El asistente creó un dispositivo que funciona como un nivel digital + regla + transportador + cinta métrica. El dispositivo es lo suficientemente pequeño como para caber en un bolsillo, y su batería se carga fácilmente con un cargador de teléfono.
Este dispositivo utiliza un acelerómetro y un sensor de giroscopio para medir con precisión el nivel y el ángulo, un sensor IR para la medición sin contacto de longitud lineal de 4 a 30 cm, un sensor con una rueda que se puede rodar a lo largo de una superficie curva o una línea curva para medir la longitud de un objeto.
La navegación a través de los modos y funciones del dispositivo se realiza mediante los botones táctiles, designados como M (modo), U (unidad) y 0 (cero).
M - elección entre diferentes tipos de mediciones
U - para elegir entre unidades de medida mm, cm, pulgadas y metro
0 - Restablece los valores medidos a 0 después de medir la distancia o el ángulo.
El dispositivo tiene un imán de neodimio integrado en su base para que no se deslice y no se deslice fuera de la superficie metálica que se está midiendo.
El estuche está diseñado para hacer que el dispositivo sea lo más compacto posible.
Veamos un video con ejemplos de cómo funciona el dispositivo.
Herramientas y materiales:
-IR sensor de distancia Sharp GP2Y0A41SK0F;
- Módulo acelerómetro / giroscopio MPU6050;
-Módulo de carga;
Codificador
-128 X 32 pantalla OLED;
-Arduino pro mini ATMEGA328 5 V / 16 MHz;
-12 mm zumbador;
-3.7 V, batería de polímero de litio de 1000 mAh;
- Módulo de botón táctil TTP223 - 3 piezas;
- Imán de neodimio 20x10x2 mm;
-Interfaz convertidor CP2102;
Alambre de cobre esmaltado;
-Resistencias 10K - 2 piezas;
- Varilla de acero de 19 mm de largo con un diámetro de 2 mm;
-LED LED;
-Película de vinilo;
- Cable micro USB;
- tijeras
-Cuchillo
- pinzas
-Pistola de pegamento;
-Súper pegamento;
-Accesorios para soldar;
-Cortador láser;
- Impresora 3D;
Pinzas;
-Papel de desecho;
Paso uno: el caso
Primero, el asistente imprime un caso en una impresora 3D. Los archivos para imprimir se pueden descargar a continuación.
BODY.stl
Lid.stl
wheel.stl
Pega la carcasa con película de vinilo, lijando previamente su superficie.
Paso dos: esquema
A diferencia de Arduino nano, pro mini no se puede programar directamente conectando un cable USB. Por lo tanto, primero debe conectar un USB externo al convertidor mini profesional para programarlo. La primera foto muestra cómo se deben hacer estas conexiones.
Vcc - 5V
GND - GND
RXI - TXD
TXD - RXI
DTR - DTR
La segunda imagen muestra el diagrama de circuito completo de este proyecto.
Paso tres: imán
Pega el imán al cuerpo.
Paso cuatro: alineación del sensor
Para reducir el tamaño, el sensor IR y el codificador se cortan.
Paso cinco: pantalla
Marca los nombres de los contactos en la parte posterior de la pantalla OLED para que posteriormente pueda realizar las conexiones correctas. Establece la pantalla OLED en la posición correcta, como se muestra en la segunda figura. Fija la pantalla con pegamento caliente.
Paso seis: módulos
Pega el módulo sensor y MPU6050.
Séptimo paso: módulo de carga y batería
Este módulo tiene un circuito de protección de batería y un convertidor elevador de 5 V, 1 A. También tiene un botón de encendido / apagado que se puede usar como interruptor de encendido. El puerto del conector USB del módulo se retiró con un soldador y se soldaron dos cables a los terminales de + 5 V y a tierra, como se muestra en la cuarta foto.
A continuación, debe soldar los 2 conectores a B + y B-, como se muestra en las dos primeras fotos, y luego verificar si el módulo funciona con la batería.
Ahora debe aplicar pegamento a la plataforma proporcionada para el módulo y colocarlo cuidadosamente, asegurándose de que el puerto de carga y el orificio estén instalados exactamente en los orificios.
Paso ocho: Instalación de la batería y el sensor IR
Suelde los cables a los pines de la pantalla. Instala la batería y el sensor IR.
Paso nueve: zumbador y módulo de carga
Según el esquema, monta el módulo de carga y el zumbador.
Paso diez: codificador
Según el esquema monta el codificador. Inserta el eje de acero en el codificador y la rueda. Utiliza superpegamento para fijar el eje y la rueda. Instala un codificador con una rueda dentro de la carcasa.
Paso Once: Instalación
Fija los módulos sensores. Según el circuito monta los cables. Durante la instalación, es necesario asegurarse de que los cables no caigan debajo de la rueda y no cubran la descripción general del sensor IR.
Paso Doce: Descargar Código
Carga código y bibliotecas.
final_code.ino
Adafruit_SSD1306-master.zip
Adafruit-GFX-Library-master.zip
SharpIR-master.zip
Paso trece: calibración
Primero, el giroscopio está calibrado. Dado que el módulo acelerómetro / giroscopio MPU6050 simplemente está pegado al cuerpo, es posible que no sea completamente plano. Por lo tanto, para corregir este error, se realizan los siguientes pasos.
1. Conecte el dispositivo a la computadora y colóquelo sobre una superficie plana.
2. Cambie al modo NIVEL en el dispositivo tocando el botón "M" y anote los valores X e Y.
3: Asigne estos valores a las variables "calibx" y "caliby" en el código.
4: Descargue el programa nuevamente.
Ahora calcula distancias por revolución de la rueda.
El número de pasos por revolución del eje del codificador, N = 24 pasos
Diámetro de la rueda, D = 12.7 mm.
Circunferencia de la rueda, C = 2 * pi * (D / 2) = 2 * 3.14 * 6.35 = 39.898 mm
Por lo tanto, la distancia recorrida por paso = C / N = 39.898 / 24 = 1.6625 mm.
Paso Catorce: Pruebas
Antes de instalar la cubierta de la carcasa, prueba los sensores, el módulo de carga, los botones y la pantalla.
Paso Quince: Ensamblaje de Botones y Caja
El botón de encendido en el tablero de carga es corto y el maestro, cortando las patas, establece un LED adicional, que presionará el botón.
Pega dos mitades del cuerpo.
Paso dieciséis: marcando los botones
Las letras se cortaron en un cortador láser y luego se pegaron al cuerpo.
Todo está listo, solo queda probar el dispositivo en funcionamiento.
