2 дюймдік етіп қалатындай етіп кесіңіз.
• Слайд қосқышын ажырату тақтасына дәнекерлеңіз.
• Қалған ~ 4 «сымдарды батарея ұстағышынан және дәнекерлегіштен ажырату тақтасының бір жағына (қызыл»+«дейін, қара»-«дейін) алып тастаңыз.
• Батарея ұстағышынан үзіліс тақтасының екінші жағына сымдарды дәнекерлеңіз (қызыл-«+», қара-«-» дейін).

12 -қадам:

Әр түрлі компоненттерді біріктіруді бастау уақыты. Біз түймені соңғысына сақтаймыз, өйткені біз үш сымды бір тесік арқылы оңай орналастыра аламыз.

• Үш қызыл сымдарды алыңыз, шешіңіз және бұраңыз:

  • Жарықдиодты сақина
  • 7 сегментті дисплей
  • Сырғымалы қосқыш

• Оларды ItsyBitsy «3V» төсемінің түбіне салыңыз және дәнекерлеңіз.

  Егер сіз басқа тақта түрін қолдансаңыз, «5В» түйреуішін қолданыңыз

• Бірдей компоненттерден үш қара жерге тұйықтау сымын алып тастаңыз, бұраңыз, бұраңыз және «3В» төсенішінің қарсы жағындағы «G» төсеміне салыңыз.

13 -қадам:

Жарықдиодты сақинаны жалғауды қақпа мен строб сымдарын тиісті түйреуіштерге бекіту арқылы аяқтаңыз:

• «G» немесе қақпа сымын ItsyBitsy A0 түйреуішіне бекітіңіз. Бұл ақауларды жою үшін аналогты көрсеткіштерді алуға мүмкіндік береді.
• «S» немесе строб сымын 9 -түйреуішке бекітіңіз, егер жарықтылықты кейінірек басқарғымыз келсе, жарық сигналын PWM арқылы жіберуге мүмкіндік береді.

14 -қадам:

I2C сымдарын қосу арқылы 7 сегментті дисплейді қосуды аяқтаңыз:

• SCL («сағат») түйреуішін дисплейден ItsyBitsy құрылғысындағы SCL түйреуішіне бекітіңіз.
• SDA («деректер») түйреуішін дисплейден ItsyBitsy -дегі SDA түйреуішіне бекітіңіз.

15 -қадам:

Түймені қосу уақыты:

• Қара сымды тақтаның төменгі қысқа жиегіндегі ItsyBitsy «G» түйреуішіне бекітіңіз. Бұл басқа «G» түйреуішімен бірдей жер сигналы.
• Түрлі түсті сымдарды ItsyBitsy «7» түйреуішіне бекітіңіз. Бұл бізге есептегішті қалпына келтіру үшін аппараттық үзіліс сигналын пайдалануға мүмкіндік береді.

16 -қадам:

Осы сәтте біздің әр түрлі компоненттерді тексеретін уақыт келді.

Егер сіз Adafruit ItsyBitsy -ды бірінші рет қолдансаңыз, тақтаны тану үшін Arduino IDE -ді конфигурациялауға тура келеді.

Нұсқауларды орындаңыз

Егер сіз Adafruit I2C дисплейлерін бірінші рет қолдансаңыз, Ardaino IDE -ді Adafruit кітапханаларын пайдалану үшін қайта конфигурациялауға тура келеді.

Https://learn.adafruit.com/adafruit-led-backpack/downloads мекен-жайындағы нұсқауларды орындаңыз

Оны тексеретін уақыт:

• USB Micro көмегімен ItyBitsy компьютеріңізге қосыңыз.
• [Құралдар] -> [Тақта] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8МГц].
• [Құралдар] -> [Порт] -> қандай порт қосылған, әдетте ең жоғары сан.
• [Файл] -> [Мысалдар] -> [Adafruit LED рюкзактарының кітапханасы] -> [sevenseg]
• [Эскиз] -> [Жүктеу]

Егер жүктеу сәтті болса, дисплей жанданып, сандардың өсуін көрсете бастайды. «Қап!» Дауысын шығаратын уақыт келді. даңқ. Олай болмаса, ақаулықтарды жою шляпасын киюдің уақыты келді.

Егер жүктеу сәтсіз болса, ItsyBitsy орнату нұсқауларын, IDE параметрлерін және USB кабелі қосылымын екі рет тексеріңіз.

Егер дисплей жанбай қалса, рюкзак нұсқауларын және сымдар қосылымын екі рет тексеріңіз.

17 -қадам:

Инфрақызыл сәуле шығарғыш / детекторлар жұбын тексеру уақыты.

• [Файл] -> [Мысалдар] -> [Аналогтық] -> [AnalogReadSerial]
• Тақтаға жүктеңіз.
• IDE -дің оң жақ бұрышындағы «Сериялық монитор» белгісін басыңыз.

Кез келген сәттілікпен сіз мәндердің ағынын көріп отырсыз. Бұл 10-биттік аналогтық мәндер, сондықтан олар 0-ден 1023-ке дейін болады.

• Фото транзистор жарыққа ұшыраған кезде, ол ток өткізуге мүмкіндік береді және сигнал 0 -ге қарай төмендейді.
• Фото -транзистор ИҚ -ны көрмесе, сигналдың жоғарылауына мүмкіндік беретін ток ағынын тоқтатады.

Егер сіз күтілетін өзгерістерді алмайтын болсаңыз, мына жерде тексеріңіз:

• Микроконтроллерге сақинадан сымдарды екі рет тексеріңіз.

• IR светодиод қосулы ма?

  • Ол жанасу үшін сәл жылы болуы керек.
  • Ұялы телефонның арзан камерасы IR сәулесін жақсы көрсетеді.
  • Егер ол қосылмаса, ол артқа қосылуы мүмкін.

18 -қадам:

Стробаны тексеретін уақыт. Біз қарапайым «Blink» мысалын қолданамыз және түйреуіш нөмірін өзгертеміз:

• [Файл] -> [Мысалдар] -> [01 Негізгі] -> [Жыпылықтау]
• IDE нұсқасына байланысты, пин нөмірін 13 -қадамда таңдалған нөмірге сәйкес етіп өзгертіңіз (түйреуіш 9).
• Эскизді жүктеп, соқыр болуға дайындалыңыз.

Егер сіз күтілетін жыпылықтауды алмасаңыз, сымдар мен пин нөмірлерін тексеріңіз.

19 -қадам:

Тек тестілеу үшін басу түймесі ғана қалады:

• [Файл] -> [Мысалдар] -> [01. Негізгі] -> [DigitalReadSerial]
• PushButton = 2 өзгерту; pushButton = 7;
• PinMode өзгерту (pushButton, INPUT); pinMode (pushButton, INPUT_PULLUP);
• Жүктеу.

INPUT_PULLUP 3В -қа әлсіз тартылатын резисторды қосады, бұл digitalRead () «HIGH» немесе «1» қайтаруы керек дегенді білдіреді. Түйме басылғанда, ол «LOW» немесе «0» мәнін қайтаруы керек.

Егер сіз күткен мәндерді алмасаңыз, оралыңыз және түйменің сымын тексеріңіз.

20 -қадам:

Біздің тексерілген жүйені интеграцияға қосатын уақыт келді. ПВХ бөшкесін дайындаудан бастаңыз:

• Ұзындығы 85 мм 3/4 дюймдік ПВВ қимасын кесіңіз.
• Соңынан 6 мм қашықтықта белгілеңіз және мүмкіндігінше ортасы бойынша екі жағынан 1/4 дюйм немесе одан үлкен тесік бұрғылаңыз.
• Дарт өткен кезде шағылысқан инфрақызыл сәулені жұту үшін баррельдің ішкі жағын жалпақ қара бүркіңіз.
• Бөшке соңындағы тесіктердің орнын белгілеу үшін файлды қолданыңыз.

21 -қадам:

• Батарея корпусын тексеріңіз және қажет болса кесіңіз.
• Корпусты салыңыз (сым сымының қосқыш саңылауына қарай).
• Корпусты ыстық желіммен бекітіңіз (егер біз оны бөліп алуымыз қажет болса).

22 -қадам:

Қуат қосқышы мен түймені 3D корпусының тесіктеріне салыңыз және ыстық желіммен бекітіңіз

23 -қадам:

ItsyBitsy ұяшығына сырғытыңыз және сымдарды реттеңіз, осылайша бізде оқпанға жол бар

24 -қадам:

• Жарық диодты сақинаны қақпақшаға салыңыз және ыстық желіммен бекітіңіз.
• ItsyBitsy USB порты дұрыс күйде шығуы үшін қақпақты бекітіңіз.

25 -қадам:

• Бөшкенің ұшындағы туралау белгілері қақпақ белгілеріне сәйкес келетін етіп бөшкені салыңыз.
• Инфрақызыл сәуле шығарғыш пен детекторды көзбен тексеріңіз және оқпанның тесіктері арқылы көрінеді. Қажет болса, тесіктерді үлкейтіңіз.
• USB -ді ItsyBitsy -ге қосып, IR тексерулерін қайта іске қосыңыз (AnalogReadSerial эскизі).

26 -қадам:

Соңғы туралауды алу біршама қиын. Сіз бөшкені дұрыс қалыпқа бекіткіңіз келеді.

• Бөшке адаптерін Nerf бластеріне бекітіңіз.
• Бөшкенің корпусын адаптерге жылжытыңыз, жарғыштың ұшындағы үш бұрандалы тесік бір -біріне сәйкес келетінін тексеріңіз.
• Бөшкелердің шығыс жағындағы туралануын тексеріңіз.
• Бөшке адаптерінің көмегімен құрастыруды абайлап ажыратыңыз.
• ПВХ -ны саусағыңызбен ұстап тұрып, бөшке корпусын адаптерден абайлап сырғытыңыз.
• Бөшкені ыстық желіммен бекітіңіз.
• Қайта жинаңыз, тағамды қайта тексеріңіз
• Қақпақ пен бөшке адаптерін бұрандалармен бекітіңіз. #2 жіптерді қалыптау немесе қосалқы нерф бұрандалары жұмыс істейді.

27 -қадам:

Кейбір қару -жарақтарға арналған микробағдарламаға уақыт келді.

• Тіркелген эскизді ItsyBitsy -ге жүктеп, содан кейін жүктеңіз.
• Дисплейдің сызықша жыпылықтап тұрғанын тексеріңіз (бірінші оқ атылғанша).
• Саусағыңызды бөшкенің ұшына инфрақызыл сәулені жауып тастайтындай етіп қойыңыз, содан кейін оны тез алып тастаңыз.
• Жарықдиодты жарық диодтарынан жарық алғаныңызды тексеріңіз.
• Сізде «1» (ату саны) мен «1.5» сияқты секундына кішкене футқа ауысатын сандық көрсеткіш бар екеніне көз жеткізіңіз.
• Бөшкенің төменгі жағындағы түймені басыңыз және оның жыпылықтайтын сызықтарға оралғанын тексеріңіз (атыс санын қалпына келтіру).

Егер осы қадамдардың кез келгені сәтсіздікке ұшыраса, алдыңғы тест эскиздерін қолдана отырып, әрекетті қайта тексеріңіз. Сымдарды тексеріп, жинау кезінде бірдеңенің сығылғанын тексеріңіз.

28 -қадам: Әрі қарай не болады?

Енді сіз Nerf тапаншаңыздың қаншалықты жылдам ататынын білесіз, сіз жасаған кез келген режимнің әсерін өлшей аласыз. Бөшке алынбалы және портативті болғандықтан, сіз достарыңызға олардың жарылғыштарын хронизациялауға мүмкіндік бере аласыз.

Бұл серияда алға қарай жылжу үшін біз LiPo аккумуляторы мен сымдарын жаңартуды, маховиктерді басқару үшін MOSFET -ті қолдануды және толықтай реттелетін операциямен таңдаулы өрт сөндіру жүйесін қарастыруды қарастырамыз.

Arduino 2019 байқауында екінші орын