Digitalna libela - DIY projektni modul tvrtke Electronicslovers: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Postoji vrijeme kada trebate ugraditi komad namještaja ili nešto slično u svoj dom, a za ravnu montažu svi obično koriste libelu. Tehnički tim ElectronicsLovers napravio je ovaj modul, koji ima jednu razliku od uobičajenog: digitalni je. Ovaj projekt također je koristan za ljude koji grade modele daljinskog upravljača, jer bi moglo biti obavezno stjecanje kutova u različitim smjerovima za njihovu daljnju obradu za korištenje u različitim proračunima, na primjer stabilizacijom.

U ovom projektu koristit ćemo akcelerometar s tri osi GY-521 za određivanje pod kojim je kutom površina. Za prikaz kuta koristit ćemo 7 -segmentni 4 -znamenkasti zaslon. Upotrijebljeni µC bit će Arduino Nano, kako bi sve bilo kompaktno na PCB -u.

Korak 1: Opis komponenti

GY-521 Akcelerometar

Ovaj modul je jedan od najboljih IMU (Inertia Measurement Unit) senzora koji je kompatibilan s Arduinom. IMU senzori poput GY-521 koriste se u samobalansirajućim robotima, bespilotnim letjelicama, pametnim telefonima itd. Senzor GY-521 sadrži MEMS akcelerometar i MEMSgyro u jednom čipu. Vrlo je točan jer sadrži 16-bitni ADC za svaki kanal. Nadalje, istovremeno snima x, y i z kanal. Senzor koristi I2C-sabirnicu za povezivanje s Arduinom. GY-521 nije skup, pogotovo s obzirom na činjenicu da kombinira akcelerometar i žiroskop.

7 segment - četveroznamenkasti zaslon

Prilikom korištenja 7-segmentnog 4-znamenkastog zaslona morate imati na umu da postoje 2 vrste: zajednička anoda i zajednička katoda. Ako je vaš modul zajednička anoda, zajednička anodna iglica spaja se na izvor napajanja; ako je to zajednička katoda, zajednička katodna pinova spaja se na GND. Kada koristite 7-segmentni 4-znamenkasti zaslon, zajednička anoda ili zajednička katodna pinova koriste se za kontrolu koja se znamenka prikazuje. Iako radi samo jedna znamenka, princip Postojanosti vida omogućuje vam da vidite sve prikazane brojeve jer je svaka brzina skeniranja toliko velika da jedva primijetite intervale.

Korak 2: Kako to funkcionira?

IMU senzori obično se sastoje od dva ili više dijelova. Navodeći ih po prioritetu, oni su mjerač ubrzanja, žiroskop, magnetometar i mjerač visine. GY-521 je 6 DOF (stupnjevi slobode) ili šestoosni senzor, što znači da daje šest vrijednosti kao izlaz. Tri vrijednosti iz akcelerometra i tri iz žiroskopa. TheGY-521 je senzor temeljen na MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) tehnologiji. Akcelerometar i žiroskop ugrađeni su unutar jednog čipa. Ovaj čip koristi I2C Bus sustav za komunikaciju.

Korak 3: Shematski dijagram i prikaz kuta na 7 -segmentnom zaslonu

Princip funkcioniranja ovog projekta vrlo je jednostavan: pomoću komunikacijskog protokola I2C, Arduino kontinuirano prima kut za smjer Y (jer to je Os koju pokazuje libela). Vrijednost kuta tada se daje funkciji koja ga prikazuje na zaslonu.

Kao što možda već znate, takav 16 -bitni ADC daje maksimalnu vrijednost od 65536, za maksimalni kut (što je 90 stupnjeva). Budući da je ADC čipa podijeljen na 4 kanala, imamo maks. vrijednost 16384 za svaki kanal. Tako će -16384 značiti -90 stupnjeva, dok će +16384 značiti 90 stupnjeva. Za naš Arduino to ne znači ništa drugo do jednostavna funkcija karte: Imajte na umu da je varijabla AcY tipa long, što znači da preslikana varijabla, u našem slučaju, također mora biti duga.

Korak 4: Dizajn PCB -a za modul Digital Spirit |

Dizajnirali smo model PCB -a za naš digitalni modul duha pomoću jednog od najboljih online simulacijskih alata za PCB -e poznatih pod nazivom EasyEDA - mrežni simulator dizajna PCB -a i simulatora kruga EasyEDA je platforma na kojoj možete testirati svoje vještine, gdje možete naučiti nove vještine i gdje čak možete promijeniti svoje vještine. To je mjesto koje vam pruža izvrsne web -temeljene EDA alate za inženjere elektronike, nastavnike, studente, proizvođače i entuzijaste. Svi ste dobrodošli da besplatno koristite ove alate i stvorite vlastite mrežne tiskane ploče na webu. Nema potrebe za instaliranjem softvera. Jednostavno otvorite EasyEDA u bilo kojem web pregledniku koji podržava HTML5 i koji je usklađen sa standardima.

PCB Gerber View - JLCPCB Online Gerber Viewer

Korak 5: PCB -i su stigli za naš projekt

Naručili smo internetske tiskane ploče za naš proizvodni modul od JLCPCB. Za ovaj projekt su nam dostavili PCB -ove koje smo koristili za sastavljanje svih komponenti. JLCPCB je najveće poduzeće za izradu prototipa PCB-a u Kini i visokotehnološki proizvođač specijaliziran za brzu proizvodnju prototipa PCB-a. Oni imaju najbolju ponudu za PCB-e: 10 komada za samo 2 USD. Ako želite izraditi prototip vlastitog PCB-a, idite na jlcpcb.com i prenesite svoju Gerber datoteku da biste dobili visokokvalitetne PCB-ove.

2 USD za 10 PCB -a (24 -satno brzo okretanje:

• PCB -i su bili izvrsni, kvalitete robusni, jaki i vrlo lijepi.
• Vrlo dobra cijena.100% zajamčena kvaliteta ili ponovno rođenje.
• Dobro vrijeme isporuke: 3 dana putem DHL -a. Online narudžba.
• Brzi proces proizvodnje Tehnička podrška, u slučaju da se netko javi.

Korak 6: Pogledajte posljednji video | PCB Citat | Sastavljanje PCB -a

Verzija 2.0

Trenutno radimo na sljedećoj verziji ovog projekta. Spremni smo implementirati OLED zaslon za bolji pregled kutova izmjerenih modulom. Također želimo ovaj modul učiniti kompaktnijim i prenosivim. Pratite ažuriranja!

Za izvorni kod Posjetite: Digital Spirit Level A DIY Project Module by Electronicslovers