Digitālais Spirit Level DIY projekta modulis ar elektronikas mīļotājiem: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Ir laiks, kad jums mājās ir jāuzstāda mēbeles vai kaut kas līdzīgs, un taisnai uzstādīšanai visi parasti izmanto līmeņrādi. ElectronicsLovers Tech Team izveidoja šo moduli, kam ir viena atšķirība no parastā: tas ir digitāls. Šis projekts ir noderīgs arī cilvēkiem, kuri būvē RC modeļus, jo var būt obligāti jāiegūst leņķi dažādos virzienos, lai tos tālāk apstrādātu, lai tos izmantotu dažādos aprēķinos, piemēram, stabilizācijā.

Šajā projektā mēs izmantosim GY-521 3 asu akselerometru, lai noteiktu, kādā leņķī atrodas virsma. Leņķa parādīšanai mēs izmantosim 7 segmentu 4 ciparu displeju. Izmantotā µC būs Arduino Nano, lai viss būtu kompakts uz PCB.

1. darbība: komponentu apraksts

Akselerometrs GY-521

Šis modulis ir viens no labākajiem IMU (inerces mērīšanas vienības) sensoriem, kas ir saderīgs ar Arduino. IMU sensori, piemēram, GY-521, tiek izmantoti pašbalansējošos robotos, UAV, viedtālruņos utt. GY-521 sensors vienā mikroshēmā satur MEMS akselerometru un MEMSgyro. Tas ir ļoti precīzs, jo katram kanālam ir 16 bitu ADC. Turklāt tas vienlaikus uztver x, y un z kanālu. Sensors izmanto I2C kopni, lai izveidotu savienojumu ar Arduino. GY-521 nav dārgs, jo īpaši ņemot vērā to, ka tas apvieno gan akselerometru, gan žiroskopu.

7 segments - 4 ciparu displejs

Izmantojot 7 segmentu 4 ciparu displeju, jums jāatceras, ka ir 2 veidi: parasts anods un parasts katods. Ja jūsu modulis ir parastais anods, kopējais anoda tapa tiek pievienots strāvas avotam; ja tas ir parastais katods, kopējais katoda tapa savienojas ar GND. Izmantojot 7 segmentu 4 ciparu displeju, tiek izmantots parastais anods vai kopējā katoda tapa, lai kontrolētu, kurš cipars tiek parādīts. Lai gan darbojas tikai viens cipars, redzes noturības princips ļauj redzēt visus parādītos skaitļus, jo katrs skenēšanas ātrums ir tik ātrs, ka intervālus gandrīz nemanāt.

2. darbība. Kā tas darbojas?

IMU sensori parasti sastāv no divām vai vairākām daļām. Uzskaitot tos pēc prioritātes, tie ir akselerometrs, žiroskops, magnetometrs un andalimetrs. GY-521 ir 6 DOF (brīvības pakāpes) vai sešu asu sensors, kas nozīmē, ka tas dod sešas vērtības kā izvadi. Trīs vērtības no akselerometra un trīs no žiroskopa. TheGY-521 ir sensors, kura pamatā ir MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) tehnoloģija. Akselerometrs un žiroskops ir iestrādāti vienā mikroshēmā. Šī mikroshēma saziņai izmanto I2C Bus sistēmu.

3. darbība: shematiskā diagramma un leņķa parādīšana 7 segmentu displejā

Šī projekta darbības princips ir ļoti vienkāršs: izmantojot I2C sakaru protokolu, Arduino nepārtraukti saņem leņķi Y virzienam (jo tā ir ass, ko rāda līmeņrādis). Leņķa vērtība tiek piešķirta funkcijai, kas to parāda displejā.

Tagad, kā jūs jau zināt, šāds 16 bitu ADC maksimālajam leņķim (kas ir 90 grādi) dod maksimālo vērtību 65536. Tā kā mikroshēmas ADC ir sadalīts 4 kanālos, mums ir maks. vērtība 16384 katram kanālam. Tātad -16384 nozīmēs -90 grādus, savukārt +16384 -90 grādus. Mūsu Arduino tas nozīmē tikai vienkāršu kartes funkciju: paturiet prātā, ka mainīgajam AcY ir garš tips, kas nozīmē, ka kartētajam mainīgajam, mūsu gadījumā, arī jābūt leņķim.

4. solis: PCB dizains digitālajam gara modulim |

Mēs esam izstrādājuši PCB modeli savam digitālajam gara modulim, izmantojot vienu no labākajiem tiešsaistes PCB simulācijas rīkiem, kas pazīstams kā EasyEDA - tiešsaistes PCB dizaina un shēmas simulators EasyEDA ir platforma, kurā varat pārbaudīt savas prasmes, kur varat apgūt jaunas prasmes un kur jūs pat varat mainīt savas prasmes. Tā ir vieta, kas piedāvā lieliskus tīmekļa EDA rīkus elektronikas inženieriem, pedagogiem, studentiem, veidotājiem un entuziastiem. Jūs visi esat laipni aicināti izmantot šos rīkus bez maksas un izveidot savas tiešsaistes tīmekļa iespiedshēmas plates. Nav nepieciešams instalēt nevienu programmatūru. Vienkārši atveriet EasyEDA jebkurā HTML5 spējīgā, standartiem atbilstošā tīmekļa pārlūkprogrammā.

PCB Gerber View - JLCPCB tiešsaistes Gerber Viewer

5. solis: PCB ir ieradušies mūsu projektā

Mēs pasūtījām tiešsaistes PCB mūsu izstrādājuma modulim no JLCPCB. Viņi mums nodrošināja PCB šim projektam, ko mēs izmantojām, lai tajā saliktu visas sastāvdaļas. JLCPCB ir lielākais PCB prototipu uzņēmums Ķīnā un augsto tehnoloģiju ražotājs, kas specializējas ātrā PCB prototipu ražošanā. Viņiem ir labākais PCB piedāvājums: 10 gab. Tikai par 2 USD. Ja vēlaties izveidot prototipu savai PCB, dodieties uz jlcpcb.com un augšupielādējiet savu Gerber failu, lai iegūtu augstas kvalitātes PCB.

2 USD par 10 PCB (24 stundu ātrs apgrieziens:

• PCB bija lieliski, kvalitāte izturīga, spēcīga un ļoti skaista.
• Ļoti laba cena. 100% garantēta kvalitāte vai atdzimšana.
• Labs piegādes laiks: 3 dienas ar DHL. Tiešsaistes pirkuma pasūtījums.
• Ātrs ražošanas process Tehniskais atbalsts, ja kāds atbild.

6. darbība: noskatieties pēdējo video | PCB citāts | PCB montāža

Versija 2.0

Šobrīd strādājam pie šī projekta nākamās versijas. Mēs esam gatavi ieviest OLED displeju, lai labāk apskatītu moduļa izmērītos leņķus. Mēs arī vēlamies padarīt šo moduli kompaktāku un pārnēsājamu. Sekojiet līdzi jaunumiem!

Avota kods Apmeklējiet: Digital Spirit Level A DIY Project Module by Electronicslovers