Jam dan Kotak Sensor: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Ini adalah peranti pelbagai guna yang mudah menggunakan pelbagai sensor. Ia mempunyai

1. Jam Penggera, Jam Randik, Pemasa
2. Bacaan Indeks Suhu, Kelembapan dan Haba
3. Bacaan Sensor Jarak Ultrasonik
4. Bacaan Sensor IR dan Visualiser
5. Papan Kekunci Muzik

Ia juga mudah alih, dengan bateri terpasang untuk menghidupkan segala-galanya.

Langkah 1: Elektronik

Peranti merangkumi

1. Pembuat UNO (Arduino UNO Compatible Board)

2. Paparan LCD 1.8 inci ST7735

   (Bas SPI, CS pada pin 10, RST pada pin 7, DC pada pin 6)

3. Breakout Sensor Sentuh Kapasitif 12 Kekunci Adafruit - MPR121

   Bas I2C

4. RTC_DS1307

   Bas I2C

5. Sensor Jarak Ultrasonik HC-SR04

   (Pencetus pada pin A0, Gema pada pin A1)

6. Sensor IR (pada pin 5) dan LED IR (pada pin 3)

   LED biasa disambungkan selari dengan LED IR untuk memvisualisasikan kod yang akan dihantar

7. Sensor Suhu dan Kelembapan DHT11

   (pada pin 4)

8. Buzzer (terbina dalam Maker UNO) dan Jack Headphone disambungkan ke Potentialmeter (sebagai pembahagi voltan)

   (kedua-duanya pada pin 8)

9. 1200mah (Dari Telefon Samsung) Bateri dan

   Litar Power Bank (Diekstrak dari Power Bank ganti)

   Dihubungkan secara bersiri dengan Switch (hidupkan dan matikan) ke pin 5V dan GNC di Arduino

Saya menggunakan wayar jumper untuk menyambungkan komponen bersama (dengan bantuan perisai prototaip DIY). Saya juga memasangkan Power Bank Circuit, Battery dan switch bersama, dan menambahkan header untuk menyambung ke pin 5V dan GND Arduino (untuk menyalakannya). Kadang-kadang, saya menyolder wayar terus ke komponen (Seperti IR LED dan Sensor) ke Arduino.

Langkah 2: Kes

Kes ini kebanyakannya terdiri daripada MDF.

Lubang digerudi dan dipotong menjadi bahagian atas untuk memberi ruang kepada butang dan wayar arked. Terdapat juga potongan pada bahagian sisi untuk penyambung mikro USB (untuk memprogramkan semula Maker UNO di dalamnya), dan suis untuk menghidupkan atau mematikan buzzer terpasang di Maker UNO.

Pad sentuh dipotong dari sekeping aluminium (menggunakan gunting). Kawat pelompat tembaga yang terdedah (disambungkan ke sensor sentuh kapasitif) diletakkan di bawah setiap pad sentuh / bentuk.

Bahagian depan hanya akan ditutup dengan sehelai plastik jernih (Plastik Pembungkus Buku)

Keseluruhan kes akan ditutup dengan Hot Glued.

Langkah 3: Perisian

Perisian telah

1. Jam Penggera, Jam Randik, Pemasa
2. Bacaan Indeks Suhu, Kelembapan dan Haba
3. Bacaan Sensor Jarak Ultrasonik
4. Bacaan Sensor IR dan Jauh
5. Papan Kekunci Muzik

Ia menggunakan ibraries tambahan berikut

1. Adafruit GFX dan ST7735
2. Adafruit MPR121
3. Hapuskan
4. Perpustakaan sensor DHT oleh Adafruit
5. RTClib oleh Adafruit

6. NewTone (tidak dapat dipasang dari pengurus perpustakaan)

   Digunakan sebagai pengganti perpustakaan nada untuk mengelakkan konflik dengan perpustakaan IRremote (ada kaitan dengan Pemasa)

Ini semua dikodkan dalam Arduino IDE. Kodnya ada di Github Gists. (Memerlukan sekitar 89% memori sehingga tidak ada fitur tambahan yang dapat ditambahkan)

Langkah 4: Kelemahan Potensi

1. Bateri yang terpasang kadangkala tidak mempunyai kuasa yang mencukupi untuk membekalkan ke Ultrasonik Distance Sensor dan Real Time Clock.

   1. Bateri Boleh dibuat lebih besar atau rangkaian Power bank dapat diubah menjadi lebih efisien
   2. Atau anda boleh menghidupkannya dari pengecas 5V

2. Saya tidak mempunyai LED IR yang berfungsi sekarang, jadi ia belum dapat berfungsi sebagai alat kawalan jauh IR

   1. Ini juga bermaksud bahawa kod LED IR mungkin tidak berfungsi.
   2. Buat masa ini, walaupun kod jauh IR tidak berfungsi, LED biasa bermaksud masih berguna untuk memvisualisasikan kod jauh IR yang dihantar

3. Kod tersebut telah menggunakan sekitar 89% memori dalaman ATMega328 Chip di Arduino

   1. Sekiranya kod menggunakan terlalu banyak memori dalaman, akan ada masalah kestabilan. Sensor DHT11 mungkin tidak dapat dibaca dengan betul oleh arduino. Beberapa program lain seperti Papan Kekunci Muzik juga boleh terjejas.
   2. Boleh mengubah kod menjadi lebih padat dan cekap
   3. Saya terpaksa membuang program permainan spam yang saya rencanakan untuk disertakan, hanya untuk memastikan kebanyakan fungsi kod lain berfungsi dengan baik. (Dengan permainan spam, sekitar 95-96% memori arduino habis)

4. Sarungnya dapat dibina dengan lebih baik (Seperti menggunakan lem kayu dan bukannya lem panas, atau membuat kotak yang lebih baik dengan sendi jari dan semacamnya)

   1. Ini juga boleh menyebabkan pad sentuhan kadang-kadang tidak sensitif. Pad aluminium tidak dapat disolder ke wayar, jadi kabel dan alas mungkin tidak bersentuhan (kadang-kadang). Walau bagaimanapun, ini adalah pilihan, kerana kebanyakan masa, pad berfungsi dengan baik.
   2. Pad mungkin terlalu dekat satu sama lain untuk pengguna menekan pad lain secara tidak sengaja, tetapi ini adalah pilihan lain
   3. Sarungnya boleh ditutup (dalam venir atau sesuatu yang lain) atau dicat agar kelihatan lebih bagus.

Secara keseluruhan, projek ini dilakukan untuk menggunakan beberapa sensor dan mikrokontroler berlebihan saya. Memandangkan saya menyelesaikan ini dalam masa kira-kira seminggu (sebenarnya 9 hari), dengan sedikit atau tanpa perancangan, saya cukup berpuas hati dengan hasilnya.

Langkah 5: Menjadikannya Lebih Baik

Pada asasnya, dapatkan beberapa Kertas Dinding / Penutup / Veneer dan potong mengikut ukuran. Lebih-lebih lagi, buat beberapa potongan untuk port (Micro USB), dan komponen (seperti sensor jarak). Akhirnya, lekatkan pada kayu (saya menggunakan superglue).