Arduino for Nerf: Chronograph ja Shot Counter: 28 vaihetta (kuvilla)

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

Edellinen Instructable käsitteli tikan nopeuden havaitsemisen perusasiat infrapunasäteilijän ja ilmaisimen avulla. Tämä projekti vie askeleen pidemmälle, käyttämällä painettua piirilevyä, näyttöä ja paristoja kannettavan ammuksen laskurin ja kronografin valmistamiseksi. Lisäksi lisäämme joitain LEDejä kuonon salaman simuloimiseksi. Koska, pew pew pew…

Tämä saattaa tuntua pelottavalta projektilta, jossa on paljon vaiheita, mutta painetun piirilevyn ja kaupallisten komponenttien käyttö näyttöön ja mikrokontrolleriin helpottaa luotettavan projektin kokoamista. Annan myös testikoodin jokaiselle projektin osalle menestyksen varmistamiseksi. Sinä voit tehdä sen !

Vaihe 1: Osat ja tarvikkeet

Painettu piirilevy, kolme kopiota maksaa sinulle vain 12,40 dollaria ilmaisella toimituksella, joten tee tämä ystävän kanssa jakaaksesi kustannukset:

OSH Park:

Elektroniset osat

• 1 kpl, Q1 MOSFET N-CH 20V 530MA TO92-3, mikrosiru TN0702N3-G,

• 5 kpl, 5mm LEDit, valitsemasi väri

  • Valkoinen
  • Keltainen
• 6 ea., 100 ohmia 1/8W 5% virranrajoitusvastukset,
• 2 ea., 10K 1/8W 5% vastus,
• 1 ea. Valotransistori, [Everlight PT928-6B-F] (https://www.digikey.com/short/qtrp5m)
• 1 ea. IR-lähetin, [Everlight IR928-6C-F] (https://www.digikey.com/short/jzr3b8)
• 1 ea. 100 ohmin vastus 1/8W 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 kpl, uros-uros 12 "hyppylangat, [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 kpl, Adafruit ItsyBitys 8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 kpl, BATT HOLDER AAA 3 CELL 6 "LEADS,
• 1 kpl, SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 kpl, KYTKINTAKTIILI SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6,

• 1 kpl, 7-segmenttinen I2C-näyttö:

  • PUNAINEN Adafruit 878
  • Sininen Adafruit 881,

3D -osat

3D -osat on luotu pääasiassa TinkerCadissa, joten niitä on helppo muokata omaan tarkoitukseen:

• Korkki ja runko:
• Tynnyrisovitin:

Olen myös lisännyt STL -kopiot Thingiverseen:

Työkalut ja muut:

• Juotin
• Langanpoistimet
• Uppoavat leikkurit
• Kuuma liimapistooli
• Johto
• #2 kierteenmuodostusruuvit
• 3/4 "PCV

Vaihe 2:

Aloitamme piirilevystä.

• Erota kaksi pienempää "breakout" -lautaa keskeltä ja varaa jälkimmäisille käyttämällä uppoasennuksia tai kiertämällä.
• Leikkaa karkeat reunat, viila tai hiekka tasoittaaksesi niitä.

Vaihe 3:

En aio yrittää opettaa sinulle juottamista. Tässä on pari suosikkivideoitani, jotka osoittavat sen paljon paremmin kuin voin:

• Carrie Ann Geek Girl Diariesista.
• Colin Adafruitista

Yleisesti:

• Etsi sijainti piirilevystä käyttämällä silkkipainomerkintöjä.
• Taivuta komponentin johdot sopimaan jalanjälkeen.
• Juotosjohdot.
• Leikkaa johdot

Aloitetaan vastuksista, koska ne ovat runsaimmat, alhaisimmat istuimet ja helpoin juottaa. Ne ovat lämmönkestävämpiä ja antavat sinulle mahdollisuuden harjoitella tekniikkaasi. Niillä ei myöskään ole napaisuutta, joten voit laittaa ne kumpaankin suuntaan.

• 6 ea., 100 ohmin vastukset, jotka rajoittavat virran LEDeihin, menevät "*R"-ja "100" -merkittyihin kohtiin.
• 2 ea. 10 000 ohmin vastukset menevät kohdissa, joissa on merkintä "10K".

Vaihe 4:

Seuraavaksi asennetaan emitteri / ilmaisin -pari. Jos haluat lisätietoja näiden toimista, katso aikaisemmat Instructables -ohjeet.

• IR -säteilijä on kirkas ja menee kohtaan, jossa on merkintä "EMIT" ja pyöristetty linssi osoittaa kohti keskustaa.
• IR -ilmaisin on musta ja menee kohtaan "DETECT", jossa pyöristetty linssi osoittaa IR -lähetintä kohti.

Vaihe 5:

Koska 5 LEDiä saavat enemmän virtaa kuin mikrokontrolleri voi suoraan syöttää, käytämme niitä päälle ja pois päältä transistorikytkimellä. Tämä voi olla pieni N-kanavainen MOSFET tai tavallinen NPN-transistori, koska kyseessä on noin 100 mA.

N-MOSFET menee kohtaan "Q1" merkittyjä kohtia vasten

Vaihe 6:

LEDeillä on napaisuus. Pitkä johto on positiivinen ja merkitty "+" piirilevylle. Sivulla on myös tasainen reuna, jota en koskaan näe selvästi.

• Asenna kaikki LEDit vastuksen ja MOSFETin vastakkaiselle puolelle.
• Käännä levy ylösalaisin ja juota yksi johto ja vain yksi johdin kustakin LEDistä paikallaan.

• Tarkasta LED -valot ja varmista, että pitkä johto on "+" -merkityssä reiässä ja että LED on levyn tasalla.

  Kuumenna liitos ja paina varovasti alas LED -valoa sen asettamiseksi paikalleen (katso kuva 4)

• Juotos loput johdot ja leikkaa.

Vaihe 7:

Testaa LED -renkaan asettaminen 3D -tulostettuun korkkiin. Se sopii vain yhteen suuntaan, kun MOSFET on kohti "t-muotoista" aukkoa.

Vaihe 8:

Aika aloittaa johdotus!

• Ota neljä 6 tuuman johtoa ja nauhat ja tina kummastakin päästä.

• Juotos piirilevyn otsikkoon:

  • Punainen merkille "+".
  • Musta merkille "-".
  • Värivaihtoehto "S", joka on "strobo", tai signaali, jolla LEDit sytytetään.
  • Värivaihtoehto "G", joka on "portti", tai IR -ilmaisimesta tuleva signaali.

Vaihe 9:

Laitetaan näyttö valmiiksi. Pidän Adafruitin "I2C -repuista", koska ne vievät vain kaksi signaalijohtoa toimimaan (virran ja maan lisäksi). Voit myös ketjuttaa ne yhteen.

Viralliset Adafruit-ohjeet ovat osoitteessa:

• Varmista, että näytön suunta on oikea ja desimaalipisteet vastaavat PCB -merkintöjä.

• Kuten edellisessä vaiheessa, tina ja nauha 4 ea., 6 johdot:

  • Punainen merkille "+"
  • Musta merkille "-".
  • Värivaihtoehdot "SDA" ja "SCL".

Vaihe 10:

Painike on tarkoitettu käyttäjän syöttämiseen. Käytän sitä nollauslaskurin nollaamiseen, mutta sitä voidaan käyttää LED -valojen sytyttämiseen ja sammuttamiseen taskulampun tavoin tai mitä mielikuvituksesi keksii. Se on sinun projektisi.

• Aseta kytkin katkaisulautaan ja juota johdot.
• Leikkaa, nauha ja tina kaksi 6 tuuman johtoa. Toisen tulee olla musta maadoitukselle, toisen erottuva väri.
• Juotos johdot katkaisulevyyn. Suuntauksella ei ole väliä.

Vaihe 11:

Liukukytkintä käytetään virran kytkemiseen päälle ja pois. Suunnittelu on hieman sekava, mutta auttaa kokoonpanossa. Silkkinäytön merkinnät osoittavat, kuinka kytkin katkaisee kahden positiivisen johtimen välisen kosketuksen.

• Leikkaa taikinakotelon johdot niin, että noin 2 "jää kiinni.
• Juotos liukukytkin katkaisulaudalle.
• Kuori ja tina jäljellä olevat ~ 4 "johdot paristopidikkeestä ja juotosta katkaisulaudan toiselle puolelle (punainen"+", musta"-").
• Juotosjohdot paristopidikkeestä murtokortin toiselle puolelle (punaisesta "+", musta "-").

Vaihe 12:

On aika aloittaa eri komponenttien integrointi. Säästämme painikkeen jälkimmäiselle, koska voimme sovittaa helposti vain kolme johtoa yhden reiän läpi.

• Ota kolme punaista johtoa, kuori ja kierrä yhteen:

  • LED -rengas
  • 7-segmenttinen näyttö
  • Liukukytkin

• Työnnä ne ItsyBitsyn 3V -tyynyn pohjan läpi ja juota paikalleen.

  Jos käytät muun tyyppistä korttia, käytä "5V" -tappia

• Ota kolme mustaa maadoitusjohtoa samoista komponenteista, irrota, kierrä ja työnnä "G" tyyny "3V" tyynyä vastapäätä.

Vaihe 13:

Lopeta LED -renkaan liittäminen kiinnittämällä portti ja välähdysjohdot sopiviin nastoihin:

• Kiinnitä "G" tai porttijohto ItsyBitsy -nastaan A0. Näin voimme saada analogisia lukemia vianmääritystä varten.
• Kiinnitä "S" tai välähdyslanka nastaan 9, jonka avulla voimme ohjata valosignaalia, jos haluamme hallita kirkkautta myöhemmin.

Vaihe 14:

Viimeistele 7-segmenttisen näytön yhdistäminen liittämällä I2C-johdot:

• Kiinnitä näytön SCL -nasta ("kello") ItsyBitsyn SCL -nastaan.
• Kiinnitä SDA ("data") -näyttö näytöstä ItsyBitsyn SDA -nastaan.

Vaihe 15:

Painikkeen lisäämisen aika:

• Kiinnitä musta johto ItsyBitsy "G" -tappiin levyn alareunassa. Tämä on sama maasignaali kuin toinen "G" -tappi.
• Kiinnitä värijohto ItsyBitsy -nastaan "7". Näin voimme nollata laskurin laitteiston keskeytyssignaalilla.

Vaihe 16:

Tässä vaiheessa on aika testata erilaisia komponentteja.

Jos käytät ensimmäistä kertaa Adafruit ItsyBitsy -laitetta, sinun on määritettävä Arduino IDE -laite tunnistamaan levy.

Noudata ohjeita osoitteessa

Jos käytät ensimmäistä kertaa Adafruitin I2C -näyttöjä, sinun on jälleen määritettävä Arduino IDE käyttämään Adafruitin kirjastoja.

Noudata ohjeita osoitteessa

Aika testata:

• Liitä ItsyBitsy tietokoneeseesi USB Micro -liitännän avulla.
• [Työkalut] -> [Hallitus] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8MHz].
• [Työkalut] -> [Portti] -> mitä porttia on koskaan liitetty, yleensä suurin numero.
• [Tiedosto] -> [Esimerkkejä] -> [Adafruit -LED -reppukirjasto] -> [seitsemän segmentiä]
• [Luonnos] -> [Lataa]

Jos lataus onnistuu, näytön pitäisi herätä eloon ja alkaa näyttää kasvavia numeroita. On aika antaa "hups"! kunniasta. Jos ei, on aika laittaa vianetsintähattu päähän.

Jos lataus epäonnistui, tarkista ItsyBitsy -asennusohjeet, IDE -asetukset ja USB -kaapeliliitäntä.

Jos näyttö ei syty, tarkista reppuohjeet ja johdotusliitännät.

Vaihe 17:

Aika testata IR -lähetin / ilmaisinpari.

• [Tiedosto] -> [Esimerkit] -> [Analoginen] -> [AnalogReadSerial]
• Lataa taulullesi.
• Napsauta "Serial Monitor" -kuvaketta IDE: n oikeassa kulmassa.

Onneksi näet arvovirtaa. Nämä ovat 10-bittisiä analogisia arvoja, joten ne vaihtelevat 0: sta 1023: een.

• Kun valotransistori altistuu valolle, se antaa virran kulkea ja signaali laskee kohti 0.
• Kun valotransistori ei näe infrapunaa, se pysäyttää virran ja sallii signaalin nousta korkealle.

Jos et saa odotettuja muutoksia, tarkista seuraavat asiat:

• Tarkista johdotus renkaasta mikrokontrolleriin.

• Palaako IR -LED?

  • Sen pitäisi olla hieman lämmin kosketukseen.
  • Halpa matkapuhelimen kamera näyttää infrapunavalon kauniisti.
  • Jos se ei ole päällä, se on todennäköisesti kytketty taaksepäin.

Vaihe 18:

Aika testata strobea. Käytämme vain "Blink" -esimerkkiä ja muutamme pin -numeron:

• [Tiedosto] -> [Esimerkkejä] -> [01. Perus] -> [Vilkkuu]
• Muuta IDE -versiosta riippuen nastan numero vastaamaan vaiheessa 13 valitsemamme numeroa (nasta 9).
• Lataa luonnos ja valmistaudu sokeutumiseen.

Jos odotettu vilkkuminen ei onnistu, tarkista johdot ja pin -numerot.

Vaihe 19:

Jäljellä on vain painike:

• [Tiedosto] -> [Esimerkit] -> [01. Peruste] -> [DigitalReadSerial]
• Vaihda painike = 2; to pushButton = 7;
• Vaihda pinMode (painike, INPUT); to pinMode (painike, INPUT_PULLUP);
• Lataa.

INPUT_PULLUP liittää heikon vetovoiman 3V: iin, mikä tarkoittaa, että digitalRead (): n pitäisi palauttaa "HIGH" tai "1". Kun painiketta painetaan, sen pitäisi palata "LOW" tai "0".

Jos et saa odotettuja arvoja, palaa takaisin ja tarkista painikkeen johdotus.

Vaihe 20:

On aika yhdistää testattu järjestelmämme integrointiin. Aloita valmistamalla PVC -tynnyri:

• Leikkaa 3/4 "PCV 85 mm pitkä osa.
• Merkitse 6 mm päästä ja poraa 1/4 "tai suurempi reikä molemmin puolin mahdollisimman keskelle.
• Suihkuta tynnyrin sisäpuoli litteäksi mustaksi absorboidaksesi heijastuneen IR -valon, kun tikka kulkee.
• Merkitse tynnyrin päässä olevien reikien sijainti viilalla.

Vaihe 21:

• Testaa paristokotelon asentaminen ja säädä tarvittaessa.
• Aseta kotelo (johdon pää kohti virtakytkimen aukkoa).
• Kiinnitä kotelo paikalleen kuumalla liimalla (ei liikaa, jos joudumme irrottamaan sen jälkimmäisestä).

Vaihe 22:

Aseta virtakytkin ja -painike 3D -kotelon reikiin ja kiinnitä ne kuumaliimalla

Vaihe 23:

Liu'uta ItsyBitsy sen aukkoon ja järjestä johdotus niin, että meillä on polku tynnyrille

Vaihe 24:

• Aseta LED -rengas korkkiin ja kiinnitä se kuumalla liimalla.
• Kiinnitä korkki niin, että ItsyBitsy -USB -portti tulee oikeaan paikkaan.

Vaihe 25:

• Aseta tynnyri niin, että tynnyrin päässä olevat kohdistusmerkit vastaavat korkin merkkejä.
• Tarkista silmämääräisesti IR -säteilijä ja ilmaisin, ja se näkyy piipun reikien läpi. Suurenna reikiä tarvittaessa.
• Liitä USB ItsyBitsy -laitteeseen ja suorita IR -tarkistukset uudelleen (AnalogReadSerial -luonnos).

Vaihe 26:

Lopullisen linjauksen saaminen on hieman hankalaa. Haluat kiinnittää tynnyrin oikeaan asentoon.

• Kiinnitä tynnyrisovitin Nerf -puhaltimeen.
• Liu'uta tynnyrikotelo sovittimen päälle varmistaen, että räjäytyspään kolme ruuvinreikää ovat kohdakkain.
• Tarkista tynnyrin kohdistus poistopuolella.
• Irrota kokoonpano varovasti tynnyrisovittimella.
• Liu'uta tynnyrikotelo varovasti irti sovittimesta pitäen samalla PVC: tä paikallaan sormesi sisällä.
• Kiinnitä tynnyri paikalleen kuumalla liimalla.
• Kokoa, tarkista ruoka uudelleen
• Kiinnitä korkki ja tynnyrin sovitin ruuveilla. #2 kierteenmuovaus tai vara -Nerf -ruuvit toimivat.

Vaihe 27:

On aika hankkia joitakin aseluokan laiteohjelmistoja.

• Lataa ja lähetä sitten liitteenä oleva luonnos ItsyBitsyyn.
• Varmista, että näyttö vilkkuu viivoilla (kunnes ensimmäinen laukaus laukaistaan).
• Aseta sormi piipun päähän niin pitkälle, että se estää infrapunasäteen, ja poista se sitten nopeasti.
• Varmista, että saat valon välähdyksen LED -valoista.
• Varmista, että saat numeerisen lukeman, joka vaihtuu arvosta "1" (laukausten määrä) ja pienistä jaloista sekunnissa, kuten "1,5".
• Paina piipun pohjassa olevaa painiketta ja varmista, että se palaa vilkkuviin viivoihin (nollaa laukausten määrä).

Jos jokin näistä vaiheista epäonnistuu, palaa ja tarkista toiminta uudelleen edellisten testiluonnosten avulla. Tarkasta johdotus, onko mitään kolahtanut kokoonpanon aikana.

Vaihe 28: Mitä seuraavaksi?

Nyt tiedät kuinka nopeasti Nerf -aseesi ampuu, voit mitata tekemiesi modien vaikutuksia. Koska tynnyri on irrotettava ja kannettava, voit antaa ystäviesi chrono heidän räjäytykset.

Jatkamme tässä sarjassa tarkastelemalla LiPon akun ja johdotusten päivittämistä, käyttämällä MOSFET -ohjainta vauhtipyörien ohjaamiseen ja työskentelemällä kohti tiettyä palojärjestelmää, jonka toiminta on täysin muokattavissa.

Toinen sija Arduino -kilpailussa 2019