Ultimate Sonic skrūvgriezis: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Labi, tāpēc tas nevar paveikt tik daudz kā faktiskais skaņas skrūvgriezis no Doctor Who, bet tas ir sākums. Šis projekts bija sava veida papildu maza Ziemassvētku dāvana manam brālim. Skaņas skrūvgriežu rotaļlietas var atrast vietnē Amazon, taču, izņemot apgaismojumu un, iespējams, troksni, tām nav daudz funkciju. Es gribēju izveidot skaņas skrūvgriezi, kuram faktiski bija dažādi pielietojumi un iestatījumi. Turklāt es gribēju redzēt, cik tuvu es varētu piekļūt skaņas skrūvgriežam, izmantojot mūsdienu pasaulē pieejamos arduino sensorus. Tātad, lai gan šis skrūvgriezis ir tālu no tā, lai tas būtu tik foršs kā īsts, es darīju visu iespējamo, lai to iepakotu pēc iespējas vairāk lietojumu. Tajā ir:

• Ultraskaņas sensors- garuma mērīšanai līdz 254 collām (~ 6,5 metri) ar precizitāti līdz collām (plus skaņas ierīcei ir jābūt sava veida skaņas komponentam)
• Lāzera mērīšanas sensors- ultraskaņa nevar izmērīt zem 6 collas, lai būtu pilns mērījumu diapazons, es pievienoju šo sensoru, kas var izmērīt līdz metram ar mm precizitāti
• Kompass- lai virzītu virzienu no ziemeļiem, kad nākamreiz piedzīvosit brīvā dabā
• UV LED- slepenu ziņojumu lasīšanai un, iespējams, vampīru atbaidīšanai
• GPS- lai palīdzētu jums atgriezties tur, kur sākāt, ja apmaldāties

un protams

zilas gaismas diodes- lai nodrošinātu gaismu, kad pētāt kaut kur tumšu vietu

Es ceru, ka jums patiks. Ja jums tas patīk, apsveriet iespēju balsot par to.

1. solis: materiāli

Materiālu cena ir aptuveni 200 ASV dolāru, taču tas ir atkarīgs no tā, kur tos iegādājaties un kas jums jau varētu būt. Es ievietoju Adafruit saites daudzām dažādām elektronikām. Adafruit ir veids, kā apmeklēt arduino tehnoloģiju. Produktu lapās ir arī saites uz apmācībām, kas ir ļoti noderīgi, lai pārbaudītu dažādu elektroniku un panāktu, ka tā darbojas. Tomēr citur jūs varat atrast lētākas cenas. Amazon dažreiz piedāvā Adafruit produktus lētāk, bet parasti ne daudz.

Adafruit Feather MO Basic Proto --------------------------------------------- ------- 19,95 USD

** Varat arī izmantot kādu citu Feather MO dēli, lai pievienotu Wifi, Bluetooth vai dažas citas papildu funkcijas.

Adafruit Ultimate GPS ----------------------------------------------- ------------------- 39,95 USD

Vienkrāsains 0,96 collu 128x64 OLED grafiskais displejs ------------------------------ $ 19,50

UV/UVA 400 nm purpursarkana LED 5 mm caurspīdīga lēca-10 iepakojumi ----------------------- $ 4.95

Adafruit VL53L0X Lidojuma attāluma sensora laiks-~ 30 līdz 1000 mm ------- $ 14.95

Maxbotix ultraskaņas attāluma meklētājs-LV-EZ0-LV-EZ0 -------------------------- $ 26,95

Adafruit LED sequins-Royal Blue-iepakojumā 5 ---------------------------------- $ 3,95

Trīs asu akselerometra+magnetometra (kompasa) dēlis --------------- 14,95 ASV dolāri

Litija jonu polimēru akumulators-3.7v 500mAh ------------------------------------- 7,95 ASV dolāri

** Ja vēlaties, iepriekšminētā akumulatora vietā varat izmantot pārnēsājamu tālruņa lādētāju un USB kabeli. Tālruņa lādētājs dod skrūvgriežam papildu spēju būt tālruņa lādētājam. Tomēr jums ir jāpievieno ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis vadam starp akumulatoru un spalvu, un to ir grūtāk izdarīt, izmantojot USB kabeli. Tālruņa akumulators arī padara skrūvgriezi daudz apjomīgāku, it īpaši, ja izmantojat biezus vadus.

Silikona vāka pavediens ar vadu-50 pēdas 30AWG sarkans ---------------------- 4,95 ASV dolāri

** Atruna: es faktiski neizmantoju šo vadu. Vads, kuru es izmantoju, bija biezāks, tāpēc bija daudz grūtāk iegūt visu elektroniku skrūvgrieža korpusā. Iepriekš minētais vads ir tas, ko es gribētu izmantot. Tāpat obligāti jāpērk tikai sarkanais vads, jo nekas nesaka "aizdomīgs" gluži kā PVC caurule, kas piepildīta ar sarkaniem vadiem:)

Potenciometrs ------------------------------------------------- -------------------------- 1,25 ASV dolāri

** Es arī šo neizmantoju. Sākotnēji es izmantoju slaidu potenciometru, lai atdarinātu bīdāmās kustības, 10. ārsta skrūvgriežam bija jāmaina iestatījumi. Kad slaidu potenciometrs nedarbojās, es izmantoju standarta potenciometru, kas man jau bija pie rokas.

Bīdāmais slēdzis ------------------------------------------------ ----------------------------- 0,95 ASV dolāri

** Es izmantoju nedaudz atšķirīgu slēdzi, kas man jau bija

Taktilās pogas slēdzis (6 mm) x 20 iepakojumi ----------------------------------------- -2,50 ASV dolāri

10k omu rezistors ----------------------------------------------- ---------------------- 0,75 ASV dolāri

100 uF elektrolītiskie kondensatori ---------------------------------------------- ------- 1,95 ASV dolāri

1 "X2" PVC caurule -------------------------------------------- --------------------------- 2,18 ASV dolāri

3/4 "X2-1/2" cinkota tērauda cauruļu nipelis ------------------------------------ -1,87 ASV dolāri

Krāsaina līmlente (es izmantoju pelēku un zeltu, bet iet ar visām krāsām, kas jums piezvanīja)

Jums būs nepieciešams arī:

• Lodāmurs un lodētava
• Rokas zāģis
• Urbis
• karsta līme
• stieples noņēmēji

2. darbība. Elektroinstalācija: 1. daļa

** Pirmajā attēlā ir redzamas gaismas diodes un ultraskaņas, kas pielodētas pie spalvas, bet vēl nepievienojiet tās.

Lodējiet šādus savienojumus.

GPS ====== Spalvas

Vada garums- GPS atradīsies blakus spalvai (skatiet attēlu), tāpēc vadiem nav jābūt garākiem par 3 collām.

RX ======== TX

TX ======== RX

GND ====== GND

VIN ======= 3.3v

Kompass === Spalva

Vada garums- kompass atradīsies tieši virs spalvas, tāpēc vadu garumam jābūt aptuveni 1,75 collām.

GND ====== GND

VIN ======= 3.3v

SDA ====== SDA

SCL ====== SCL

ToF lāzers ==== Spalvas

Vada garums- apmēram 2,5 collas

GND ======== GND

VIN ========= 3.3v

SDA ======== SDA

SCL ======== SCL

Lodējiet abus SDA vadus pie SDA cauruma uz spalvas un abus SCL vadus pie SCL cauruma. Ja vēlaties, varat izmantot spalvu prototipu sadaļu.

Potenciometrs ==== Spalva

gala tapa ========= GND

otra gala tapa ===== 3.3v

vidējā tapa ====== A5

Lodējiet kondensatoru pie abām gala tapām. Pārliecinieties, vai kondensatora (-) puse iet uz GND tapu, kā redzams šeit.

Pogas ===== Spalva

Vada garums- apmēram 3,5 collas

Ir divas pogas. Katrai pogai vienu pogas malu pievienojiet 3.3V. Pievienojiet otru pusi zemei, izmantojot 10k omu rezistoru (skatiet šo diagrammu no arduino vietnes). Pārliecinieties, vai rezistors iet pareizajā virzienā, un mēģiniet neatstāt daudz atklātu vadu. Pirmajai pogai pievienojiet sānu ar rezistoru ar spalvas 5. tapu ar vadu. Otrajai pogai pievienojiet vadu no pogas rezistora puses līdz spalvas 6. tapai.

Akumulatora bloka slēdzis

Izgrieziet vienu no akumulatora vadiem. Lodējiet sagriezto vadu vienu pusi līdz slīdņa slēdža galam un otru griezuma stieples pusi līdz slēdža vidum.

Visbeidzot, pielodējiet vadus, kuru garums ir aptuveni pēdas garumā, līdz caurumiem 9, 10, 12, 13, SCK, MOSI, MISO un A0 uz spalvas. Lodējiet arī divus vadus, katrs pēdas garumā, pie zemes un vēl divus (arī pēdas garumā) pie strāvas. Iezīmējiet katru vadu ar atbilstošu nosaukumu ar lentes gabalu galā.

3. darbība: lietas izveidošana

Sākotnēji es gribēju izgatavot tehnoloģiju korpusu no dažādām metāla caurulēm, piemēram, vara vai bronzas, ar varbūt dažiem tērauda vai alumīnija gabaliem, lai tas būtu tāds kā steampunk, bet moderns. Tomēr es nedomāju, ka tehniķim patiks ievietot metāla korpusā (īpaši kompasā), un man bija jāspēj griezt un veidot caurules. Šādas lietas darīt ar metāla caurulēm man nebija pa spēkam, tāpēc es gāju ar PVC.

Izgrieziet PVC apmēram 7 collas garu. Ieskrūvējiet caurules nipeli vienā PVC galā. Kad tas kļūst pārāk ciets, izmantojiet knaibles un sildiet PVC uz plīts, lai to mīkstinātu. Izmēģiniet, lai PVC pārklātu metāla caurules vītnes. Nogrieziet otru 8 collu garu PVC gabalu. Dariet to pašu ar šo PVC un caurules nipeļa otru galu.

Ja vēlaties, nedaudz sagrieziet PVC, līdz tam ir vajadzīgās proporcijas (skrūvgriezis, iespējams, ir nedaudz garš).

Pēc tam izveidojiet ievilkumu, lai OLED displejs "sēdētu" caurules sānos. Uzkarsējiet vienu 7 collu gabala pusi, uzmanoties, lai nededzinātu PVC. Izmantojiet koka gabalu, lai izlīdzinātu sadaļu par OLED izmēru aptuveni tajā pašā vietā, kur attēlos redzams OLED displejs. Izmantojiet koka gabalu, lai arī nospiestu PVC priekšpusi, lai mainītu galu no apļveida uz ovālu.

Sildiet 8 collu PVC pusē, kas atrodas pretī OLED ievilkumam. Nedaudz izlīdziniet PVC sānu malu, lai tas būtu nedaudz līdzīgs ovālam.

Ļaujiet PVC atdzist.

Izgrieziet iecirtumu 7 collu PVC augšpusē, lai tas atbilstu maxbotix ultraskaņas sensoram (attēls iepriekš). Mēģiniet panākt, lai iecirtums būtu cieši piemērots ultraskaņas sensoram.

Izmantojiet urbi, lai OLED plakanās vietas vidū izurbtu caurumu pus collas diametrā. Pēc tam izmantojiet urbi un zāģi, lai izgrieztu taisnstūrveida caurumu 8 collu gabalā, kas atrodas pretī OLED ievilkumam (tajā pašā vietā, kur to uzsildījāt). Jūs vēlaties padarīt taisnstūrveida atveri pēc iespējas mazāku, bet tajā pašā laikā varat ievietot spalvu un citas tehnoloģijas, lai to ievietotu PVC.

Visbeidzot, urbt caurumu 8 collu gabalā tajā pašā pusē, kur potenciometram ir OLED.

4. solis: tehnikas ievietošana lietā

Vītņu pavedieni

Paņemiet spalvu un visus ar to savienotos sensorus un ievietojiet ar vadiem atzīmētos vadus no elektroinstalācijas soļa gala kvadrātveida atverē garākajā (8 collu) PVC sadaļā. Izvelciet SCK, MOSI, MISO, tapas 13 un tapas 12 vadus kopā ar vienu zemējumu un vienu no 3,3 voltu vadiem caur cauruli un izvelciet caurumu OLED ievilkumā. Izvelciet pārējos vadus (A0, zemējumu, 3.3v, 9.tapu un 10.tapu) caur cauruli un izvelciet augšpusi. Tagad jums vajadzētu būt vadiem, kas iznāk no augšas un cauruma sānos.

Spalvas novietošana

Ievadiet tehnoloģiju jucekli mēģenē. Pārliecinieties, ka potenciometrs nonāk caurumā otrā pusē. Kompass atradīsies tieši starp spalvu un potenciometru. Pārliecinieties, vai kompass ir vērsts pareizajā virzienā. Neatkarīgi no kompasa virziena, jūs vēlaties, lai skrūvgrieža priekšpuse būtu vērsta vienā virzienā, tādēļ, ja kompass saka, ka tas ir vērsts uz ziemeļiem, arī skrūvgrieža priekšpusei jābūt vērstai uz ziemeļiem. To varat pārbaudīt, izmantojot Adafruit kompasa apmācību. GPS atradīsies blakus spalvai ar keramikas antenu uz āru no caurules. Spalva sēdēs ar sānu pusi ar atiestatīšanas pogu. Pārliecinieties, vai USB ports ir vērsts pret aizmuguri blakus GPS. ToF lāzers atradīsies virs visa pārējā. Lāzera aizmugure (puse bez lāzera) būs novietota aizmugurē ar spalvas malu bez atiestatīšanas pogas. Pogas izcelsies kvadrātveida cauruma malā, lai tās varētu aptīt PVC ārpusi un pielīmēt. Bīdiet akumulatora vadus, kam seko akumulators, skrūvgrieža aizmugurē un pievienojiet akumulatoru spalvai. Sasmalciniet elektroniku PVC, cik vien iespējams, neko nesalaužot.

Nosedz taisnstūra caurumu

Izgrieziet elastīgas plastmasas gabalu no tā, ko varat atrast savā pārstrādes tvertnē. Plastmasai jābūt pietiekami garai, lai aptvertu spalvu, bet ne GPS, un pietiekami platai, lai ietītu tehnoloģiju taisnstūrveida atverē un saskartos ar PVC. Izgrieziet nelielu caurumu, kas ir pietiekami liels faktiskajam lāzeram plastmasā, kur atrodas ToF lāzera sensors, lai lāzers iegūtu precīzus rādījumus. Tad līmējiet lāzera sensoru pie plastmasas. Aptiniet plastmasu ap atklāto taisnstūra caurumu, cik vien iespējams. Pārliecinieties, vai bīdāmais slēdzis un abas pogas nav iesprostotas zem tā un nav zem tā, un pēc tam, izmantojot līmlenti, pielīmējiet plastmasu ar PVC. Pārliecinieties, ka spalvas USB ports joprojām ir pieejams kabelim. Pārklājiet PVC ar līmlenti pēc iespējas glītāk. Noteikti pielīmējiet akumulatoram pievienoto slīdni ar PVC ārpusi. Pārliecinieties arī, ka neuzlīmējat lenti pār faktisko GPS antenu vai LED plāksnīti. Vienkārši pielīmējiet dēli ap GPS antenu. Visbeidzot, izmantojiet karstu līmi, lai pielīmētu pogas vietā, kur vēlaties tās uz PVC ārpuses.

5. solis: Elektroinstalācija: 2. daļa

Lodējiet šādus komponentus pie vadiem, kas vītņoti caur PVC. Apgrieziet pēdas garos vadus, ja tie ir īpaši gari. Padariet tos pietiekami garus, lai varētu tiem piekļūt un pielodēt komponentus.

OLED displejs ===== Spalvas

GND ====== GND

Vin ======= 3.3v

DATI ===== MOSI

CLK ====== SCK

D/C ====== MISO

RST ====== 13

CS ======= 12

Maxbotix ultraskaņa === Spalva

AN ================= A0

GND ============== GND

+5 ================ 3.3v

UV LED ====== Spalva

Pievienojiet gaismas diodes garo vadu vadam, kas savienots ar tapu 10. Pievienojiet īso vadu zemējuma vadam. Mēģiniet savienot vadus tuvu gaismas diodes pamatnei. Pēc tam nogrieziet gaismas diodes pārpalikušos vadus. Aptiniet savienojumus lentē, lai tie nejauši nepieskartos viens otram vai citam vadam.

Zilas gaismas diodes ====== Spalvas

Jūs varat darīt dažādas lietas, novietojot zilās gaismas diodes uz skrūvgrieža. Es ievietoju trīs priekšpusē, kas vērsti uz priekšu, un divus augšpusē, lai tie būtu vērsti uz augšu, lai priekšā būtu gaisma, un augšpusē esošās gaismas būtu viegli saskatāmas un izmantotas kā indikatori. Lai arī kā jūs nolemtu to darīt, savienojiet visu piecu gaismas diožu pozitīvo pusi ar vadu un visu piecu negatīvo pusi ar otru vadu. Tad pielodējiet negatīvo vadu pie zemējuma stieples no spalvas un pozitīvo vadu pie stieples no spalvas 9. tapas.

Novietojiet OLED uz PVC ievilkuma un sakārtojiet gaismas diodes un ultraskaņas sensoru griezumā skrūvgrieža priekšpusē. Viņiem nevajadzētu pārāk daudz pārvietoties. Jūs varat izmantot līmi vai lenti.

Visbeidzot, pēc iespējas kārtīgāk pārklājiet īsāko PVC ar līmlenti.

6. darbība: kods

Jau iepriekš atvainojos. Mans kods ir briesmīgs, ar kanālu salīmēts dažādu koda bitu savienojums, kas liek Frankenšteinam izskatīties kā vienotam, saskaņotam, saliktam puisim. Es mēģināju parādīt, no kurienes esmu ieguvis dažādus koda bitus. Daudz kas ir no Adafruit bibliotēkas piemēriem. Ir arī daži no dzirksteles jautras lapas un vēl daži no salda autonoma transportlīdzekļa, kas ir pamācāms. Vēl vairāk radās no geocaching projekta vietnē Github. Neaizmirstiet lejupielādēt OLED, ToF lāzera, kompasa un GPS bibliotēkas. Tāpat pārliecinieties, vai esat pievienojis spalvu Arduino IDE dēļiem. Materiālu darbības saišu pamācības var jums palīdzēt.

7. darbība: tā izmantošana

Bīdāmais slēdzis to ieslēdz un izslēdz. Potenciometrs ļauj pārslēgties starp iestatījumiem.

Potenciometra vērtības 500-600: GPS. Kad GPS ir ieslēgts, GPS gaismas diode nemirgos tik daudz. Nospiežot pirmo pogu, jūsu pašreizējās koordinātas tiek saglabātas. Tad, ja pārvietojaties kaut kur citur un nospiežat otro pogu, skrūvgriezis norādīs virzienu atpakaļ uz vietu, kur sākāt.

Vērtības 600-700: kompass. Parāda jūsu virzienu no ziemeļiem. Ja virzāties uz ziemeļiem, iedegas gaismas diodes.

700-750: zilas gaismas diodes

750-800: UV LED

800-900: ultraskaņas sensors

900-1024: ToF lāzers

Nākotnē es varētu pievienot pjezo, lai pievienotu šo brīnišķīgo skaņas skrūvgrieža buzzing skaņu. Būtu arī forši pievienot iestatījumu, kas izmanto ultraskaņas sensoru tāpat kā kustības sensoru. Pēc tam jūs varētu atstāt skrūvgriezi kaut kur un ieslēgt skaņas signālu, lai brīdinātu jūs, kad kāds nāk. Būs jautri redzēt, ko vēl varu piebilst.

Īpašs paldies brālim par dažu fotogrāfiju uzņemšanu, kad sapratu, ka man ir par maz.

Ceru, ka jums patika šis projekts. Ja jums ir kādi komentāri vai jautājumi, ievietojiet tos prom!