Digitaalinen vesivaaka DIY -projektimoduuli Electronicsloversilta: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

On aika, jolloin sinun on asennettava huonekalu tai jotain vastaavaa kotiisi ja asennettavaksi suoraan kaikki normaalisti vesivaakaa käyttäen. ElectronicsLovers Tech Team rakensi tämän moduulin, jolla on yksi ero tavalliseen: se on digitaalinen. Tämä projekti on hyödyllinen myös ihmisille, jotka rakentavat RC -malleja, koska saattaa olla pakollista hankkia kulmia eri suuntiin, jotta niitä voidaan käsitellä edelleen käytettäväksi eri laskelmissa, kuten esimerkiksi vakauttamisessa.

Tässä projektissa käytämme GY-521 3-akselista kiihtyvyysmittaria pinnan kulman määrittämiseen. Kulman näyttämiseen käytämme 7 -segmentin 4 -numeroista näyttöä. Käytetty µC on Arduino Nano, jotta kaikki pysyy kompaktina PCB: llä.

Vaihe 1: Komponenttien kuvaus

Kiihtyvyysmittari GY-521

Tämä moduuli on yksi parhaista IMU (Inertia Measurement Unit) -antureista, joka on yhteensopiva Arduinon kanssa. IMU-antureita, kuten GY-521, käytetään itsetasapainottavissa roboteissa, UAV-laitteissa, älypuhelimissa jne. GY-521-anturi sisältää MEMS-kiihtyvyysmittarin ja MEMSgyron yhdessä sirussa. Se on erittäin tarkka, koska se sisältää 16-bittisen ADC: n kullekin kanavalle. Lisäksi se kaappaa x-, y- ja z -kanavan samanaikaisesti. Anturi käyttää I2C-väylää liittääkseen Arduinon. GY-521 ei ole kallis, varsinkin kun otetaan huomioon, että siinä yhdistyvät sekä kiihtyvyysmittari että gyroskooppi.

7 segmentti - 4 -numeroinen näyttö

Kun käytät 7-segmenttistä 4-numeroista näyttöä, sinun on muistettava, että on olemassa 2 tyyppiä: yhteinen anodi ja yhteinen katodi. Jos moduulisi on yhteinen anodi, yhteinen anoditappi yhdistetään virtalähteeseen; jos se on yhteinen katodi, yhteinen katoditappi muodostaa yhteyden GND: hen. Käytettäessä 7-segmenttistä 4-numeroista näyttöä, yhteistä anodia tai yhteistä katoditappia käytetään ohjaamaan sitä, mikä numero näytetään. Vaikka vain yksi numero toimii, Vision pysyvyys -periaatteen avulla voit nähdä kaikki näytettävät numerot, koska jokainen skannausnopeus on niin nopea, että tuskin huomaat aikavälejä.

Vaihe 2: Miten se toimii?

IMU -anturit koostuvat yleensä kahdesta tai useammasta osasta. Listaamalla ne ensisijaisuuden mukaan, ne ovat kiihtyvyysmittari, gyroskooppi, magnetometri ja andalimetri. GY-521 on 6 DOF (Degrees of Freedom) tai kuusiakselinen anturi, mikä tarkoittaa, että se antaa kuusi arvoa lähtönä. Kolme arvoa kiihtyvyysmittarista ja kolme gyroskoopista. TheGY-521 on MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) -tekniikkaan perustuva anturi. Sekä kiihtyvyysmittari että gyroskooppi on upotettu yhteen siruun. Tämä siru käyttää I2C -väyläjärjestelmää viestintään.

Vaihe 3: Kaavio ja kulman näyttäminen 7 -segmenttinäytössä

Tämän projektin toimintaperiaate on hyvin yksinkertainen: I2C -yhteyskäytäntöä käyttämällä Arduino vastaanottaa jatkuvasti Y -suunnan kulman (koska se on akseli, jonka vesivaaka näyttää). Kulman arvo annetaan sitten toiminnolle, joka näyttää sen näytöllä.

Nyt, kuten ehkä jo tiedätte, tällainen 16 -bittinen ADC antaa maksimiarvon 65536 maksimikulmalle (joka on 90 astetta). Koska sirun ADC on jaettu 4 kanavaan, meillä on max. arvo 16384 kullekin kanavalle. Joten -16384 tarkoittaa -90 astetta, kun taas +16384 tarkoittaa 90 astetta. Arduinollemme tämä tarkoittaa vain yksinkertaista karttatoimintoa: Muista, että muuttuja AcY on tyyppiä pitkä, mikä tarkoittaa, että myös kartoitetun muuttujan, meidän tapauksemme kulman, on oltava pitkä.

Vaihe 4: PCB -suunnittelu Digital Spirit -moduulille |

Olemme suunnitelleet PCB -mallin digitaaliseen henkimoduuliin käyttämällä yhtä parhaista online -PCB -simulointityökaluista, joka tunnetaan nimellä EasyEDA - Online -piirilevyjen suunnittelu- ja piirisimulaattori EasyEDA on alusta, jossa voit testata taitojasi ja oppia uusia taitoja jossa voit jopa muuttaa taitojasi. Se on paikka, joka tarjoaa sinulle upeita verkkopohjaisia EDA -työkaluja elektroniikkainsinööreille, opettajille, opiskelijoille, valmistajille ja harrastajille. Kaikki ovat tervetulleita käyttämään näitä työkaluja ilmaiseksi ja luomaan omia verkkopohjaisia piirilevyjä. Ohjelmistoa ei tarvitse asentaa. Avaa vain EasyEDA missä tahansa HTML5-yhteensopivassa, standardien mukaisessa verkkoselaimessa.

Piirilevy Gerber View - JLCPCB Online Gerber Viewer

Vaihe 5: PCB: t saapuivat projektiin

Tilasimme online -piirilevyt tuotteemme moduulille JLCPCB: ltä. He toimittivat meille piirilevyt tähän projektiin, jota käytimme kokoamaan kaikki komponentit siihen. JLCPCB on Kiinan suurin PCB-prototyyppiyritys ja korkean teknologian valmistaja, joka on erikoistunut PCB-prototyyppien nopeaan tuotantoon. Heillä on paras PCB-tarjous: 10 kappaletta vain 2 dollaria. Jos haluat prototyypittää oman piirilevyn, siirry osoitteeseen jlcpcb.com ja lataa Gerber-tiedostosi saadaksesi laadukkaita piirilevyjä.

2 dollaria 10 PCB: lle (24 tunnin nopea käännös:

• Piirilevyt olivat erinomaisia, laatu kestävä, vahva ja erittäin kaunis.
• Erittäin hyvä hinta. 100% taattu laatu tai uudestisyntyminen.
• Hyvä toimitusaika: 3 päivää DHL: n kautta.
• Nopea tuotantoprosessi Tekninen tuki, jos joku vastaa.

Vaihe 6: Katso lopullinen video | PCB -lainaus | PCB -kokoonpano

Versio 2.0

Työskentelemme parhaillaan tämän projektin seuraavan version parissa. Olemme valmiita ottamaan käyttöön OLED -näytön paremman yleiskuvan moduulin mittaamista kulmista. Haluamme myös tehdä tästä moduulista pienemmän ja kannettavamman. Pysy kuulolla päivitysten suhteen!

Lähdekoodi: Vieraile: Digital Spirit Level A DIY Project Module by Electronicslovers