Ultimate Sonic skrutkovač: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Ok, takže to nemôže robiť toľko ako skutočný zvukový skrutkovač od Doctor Who, ale je to začiatok. Tento projekt bol akýmsi malým vianočným darčekom pre môjho brata. Sonické skrutkovače nájdete na Amazone, ale okrem toho, že sa rozsvietia a možno aj vydávajú hluk, v skutočnosti nemajú veľa funkcií. Chcel som vyrobiť zvukový skrutkovač, ktorý mal v skutočnosti rôzne použitia a nastavenia. Ďalej som chcel vidieť, ako blízko sa môžem dostať k zvukovému skrutkovaču s arduino senzormi, ktoré sú v dnešnom svete k dispozícii. Aj keď je tento skrutkovač veľmi vzdialený tomu, aby bol taký chladný ako skutočný, snažil som sa ho zabaliť s čo najväčším počtom použití. Má:

• Ultrazvukový senzor- na meranie dĺžok až do 254 palcov (~ 6,5 metra) s presnosťou na palec (plus zvukové zariadenie musí mať nejaký druh zvukových komponentov)
• Laserový merací senzor- ultrazvuk nemôže merať pod 6 palcov, aby som mal celý rad meraní, pridal som tento snímač, ktorý dokáže merať na meter s presnosťou mm
• Kompas- na to, aby ste sa nabudúce vydali na cestu von zo severu
• UV LED- na čítanie tajných správ a prípadne na ochranu pred upírmi
• GPS- vás zavedie späť tam, kde ste začali, ak sa stratíte

a samozrejme

modré LED diódy- poskytujú svetlo, keď skúmate niekde v tme

Dúfam, že si užívaš. Ak sa vám páči, zvážte hlasovanie za.

Krok 1: Materiály

Materiály stoja zhruba 200 dolárov, ale záleží na tom, kde ich získate a čo už možno máte. Dal som odkazy Adafruit pre mnoho rôznych elektroník. Adafruit je niečo, kam chodím na arduino techniku. Majú tiež odkazy na návody na produktových stránkach, čo je veľmi užitočné pri testovaní rôznej elektroniky a pri ich uvedení do prevádzky. Lacnejšie ceny však môžete nájsť aj inde. Amazon má niekedy výrobky Adafruit lacnejšie, ale väčšinou nie o veľa.

Adafruit Feather MO Basic Proto --------------------------------------------- ------- 19,95 dolárov

** Môžete tiež skúsiť použiť jednu z ďalších dosiek Feather MO na pridanie funkcií Wifi, bluetooth alebo niektorých ďalších funkcií.

Adafruit Ultimate GPS ----------------------------------------------- ------------------- 39,95 dolárov

Monochromatický 0,96 OLED 128x64 grafický displej ------------------------------ 19,50 dolárov

UV/UVA 400nm fialová LED 5mm číra šošovka-10 balení ----------------------- 4,95 dolárov

Senzor vzdialenosti letu Adafruit VL53L0X-~ 30 až 1000 mm ------- 14,95 dolárov

Ultrazvukový diaľkomer Maxbotix-LV-EZ0-LV-EZ0 --------------------------- 26,95 dolárov

LED flitre Adafruit-Royal Blue-balenie po 5 ---------------------------------- 3,95 dolárov

Trojosový akcelerometer+doska magnetometra (kompas) --------------- 14,95 dolárov

Lítium-iónová polymérová batéria-3,7v 500mAh ------------------------------------- 7,95 dolárov

** Ak chcete, môžete namiesto vyššie uvedenej batérie použiť prenosnú nabíjačku telefónu a kábel USB. Nabíjačka telefónu dodáva skrutkovaču ďalšiu schopnosť byť nabíjačkou telefónu. Musíte však pripojiť vypínač medzi batériou a perom a je ťažšie to urobiť pomocou kábla USB. Vďaka batérii telefónu je skrutkovač oveľa objemnejší, najmä ak používate hrubé drôty.

Silikónový kryt lanka s lankom-50 stôp 30AWG červená ---------------------- 4,95 dolárov

** Vyhlásenie: Tento drôt som v skutočnosti nepoužil. Drôt, ktorý som použil, bol hrubší, takže bolo oveľa ťažšie dostať všetku elektroniku do puzdra skrutkovača. Prial by som si, aby som použil vyššie uvedený drôt. Je tiež nevyhnutné, aby ste si kúpili iba červený drôt, pretože nič nehovorí „podozrivo“ako PVC rúrka plná červených drôtov:)

Potenciometer ------------------------------------------------- -------------------------- 1,25 USD

** Toto som tiež nepoužil. Pôvodne som chcel použiť posuvný potenciometer na napodobnenie klzného pohybu, ktorý musel zmeniť 10. doktorský skrutkovač. Keď posuvný potenciometer nefungoval, skončil som pomocou štandardného potenciometra, ktorý som už mal po ruke.

Posuvný prepínač ------------------------------------------------ ----------------------------- 0,95 dolára

** Použil som trochu iný prepínač, ktorý som už mal

Klávesový spínač (6 mm) x 20 ks ----------------------------------------- -2,50 dolára

Rezistor 10 kOhm ----------------------------------------------- ---------------------- 0,75 dolára

100 uF elektrolytických kondenzátorov ---------------------------------------------- ------- 1,95 dolára

1 X2 'PVC rúrka -------------------------------------------- --------------------------- 2,18 USD

Vsuvka z pozinkovanej ocele 3/4 "X2-1/2" ------------------------------------ -1,87 dolára

Farebná lepiaca páska (išiel som so sivou a zlatou, ale bez ohľadu na to, aké farby vás oslovia)

Budete tiež potrebovať:

• Spájkovačka a spájkovačka
• Ručná píla
• Vŕtačka
• horúce lepidlo
• odizolovače drôtov

Krok 2: Zapojenie: časť 1

** Prvý obrázok ukazuje diódy LED a ultrazvuk spájkované s perom, ale zatiaľ ich nepripojte.

Spájkujte nasledujúce spojenia.

GPS ====== Perie

Dĺžka drôtu- GPS bude hneď vedľa peria (pozri obrázok), takže drôty nemusia mať dĺžku viac ako 3 palce.

RX ======== TX

TX ========= RX

GND ====== GND

VIN ======= 3,3v

Kompas === Perie

Dĺžka drôtu- kompas bude priamo na vrchu peria, takže drôty by mali mať dĺžku zhruba 1,75 palca.

GND ====== GND

VIN ======= 3,3v

SDA ====== SDA

SCL ====== SCL

ToF Laser ==== Perie

Dĺžka drôtu- zhruba 2,5 palca

GND ========= GND

VIN ========= 3,3v

SDA ======== SDA

SCL ======== SCL

Pripojte oba drôty SDA k otvoru SDA na peru a obidva káble SCL k otvoru SCL. Ak chcete, môžete použiť prototypovú časť peria.

Potenciometer ==== Perie

koncový kolík ========== GND

druhý koncový kolík ===== 3,3v

stredný kolík ====== A5

Na oba koncové kolíky spájkujte kondenzátor. Uistite sa, že (-) strana kondenzátora smeruje ku kolíku GND, ako je vidieť na tomto mieste.

Tlačidlá ===== Perie

Dĺžka drôtu- zhruba 3,5 palca

K dispozícii sú dve tlačidlá. Pre každé tlačidlo pripojte jednu stranu tlačidla k 3,3 V. Pripojte druhú stranu k zemi pomocou odporu 10 kOhm (pozri tento diagram na webovej stránke arduino). Uistite sa, že odpor ide správnou cestou a snažte sa nenechať veľa obnaženého drôtu. Pri prvom tlačidle prepojte stranu s odporom s kolíkom 5 na Pierku pomocou drôtu. Pri druhom tlačidle pripojte vodič z odporovej strany tlačidla ku kolíku 6 na peru.

Prepínač súpravy batérií

Odrežte jeden z drôtov z batérie. Jednu stranu odstrihnutého drôtu pripájajte na koniec posuvného spínača a druhú stranu odstrihnutého drôtu do stredu spínača.

Nakoniec na Feather spájkujte drôty dlhé asi stopu do otvorov 9, 10, 12, 13, SCK, MOSI, MISO a A0. Tiež spájkujte dva drôty, každý stopu dlhý, k zemi a dva ďalšie (tiež stopu) k napájaniu. Každý drôt označte príslušným názvom kúskom pásky na konci.

Krok 3: Prípad

Pôvodne som chcel vytvoriť kryt pre technológiu z rôznych kovových rúrok, ako je meď alebo bronz, možno s nejakými oceľovými alebo hliníkovými kusmi, aby to bolo niečo ako steampunk, ale moderné. Nemyslel som si však, že by sa technikovi páčilo byť uložený v kovovom kufríku (obzvlášť kompas), a potreboval som vedieť rezať a tvarovať rúrky. Robiť také veci s kovovými rúrami bolo mimo mňa, a tak som išiel s PVC.

Odrežte dĺžku PVC asi 7 palcov. Naskrutkujte rúrkovú vsuvku na jeden koniec PVC. Keď začne byť príliš tvrdý, použite kliešte a PVC nahrejte na sporáku, aby zmäkol. Skúste získať PVC na zakrytie závitov kovovej rúrky. Odrežte druhý kus PVC s dĺžkou 8 palcov. To isté urobte s týmto PVC a druhým koncom vsuvky do potrubia.

Ak chcete, trochu orežte PVC, až kým nebude mať požadované rozmery (skrutkovač je pravdepodobne trochu dlhý).

Potom urobte zarážku, aby OLED displej „sedel“na boku trubice. Zahrejte jednu stranu 7 -palcového kusu a dávajte pozor, aby ste nespálili PVC. Kusom dreva vyrovnajte časť o veľkosti OLED na zhruba rovnakom mieste ako OLED displej na obrázkoch. Kusom dreva zatlačte aj na prednú stranu PVC a zmeňte koniec z kruhového na trochu oválny.

Zahrejte 8 palcový PVC na opačnej strane, ako je zarážka OLED. Stranu PVC trochu sploštte, aby trochu pripomínala ovál.

Nechajte PVC vychladnúť.

Vyrežte zárez v hornej časti 7 -palcového PVC, aby sa zmestil do ultrazvukového senzora maxbotix (obrázok vyššie). Pokúste sa dosiahnuť, aby zárez dobre zapadol do ultrazvukového senzora.

Vŕtačkou vyvŕtajte otvor s priemerom pol palca v strede plochého bodu pre OLED. Potom vŕtačkou a pílou vyrežte obdĺžnikový otvor v 8 palcovom kuse na opačnej strane ako je zarážka OLED (rovnaká oblasť, kde ste ho zahriali). Chcete, aby bol obdĺžnikový otvor čo najmenší, ale aby ste do neho mohli vložiť perie a ďalšie technológie, aby ste ho vložili do PVC.

Nakoniec do 8 -palcového kusu vyvŕtajte otvor na tej istej strane ako OLED pre potenciometer.

Krok 4: Vloženie technológie do obalu

Navliekanie drôtov

Vezmite perie a všetky senzory, ktoré sú k nemu pripojené, a vložte nožičky s dlhými štítkami z konca kroku zapojenia do štvorcového otvoru v dlhšej (8 palcovej) časti z PVC. Prevlečte vodiče SCK, MOSI, MISO, pin 13 a pin 12 spolu s jedným uzemňovacím a jedným z 3,3 V drôtov potrubím a von z otvoru v zarážke OLED. Prevlečte ostatné vodiče (A0, uzemnenie, 3,3 V, kolík 9 a kolík 10) potrubím von. Teraz by ste mali mať káble vychádzajúce zhora a von otvorom na boku.

Polohovanie peria

Veďte neporiadok techniky do tuby. Uistite sa, že potenciometer ide do otvoru na druhej strane. Kompas bude sedieť priamo medzi perom a potenciometrom. Uistite sa, že kompas je otočený správnym smerom. Bez ohľadu na to, akým smerom ukazuje kompas, chcete, aby predná strana skrutkovača ukazovala rovnakým smerom, takže ak kompas hovorí, že je otočený na sever, predná časť skrutkovača by mala smerovať aj na sever. Môžete to skontrolovať pomocou tutoriálu pre kompas na serveri Adafruit. GPS bude sedieť hneď vedľa peria s keramickou anténou smerom von od potrubia. Feather bude sedieť bokom tak, aby tlačidlo reset smerovalo dovnútra. Uistite sa, že port USB smeruje dozadu vedľa systému GPS. ToF laser bude sedieť nad všetkým ostatným. Zadná strana lasera (strana bez laseru) bude chrbtom k sebe s bočnou stranou peria bez resetovacieho tlačidla. Gombíky budú vyčnievať zo strany štvorcového otvoru, aby sa mohli omotať na vonkajšiu stranu PVC a byť k nemu prilepené. Zasuňte vodiče batérie a potom batériu za zadný koniec skrutkovača a zapojte batériu do peria. Rozbite elektroniku čo najviac na PVC, bez toho, aby ste niečo pokazili.

Pokrývajúci obdĺžnikový otvor

Vystrihnite kus flexibilného plastu z čohokoľvek, čo nájdete v koši. Plast by mal byť dostatočne dlhý na to, aby zakryl perie, ale nie GPS, a dostatočne široký na to, aby zabalil technológiu do obdĺžnikového otvoru a kontaktoval PVC. Do plastu, kde je laserový snímač ToF, vyrežte malú dieru, ktorá je dostatočne veľká na to, aby to bol skutočný laser, aby laser získal presné hodnoty. Potom prilepte laserový snímač k plastu. Omotajte plast okolo odhaleného obdĺžnikového otvoru tak pevne, ako môžete. Uistite sa, že posuvný prepínač a dve tlačidlá nie sú zachytené pod ním a nie sú pod ním, a potom pomocou lepiacej pásky nalepte plast na PVC. Zaistite, aby bol port USB na zariadení Feather stále prístupný pre kábel. Zakryte PVC lepiacou páskou tak úhľadne, ako môžete. Dbajte na to, aby ste posuvný spínač pripojený k batérii silne prilepili na vonkajšiu stranu PVC. Nezabudnite tiež neprelepiť skutočnú anténu GPS alebo diódu LED na doske GPS. Stačí dosku oblepiť anténou GPS. V neposlednom rade pomocou horúceho lepidla prilepte gombíky na požadované miesto na vonkajšej strane PVC.

Krok 5: Zapojenie: časť 2

Nasledujúce komponenty spájkujte s drôtmi prevlečenými cez PVC. Zastrihnite dlhé drôty chodidla, ak sú super dlhé. Urobte ich dostatočne dlhé, aby ste k nim mali prístup a spájkovali s nimi súčiastky.

OLED displej ===== Perie

GND ====== GND

Vin ======== 3,3v

ÚDAJE ===== MOSI

CLK ====== SCK

D/C ====== MISO

RST ====== 13

CS ======== 12

Ultrazvukový Maxbotix === Perie

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

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

+5 ================= 3,3v

UV LED ====== Perie

Pripojte dlhý vodič LED k vodiču pripojenému na pin 10. Pripojte krátky vodič k uzemňovaciemu vodiču. Skúste pripojiť vodiče v blízkosti základne LED. Potom odrežte prebytočné obnažené vodiče LED. Pripojenia zabaľte do pásky, aby ste zabránili náhodnému dotyku seba alebo iného drôtu.

Modré LED diódy ====== Perie

S umiestnením modrých LED diód na skrutkovači môžete robiť rôzne veci. Tri som umiestnil na prednú stranu dopredu a dve na hornú časť nahor, aby vpredu svietilo svetlo a led diódy na vrchu by boli dobre viditeľné a použiteľné ako indikátory. Nech sa už rozhodnete akokoľvek, prepojte kladnú stranu všetkých piatich LED diód pomocou drôtu a záporné strany všetkých piatich druhým vodičom. Potom spájkujte záporný vodič s uzemňovacím vodičom z peria a kladný vodič s vodičom z kolíka 9 peria.

Umiestnite OLED na zarážku na PVC a usporiadajte LED diódy a ultrazvukový senzor do zárezu v prednej časti skrutkovača. Nemali by sa príliš pohybovať. Ak áno, môžete použiť lepidlo alebo pásku.

Nakoniec kratšie PVC prilepte lepiacou páskou tak úhľadne, ako môžete.

Krok 6: Kód

Vopred sa ospravedlnujem Môj kód je monštruózny, zlepený spojok rôznych kúskov kódu, vďaka ktorému Frankenstein vyzerá ako jediný, súdržný a zostavený chlap. Snažil som sa však ukázať, kde som vzal všetky rôzne kúsky kódu. Veľa z toho je z príkladov knižnice Adafruit. Niektoré sú tiež zo zábavnej stránky s iskrením a niektoré ďalšie zo sladkého autonómneho vozidla, ktoré je možné inštruovať. Ešte viac pochádza z projektu geocaching na Github. Nezabudnite si stiahnuť knižnice pre OLED, ToF laser, kompas a GPS. Uistite sa tiež, že ste perie pridali na dosky v Arduino IDE. Môžu vás ním viesť tutoriály k odkazom v kroku s materiálom.

Krok 7: Používanie

Posuvným vypínačom sa zapína a vypína. Potenciometer vám umožňuje prepínať medzi nastaveniami.

Hodnoty potenciometra 500-600: GPS. Keď je GPS zapnuté, LED dióda GPS nebude toľko blikať. Ak stlačíte tlačidlo jedna, vaše aktuálne súradnice sa uložia. Ak sa potom presuniete niekam inam a stlačíte tlačidlo dva, skrutkovač nasmeruje smer späť na miesto, kde ste začali.

Hodnoty 600-700: Kompas. Ukazuje váš smer zo severu. LED diódy sa rozsvietia, ak smerujete na sever.

700-750: Modré LED diódy

750-800: UV LED

800-900: Ultrazvukový senzor

900-1024: ToF laser

V budúcnosti by som mohol pridať piezo a pridať ten nádherný zvukový zvuk bzučiaka. Bolo by tiež skvelé pridať nastavenie, ktoré používa ultrazvukový senzor ako snímač pohybu. Potom môžete niekde nechať skrutkovač a nechať ho zazvoniť, aby vás upozornilo, keď niekto príde. Bude zábavné sledovať, čo ešte môžem pridať.

Osobitné poďakovanie patrí môjmu bratovi za to, že urobil niekoľko fotografií, keď som si uvedomil, že nemám dosť.

Dúfam, že sa vám tento projekt páčil. Ak máte akékoľvek otázky alebo pripomienky, napíšte!