Nopea kello hidastetuille videoille: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Lähes kaikilla, joilla on moderni älypuhelin, on nopea kamera, jota voidaan käyttää upeiden hidastettujen videoiden tekemiseen. Mutta jos haluat mitata, kuinka kauan kestää, että saippuakupla räjähtää tai vesimeloni räjähtää, voi olla vaikeaa näyttää aikaa videoissasi: sekuntikellolla on hyvin pieni näyttö ja tarkkuus vain 1/100 sekunnista. Jos haluat tehdä kvantitatiivisia mittauksia, huomasin, että kameran julkaistu kuvataajuus ei ole sellainen, johon voit luottaa!

Onneksi on todella helppo rakentaa kello, jonka tarkkuus on ms ja kirkkaat suuret numerot, käyttämällä Arduinoa ja 4-numeroista 7-segmenttistä näyttöä. Lisäksi tavallisen 0,56 tuuman näytön 12 nastaa vastaavat tarkasti Arduino Nanon nastojen asettelua, ja ne voidaan juottaa suoraan siihen.

Tällä ajastimella ei ole käynnistys/pysäytys/nollaus -asetusta. Se käynnistyy vain, kun kytket sen päälle ja ylivuoto 10 sekunnin kuluttua. Ajatuksena on, että tietyn prosessin keston mittaamiseksi mitataan joka tapauksessa lopun ja alun aikaero.

Vaihe 1: Materiaalit

• Arduino Nano, ilman otsikoita juotettuna siihen.
• 0,56 tuuman 4-numeroinen 7-segmenttinen näyttö. Sekä yhteinen anodi että yhteinen katodi ovat OK

Jos haluat laittaa sen tukevaan laatikkoon ja käyttää paristoa kahdella AA-paristolla, lisää:

• 60x100x25 elektroninen projektilaatikko
• 2xAA paristopidike
• Nopeutusmoduuli
• 10x15 mm: n keinukytkin

Tarvittavat työkalut

Juotin

Asenna se laatikkoon seuraavasti:

• Pyörivä työkalu näytön ja kytkimen reikien raakaa leikkaamista varten
• Käsiviilat reikien leikkaamiseksi
• Kuumaliimapistooli osien kiinnittämiseksi paikalleen.

Vaihe 2: Arduinon liittäminen näyttöön

Hämmästyttävää, että tavallisen 4-numeroisen 7-segmenttisen näytön nastat vastaavat Arduino Nanon asettelua siten, että kaikki 12 näytön nastaa yhdistyvät Arduinon IO-nastoihin. Tämä mahdollistaa näytön juottamisen suoraan Arduinolle ilman PCB: tä, liittimiä tai kaapeleita.

Juotos näytön alareunat (tunnistettavissa desimaalipisteistä ja tulostuksesta) analogisiin nastoihin A0-A5. Juotos näytön ylätapit digitaalisiin nastoihin D4-D9.

Punaisten LED -valojen jännitehäviö on vain 2 V, joten niiden liittäminen 5 V: iin ei yleensä ole hyvä idea, ja virran rajoittamiseksi käytetään yleensä sarjavastusta. Ehkä kuitenkin lomituksen vuoksi huomasin, että se toimii OK ilman sarjavastuksia. Jos ei, tässä on yksityiskohtaiset ohjeet sarjavastuksien lisäämisestä suoraan Arduino Nano -laitteeseen

Vaihe 3: Koodi

Lataa liitteenä oleva luonnos Arduino Nano -laitteeseen. Tämä koodi on yhteisen anodin näytölle, mutta yhteisen katodin rivit voidaan jättää kommentoimatta.

Kun koodi on ladattu, ajastimen pitäisi alkaa käydä joka kerta, kun Arduino käynnistetään. Voit pysähtyä tähän tai katsoa seuraavassa osassa esimerkin siitä, kuinka se asennetaan tukevaan laatikkoon ja tehdään paristokäyttöiseksi.

Muutama kommentti koodista:

Aika otetaan mikro () -funktioista millis () -funktion sijasta kahdesta syystä: kompensoida, korvata, hyvittää! Kaikissa Arduinoissa ei ole tarkkoja kiteitä. Jos huomaat, että olet poissa enemmän kuin permille, voit säätää jakajaa rivillä "unsigned long t = micros ()/1000;" kellon nopeuttamiseksi tai hidastamiseksi.

Numerot on lomitettu, mikä tarkoittaa, että vain yksi numero palaa tiettynä aikana. Kun vaihdat numeroiden segmenttejä, kaikki numerot ovat pois päältä, joten roska -numero ei näy milloin tahansa. Mittasin numeroiden päivitystaajuuden 750 mikrosekuntiin, joten jokainen numero päivitetään vähintään kerran millisekunnissa!

En ole vakavasti optimoinut kelloa nopeudelle, koska nykyinen nopeus on tarpeeksi hyvä näyttämään millisekunteja. Luulen, että Arduinon voisi saada näyttämään kaksi numeroa enemmän (vastaavat 100 ja 10 mikrosekuntia), mutta se vaatisi

• Keskeytysten poistaminen käytöstä ja ajastimien käyttö suoraan
• Suora porttien käsittely
• Kaikkien segmenttien yhdistäminen yhteen porttiin ja numerot toiseen porttiin
• Vältä nimenomaista numeroarvojen laskemista, mutta käytä sen sijaan lisäyksiä (jako- ja moduulioperaatiot ovat hitaita)

Jos voisin saada käsiini hidastetun kameran, jonka nopeus on> 1000 kuvaa sekunnissa, voisin kokeilla sitä, toistaiseksi olen tyytyväinen ms: n tarkkuuteen.

Vaihe 4: Asenna se laatikkoon

Halpa 100 x 60 x 25 mm: n elektroninen projektilaatikko, joka ei ole vedenpitävä, sopii helposti tähän ajastimeen yhdessä akkujen, lisämoduulin ja virtakytkimen kanssa. Paristokäyttöä varten 2 AA-pariston ja tehostemoduulin yhdistelmä antaa Arduinolle turvallisen ja vakaan 5 V: n jännitteen. Kun asetat virtakytkimen suoraan akkuun (lisäyksen ulostulon sijasta), paristot eivät vaikuta tyhjennysmoduulin vuotoihin, ja ne voivat kestää vuosia, jos niitä käytetään satunnaisesti.

Käyttämässäni lisämoduulissa oli naaras-USB-liitin, jonka irroitin pihdeillä, jotta voisin juottaa johtimet lähtöön. Vaihtoehtoisesti voit käyttää säädettävää tehostusta ja asettaa sen 5 V: n lähtöön.

Aloita leikkaamalla kaksi näyttöä ja virtakytkintä vastaavaa reikää. Piirsin lyijykynällä likimääräiset reiät, leikkasin reiät hiukan liian pieniksi pyörivällä työkalulla ja arkistoin ne sitten käsikirjoilla juuri sopivan kokoisiksi.

Katkaise osa monisäikeisestä joustavasta punaisesta ja mustasta kaapelista akkukotelosta ja kytke ne lisämoduuliin, joko positiivisen tai negatiivisen katkaisemalla virtakytkin. Sitten tehostinmoduulista suoraan GND: hen ja +5V: een tai Arduinoon.

Käytin kuumaliimaa pitämään kaikki elementit paikallaan: akkukotelo, lisämoduuli ja näytön sivut.

Lopputuloksena on ajastin tukevassa laatikossa, jossa on yksinkertainen käyttö!