DigitalHeroMeter: 4 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Tinkercad-projecten »

Moe van het meten van afstanden met linialen, meters en andere saaie dingen? Hier de oplossing die coole Heroes gebruiken!

Een echt cool gadget dat je als een handschoen van Iron Man kunt dragen, eenvoudig te ontwikkelen, behoorlijk functioneel en belachelijk eenvoudig te gebruiken. Instelbare leessnelheid, comfortabel en duurzaam. Ik heb veel van deze apparaten gezien, maar niet zoals deze. De structuur houdt de hardware vast en is volledig 3D-geprint en ik heb enkele Arduino-componenten en programmering gebruikt. Daarnaast is het vrij eenvoudig om het model te upgraden met LED's en een zoemer om andere indicatoren aan de gebruikers te geven. Ik raad dit project echt aan voor het onderwijs omdat het zo eenvoudig te ontwikkelen is.

Ik hoop dat je het leuk vind!

Benodigdheden

1 x Arduino

1 x ultrasone sensor

1 x Potentiometer 10k

1 x Broodplank Mini

1 x 220 Weerstand

1 x LCD 1602-module

14 x jumperdraden

4 x vrouw-naar-mannelijke draad

1 x 9V batterij

1 x Snap-on connectorclip

35 cm klittenband

10 cm spiraalkabel organizer

1 x Schroevendraaier Phillips (x)

1 x Schroevendraaier met sleuf (-)

8 x Zelftappende bouten M2 x 6 mm

2 x Zelftappende bouten M3 x 12 mm

1 x Superlijmlijm

Stap 1: Systeemontwerp

Het basisidee van het ontwerp was om een coole gadget aan mijn rechterhand te verwerken, maar met als voorwaarde dat de ultrasone sensor de afstand recht op mijn rechterhand moest lezen en tegelijkertijd het scherm voor me moest zijn, om de huidige afstand te zien.

Ik heb besloten om eerst het idee te schetsen om te verduidelijken hoe het systeem eruit zal zien en daarna ben ik op zoek gegaan naar bestaande ontwerpen om te voorkomen dat ik zoveel tijd zou verspillen aan het ontwerpen van alle onderdelen. Wat ik vond zijn de volgende stukken:

De Arduino-behuizing (boven en onder)

LCD-behuizing (doos en deksel)

Ultrasone sensorbehuizing (boven en onder)

Maar bij deze ontwerpen ontbrak er iets heel belangrijks "de grip", daarom heb ik het ontbrekende stuk ontworpen en de behuizing van de ultrasone sensor aangepast om de 9v-batterij en de Breadboard Mini op Tinkercad op te nemen.

Stap 2: 3D-printen van de stukken

In dit project heb ik de originele Prusa Mini 3D-printer en de bijbehorende software Prusa Slicer gebruikt. Het kostte me 4 keer om alle stukken af te drukken. Als u deze printer en de bijbehorende software nog nooit hebt gebruikt, vindt u op de volgende websitelink heel mooie en goed gedocumenteerde tutorials over hoe u dit moet doen

Ik heb de paar stukjes (arduino-doos, lcd-behuizing, ultrasone behuizing) en tot slot de grip geprint, om 3D-printstukken te maken, is het belangrijk om in overweging te nemen dat de plaatsing van de stukjes erg belangrijk is om de afdruktijd en de onnodige ondersteuningen te verminderen.

Stap 3: Ontwerp en programmering van circuits

In deze stap wilde ik alle benodigde kabels, componenten en vooral de plaatsing van alle hardware weten en uiteindelijk het systeem testen om er zeker van te zijn dat er geen fouten waren. Om dit te doen, gebruikte ik opnieuw tinkercad, maar deze keer gebruikte ik de circuits-functie. Het was erg handig om eerder het functionele prototype op dit virtuele platform te ontwikkelen omdat het veel duidelijkheid geeft.

In principe heb ik een Arduino-bord aangesloten met een LCD-scherm, een mini-breadboard, een potentiometer en een weerstand, maar tinkercad biedt een optie dat al deze componenten al zijn aangesloten in de optie Arduino-starters en klik vervolgens op de LCD-optie die wordt weergegeven in de afbeelding. De volgende stap is om de ultrasone sensor op het circuit aan te sluiten, het is erg belangrijk om het HC-SR4-type te gebruiken, omdat dit het meest gebruikelijk is en 4 pinnen heeft. Om de ultrasone sensor aan te sluiten, moet u er rekening mee houden dat Vcc is aangesloten op positieve 5V, GND is aangesloten op negatieve 0v of GND Arduino-poort, de triggerpin is aangesloten op poort 7 en de echopin is aangesloten op poort 6 van het Arduino-bord, maar u kunt daadwerkelijk verbinding maken met een van de vrije digitale poorten.

Programmeren

Zodra u het LCD-circuit op tinkercad sleept, wordt de code ook geüpload, dit betekent dat de meeste code al is ontwikkeld en dat u alleen de code van de ultrasone sensor hoeft te integreren. Daarom heb ik de code geïntegreerd in het volgende bestand.

Stap 4: Het circuit monteren en aansluiten

De allereerste stap is om alle elektronica in de 3D-geprinte stukken te integreren en de kabels in de juiste volgorde aan te sluiten, anders zou het mogelijk zijn om elke stap twee keer te herhalen, daarom begon ik het Arduino-bord in de 3D-geprinte doos te monteren en repareerde het met de 4 zelftappende moeren M2 x 6 mm.

Vervolgens verbond ik de Mini Breadboard met het LCD-scherm, waardoor er een lege plek was voor de toekomstige aansluiting van de potentiometer en ik monteerde de LCD met de 3D-geprinte afdekking met behulp van 4 zelftappende moeren M2 x 6 mm.

De volgende stap is om de ultrasone sensor aan te sluiten met positief (rode kabel), negatief (zwarte kabel), trigger (oranje kabel) en echo (gele kabel) en vervolgens de behuizingsdoos te bevestigen met 2 zelftappende moeren M3 x 12 mm.

Nu is het tijd om geduldig te zijn en de rest van de kabels tussen het Arduino Board en de Mini Breadboard en de potentiometer aan te sluiten, om het zonder verwarring te doen, heb ik het vorige tinkercad-circuit geconverteerd van het standaard Breadboard naar de Breadboard Mini (neem een kijk op de foto hierboven). Voordat u begint, is het belangrijk om er rekening mee te houden dat om de kabels van de Breadboard Mini op Arduino aan te sluiten, de kabels door het deksel van de Arduino-doos gaan, anders zult u zich realiseren dat u de hoes hebt meegeleverd en moet u het proces herhalen opnieuw.

Zodra alles is aangesloten, is de montagetijd aangebroken! In deze stap heb ik de LCD-behuizing met het deksel met secondelijm geplakt en het resultaat is indrukwekkend, het past echt goed. In de volgende stap knipte ik verschillende klittenband om de ultrasone sensor, de Arduino-doos, de LCD-behuizingsdoos en de greepsteun te bevestigen en ik voegde alle stukjes samen.

Ten slotte heb ik de 9V-batterij in het gat gestopt en de Power-aansluiting aangesloten, om de kabelstetiek te verbeteren, heb ik de kabels bedekt met Spiral cable organizer.