Pemutar Skru Sonic Ultimate: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Baiklah, ia tidak boleh dilakukan seperti pemutar skru sonik sebenar dari Doctor Who, tetapi ini adalah permulaan. Projek ini adalah hadiah Krismas tambahan untuk abang saya. Anda boleh menemui mainan pemutar skru sonik di Amazon, tetapi selain menyalakan dan mungkin membuat bising, mereka tidak mempunyai banyak fungsi. Saya mahu membuat pemutar skru sonik yang sebenarnya mempunyai beberapa kegunaan dan tetapan yang berbeza. Lebih dari itu, saya ingin melihat sejauh mana saya boleh mencapai pemutar skru sonik dengan sensor arduino yang terdapat di dunia sekarang. Oleh itu, walaupun pemutar skru ini jauh dari sekerat yang sebenar, saya melakukan yang terbaik untuk membungkusnya dengan sebanyak mungkin penggunaan. Ia mempunyai:

• Sensor ultrasonik - untuk mengukur panjang hingga 254 inci (~ 6.5 meter) dengan ketepatan ke inci (ditambah alat sonik harus mempunyai semacam komponen sonik)
• Sensor pengukuran laser - ultrasonik tidak dapat mengukur di bawah 6 inci sehingga untuk mendapatkan ukuran penuh, saya menambahkan sensor ini yang dapat mengukur hingga satu meter dengan ketepatan mm
• Kompas - untuk menuju ke utara pada kali anda melakukan pengembaraan luar
• LED UV - untuk membaca mesej rahsia dan mungkin menangkis vampir
• GPS- untuk membimbing anda kembali ke tempat yang anda mulakan sekiranya anda tersesat

dan tentu saja

LED biru - untuk memberi cahaya ketika anda menjelajah di tempat yang gelap

Saya harap anda menikmati. Sekiranya anda suka, pertimbangkan untuk memilihnya.

Langkah 1: Bahan

Bahannya berharga kira-kira $ 200, tetapi bergantung pada di mana anda mendapatkannya dan apa yang mungkin anda miliki. Saya meletakkan pautan Adafruit untuk banyak elektronik yang berbeza. Adafruit adalah cara saya pergi untuk teknologi arduino. Mereka juga mempunyai pautan ke tutorial di halaman produk, yang sangat berguna dalam menguji elektronik yang berbeza dan membuatnya berfungsi. Anda mungkin dapat mencari harga yang lebih murah di tempat lain sekalipun. Amazon kadang-kadang mempunyai produk Adafruit dengan harga lebih murah tetapi biasanya tidak banyak.

Adafruit Feather MO Basic Proto --------------------------------------------- ------- $ 19.95

** Anda juga boleh menggunakan salah satu papan Feather MO lain untuk menambahkan Wifi, bluetooth, atau beberapa fungsi tambahan lainnya.

Adafruit Ultimate GPS ----------------------------------------------- ------------------- $ 39.95

Paparan grafik OLED monokrom 0.96 128x64 ------------------------------ $ 19.50

UV / UVA 400nm Purple LED 5mm Clear Lens - 10 pek ----------------------- $ 4.95

Adafruit VL53L0X Sensor Jarak Penerbangan - ~ 30 hingga 1000mm ------- $ 14.95

Rangefinder Ultrasonik Maxbotix - LV-EZ0 - LV-EZ0 --------------------------- $ 26.95

Payet LED Adafruit - Royal Blue - Pek 5 ---------------------------------- $ 3.95

Papan Akselerometer Paksi Tiga + Magnetometer (Kompas) --------------- $ 14.95

Bateri Lithium Ion Polymer - 3.7v 500mAh ------------------------------------- $ 7.95

** Sekiranya anda mahu, anda boleh menggunakan pengecas telefon bimbit dan kabel usb dan bukannya bateri di atas. Pengecas telefon memberikan pemutar skru keupayaan tambahan untuk menjadi pengecas telefon. Walau bagaimanapun, anda perlu menyambungkan suis hidup / mati ke wayar antara bateri dan Feather dan lebih sukar untuk melakukannya dengan kabel usb. Bateri telefon juga menjadikan pemutar skru lebih besar, terutamanya jika anda menggunakan wayar tebal.

Wayar Stranded-Core Cover Silicone - 50ft 30AWG Merah ---------------------- $ 4.95

** Penafian: Saya sebenarnya tidak menggunakan wayar ini. Kawat yang saya gunakan lebih tebal, yang menjadikannya lebih sukar untuk mendapatkan semua elektronik dalam kotak pemutar skru. Kawat di atas adalah apa yang saya mahu saya gunakan. Anda juga mesti membeli wayar merah sahaja kerana tidak ada yang mengatakan "mencurigakan" seperti paip pvc yang dipenuhi dengan wayar merah:)

Potensiometer ------------------------------------------------- -------------------------- $ 1.25

** Saya juga tidak menggunakan ini. Pada asalnya saya akan menggunakan potensiometer slaid untuk meniru gerakan gelongsor pemutar skru Doktor ke-10 harus menukar tetapan. Apabila potensiometer slaid tidak berfungsi, saya akhirnya menggunakan potensiometer standard yang sudah saya gunakan.

Suis Slaid ------------------------------------------------ ----------------------------- $ 0.95

** Saya menggunakan suis yang sedikit berbeza yang saya sudah ada

Suis Taktil Butang (6mm) x 20 pek ----------------------------------------- - $ 2.50

Perintang 10k ohm ----------------------------------------------- ---------------------- $ 0.75

100 kapasitor elektrolit uF ---------------------------------------------- ------- $ 1.95

1 Pipa PVC X2 '-------------------------------------------- --------------------------- $ 2.18

Puting Paip Baja Galvanis 3/4 "X2-1 / 2" ------------------------------------ - $ 1.87

Pita saluran berwarna (saya pergi dengan warna kelabu dan emas tetapi pergi dengan warna apa pun yang memanggil anda)

Anda juga memerlukan:

• Besi solder dan pateri
• Gergaji tangan
• Latih tubi
• gam panas
• pelucut wayar

Langkah 2: Pendawaian: Bahagian 1

** Gambar pertama menunjukkan LED dan Ultrasonik yang disolder ke Feather, tetapi belum menghubungkannya.

Selesaikan sambungan berikut.

GPS ====== Bulu

Panjang Kawat- GPS akan berada tepat di sebelah Bulu (lihat gambar) sehingga wayar tidak perlu panjangnya lebih dari 3 inci.

RX ======== TX

TX ======== RX

GND ====== GND

VIN ======= 3.3v

Kompas === Bulu

Panjang Kawat- Kompas akan berada tepat di atas Bulu sehingga wayar panjangnya kira-kira 1,75 inci.

GND ====== GND

VIN ======= 3.3v

SDA ====== SDA

SCL ====== SCL

Laser ToF ==== Bulu

Panjang Kawat- kira-kira 2.5 inci

GND ======== GND

VIN ========= 3.3v

SDA ======== SDA

SCL ======== SCL

Pateri kedua-dua wayar SDA ke lubang SDA pada Feather dan kedua-dua wayar SCL ke lubang SCL. Anda boleh menggunakan bahagian prototaip Feather jika anda mahu.

Potensiometer ==== Bulu

pin hujung ========= GND

pin hujung lain ===== 3.3v

pin tengah ====== A5

Pateri kapasitor ke kedua pin hujung. Pastikan sisi (-) kapasitor menuju ke pin GND seperti yang dilihat di sini.

Butang ===== Bulu

Panjang Kawat- kira-kira 3.5 inci

Terdapat dua butang. Untuk setiap butang, sambungkan satu sisi butang ke 3.3v. Sambungkan sisi lain ke tanah melalui perintang 10k ohm (rujuk rajah ini dari laman web arduino). Pastikan perintang berjalan dengan cara yang betul dan cuba untuk tidak meninggalkan wayar pendedahan yang banyak. Untuk butang pertama, sambungkan sisi dengan perintang ke pin 5 pada Feather dengan wayar. Untuk butang kedua, sambungkan wayar dari sisi perintang butang ke pin 6 pada Feather.

Suis Pek Bateri

Potong salah satu wayar dari bateri. Pateri satu sisi wayar pemotong ke hujung suis slaid dan sebelah lagi wayar pemotong ke tengah suis.

Akhirnya, wayar solder sepanjang satu kaki hingga lubang 9, 10, 12, 13, SCK, MOSI, MISO, dan A0 pada Feather. Pateri juga dua wayar, masing-masing satu kaki panjang, ke tanah dan dua lagi (juga kaki panjang) ke daya. Labelkan setiap wayar dengan nama yang sesuai dengan sehelai pita di hujungnya.

Langkah 3: Membuat Kes

Pada asalnya, saya ingin membuat casing untuk teknologi dari paip logam yang berbeza seperti tembaga atau gangsa dengan mungkin beberapa kepingan keluli atau aluminium sehingga ia semacam steampunk tetapi moden. Walau bagaimanapun, saya tidak menyangka teknologi itu ingin diletakkan di dalam kotak logam (terutamanya kompas), dan saya perlu dapat memotong dan membentuk paip. Melakukan perkara seperti itu dengan paip logam adalah di luar saya, jadi saya menggunakan PVC.

Potong panjang PVC kira-kira 7 inci. Skru puting paip ke salah satu hujung PVC. Apabila terlalu keras, gunakan tang dan panaskan PVC di atas dapur untuk melembutkannya. Cuba dan dapatkan PVC untuk menutupi benang paip logam. Potong sekeping kedua PVC sepanjang 8 inci. Lakukan perkara yang sama dengan PVC ini dan hujung puting paip yang lain.

Potong PVC sedikit jika anda mahu sehingga mempunyai bahagian yang anda mahukan (pemutar skru mungkin agak panjang).

Seterusnya buat lekapan agar paparan OLED "duduk" di sisi tiub. Panaskan satu bahagian kepingan 7 inci, berhati-hati agar tidak membakar PVC. Gunakan sekeping kayu untuk meratakan bahagian ukuran OLED di tempat yang hampir sama dengan paparan OLED pada gambar. Gunakan sekeping kayu untuk menekan bahagian depan PVC untuk menukar hujungnya dari bulat menjadi sedikit bujur.

Panaskan PVC 8 inci di bahagian yang bertentangan dengan indentasi OLED. Ratakan sisi PVC sedikit sehingga sedikit seperti bujur.

Biarkan PVC sejuk.

Potong takik di bahagian atas PVC 7 inci agar sesuai dengan sensor ultrasonik maxbotix (gambar di atas). Cuba dapatkan kedudukan yang sesuai untuk sensor ultrasonik.

Gunakan gerudi untuk mengebor lubang berdiameter setengah inci di tengah-tengah tempat rata untuk OLED. Kemudian gunakan gerudi dan gergaji untuk memotong lubang segi empat tepat pada bahagian 8 inci di sisi yang bertentangan dengan lekukan OLED (kawasan yang sama di mana anda memanaskannya). Anda mahu membuat lubang segi empat sekecil mungkin tetapi masih boleh memasukkan Bulu dan teknologi lain ke dalamnya untuk memasukkannya ke dalam PVC.

Akhirnya, gerudi lubang pada bahagian 8 inci di sisi yang sama dengan OLED untuk potensiometer.

Langkah 4: Menempatkan Teknikal

Menjalin wayar

Ambil Feather dan semua sensor yang disambungkan kepadanya dan masukkan wayar berlabel panjang kaki dari hujung langkah pendawaian ke lubang persegi di bahagian PVC (8 inci) yang lebih panjang. Benang wayar SCK, MOSI, MISO, pin 13, dan pin 12 bersama dengan salah satu kabel tanah dan salah satu wayar 3.3v melalui paip dan keluar dari lubang pada lekukan OLED. Benarkan wayar lain (A0, ground, 3.3v, pin 9, dan pin 10) melalui paip dan keluar dari bahagian atas. Anda seharusnya mempunyai wayar yang keluar dari bahagian atas dan lubang di sisi.

Menempatkan Bulu

Arahkan kekacauan teknologi ke dalam tiub. Pastikan potensiometer masuk ke lubang di sisi lain. Kompas akan duduk tepat di antara bulu dan potensiometer. Pastikan kompas menghadap ke arah yang betul. Apa pun cara kompas menunjuk, anda mahu bahagian depan pemutar skru menunjuk ke arah yang sama, jadi jika kompas mengatakan menghadap ke utara, pemutar skru juga harus menghadap ke utara. Anda boleh menyemaknya dengan tutorial kompas di Adafruit. GPS akan duduk betul-betul di sebelah Bulu dengan antena seramik menghadap keluar dari paip. Feather akan duduk dengan sisi dengan butang reset menghadap ke dalam. Pastikan port USB menunjuk ke arah belakang di sebelah GPS. Laser ToF akan berada di atas semua yang lain. Bahagian belakang laser (sisi tanpa laser) akan kembali ke belakang dengan sisi Feather tanpa butang reset. Butang akan melekat di sisi lubang persegi sehingga mereka dapat melilit bahagian luar PVC dan terpaku padanya. Geser kabel bateri diikuti dengan bateri di hujung belakang pemutar skru dan pasangkan bateri ke Feather. Hancurkan elektronik ke PVC seberapa banyak yang anda boleh tanpa memecahkan apa-apa.

Meliputi Lubang Segi Empat

Potong sekeping plastik fleksibel dari apa sahaja yang anda dapati di tong kitar semula anda. Plastik harus cukup panjang untuk menutup Bulu tetapi tidak GPS dan cukup lebar untuk membungkus teknologi di lubang segi empat dan menghubungi PVC. Potong lubang kecil yang cukup besar untuk laser sebenar dalam plastik di mana sensor laser ToF berada sehingga laser akan mendapat bacaan yang tepat. Kemudian pita sensor laser ke plastik. Balut plastik di sekitar lubang segi empat tepat yang terkena sekerap yang anda boleh. Pastikan suis slaid dan kedua butang tidak terperangkap di bawahnya dan keluar dari bawahnya, dan kemudian, dengan menggunakan pita saluran, pita plastik ke PVC. Pastikan port USB pada Feather masih boleh diakses menggunakan kabel. Tutup PVC dengan pita saluran dengan kemas yang anda boleh. Pastikan pita suis slaid yang disambungkan ke bateri ke bahagian luar PVC dengan kuat. Pastikan juga tidak melekatkan antena GPS yang sebenarnya atau LED pada papan GPS. Cukup pita papan di sekitar antena GPS. Akhir sekali, gunakan gam panas untuk merekatkan butang ke tempat yang anda mahukan di bahagian luar PVC.

Langkah 5: Pendawaian: Bahagian 2

Pateri komponen berikut ke wayar yang dililitkan melalui PVC. Potong wayar panjang kaki jika terlalu panjang. Jadikannya cukup lama sehingga anda dapat mengaksesnya dan menyolder komponen padanya.

Paparan OLED ===== Bulu

GND ====== GND

Vin ======= 3.3v

DATA ===== MOSI

CLK ====== SCK

D / C ====== MISO

RST ====== 13

CS ======= 12

Maxbotix Ultrasonic === Bulu

AN ================= A0

GND ============== GND

+5 ================ 3.3v

LED UV ====== Bulu

Sambungkan wayar panjang LED ke wayar yang disambungkan ke pin 10. Sambungkan wayar pendek ke wayar arde. Cuba sambungkan wayar dekat dengan pangkal LED. Kemudian potong lebihan wayar LED yang terdedah. Balut sambungan dalam pita untuk mengelakkan mereka saling menyentuh antara satu sama lain atau wayar lain.

LED Biru ====== Bulu

Anda boleh melakukan perkara yang berbeza dengan meletakkan LED Biru pada pemutar skru. Saya meletakkan tiga di depan menghadap ke depan dan dua di bahagian atas menghadap ke atas sehingga akan ada cahaya yang menunjuk di depan dan led di bahagian atas akan mudah dilihat dan digunakan sebagai petunjuk. Walau bagaimanapun anda memutuskan untuk melakukannya, sambungkan sisi positif kelima LED dengan wayar dan sisi negatif kelima dengan wayar kedua. Kemudian pateri wayar negatif ke wayar tanah dari Feather dan wayar positif ke wayar dari pin 9 Feather.

Letakkan OLED pada lekukan pada PVC dan susunkan LED dan sensor ultrasonik di takik di bahagian depan pemutar skru. Mereka tidak boleh bergerak terlalu banyak. Anda boleh menggunakan gam atau pita jika ada.

Akhir sekali, tutup PVC yang lebih pendek dengan pita saluran dengan kemas yang anda boleh.

Langkah 6: Kod

Mohon maaf terlebih dahulu. Kod saya adalah penyambungan saluran yang berlainan dari kod yang berlainan yang menjadikan Frankenstein kelihatan seperti lelaki tunggal, koheren, bersama. Saya cuba menunjukkan di mana saya mendapat semua kod yang berbeza. Sebilangan besar dari contoh perpustakaan Adafruit. Terdapat juga beberapa dari halaman keseronokan percikan api dan beberapa lagi dari kenderaan autonomi manis yang boleh diarahkan. Masih banyak yang datang dari projek geocaching di Github. Ingatlah untuk memuat turun perpustakaan untuk OLED, laser ToF, kompas, dan GPS. Juga, pastikan anda telah menambahkan Feather ke papan di Arduino IDE. Tutorial dari pautan dalam langkah bahan dapat membimbing anda melaluinya.

Langkah 7: Menggunakannya

Suis slaid menghidupkan dan mematikannya. Potensiometer membolehkan anda beralih antara tetapan.

Nilai potensiometer 500-600: GPS. Apabila GPS dikunci, LED GPS tidak akan berkelip sama banyak. Sekiranya anda menekan butang satu, koordinat semasa anda akan disimpan. Kemudian jika anda bergerak ke tempat lain dan menekan butang dua, pemutar skru akan mengarahkan arah kembali ke tempat anda memulakannya.

Nilai 600-700: Kompas. Menunjukkan arah anda dari utara. LED menyala jika anda menghala ke utara.

700-750: LED Biru

750-800: LED UV

800-900: Sensor Ultrasonik

900-1024: Laser ToF

Pada masa akan datang, saya mungkin menambah piezo untuk menambahkan bunyi pemutar skru sonik yang indah. Lebih baik menambahkan pengaturan yang menggunakan sensor ultrasonik sama seperti sensor gerakan. Anda kemudian boleh meninggalkan pemutar skru di suatu tempat dan mengeluarkannya untuk memberitahu anda apabila seseorang datang. Akan senang melihat apa lagi yang boleh saya tambahkan.

Terima kasih khas kepada saudara saya kerana mengambil beberapa gambar ketika menyedari bahawa saya tidak mempunyai cukup.

Semoga anda menikmati projek ini. Sekiranya anda mempunyai komen atau pertanyaan, hantar!