Arduino Cardboard Gun (RangeFinder & Tachometer): 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

คงจะดีไม่น้อยหากสามารถวัดระยะทางขณะนั่งบนโซฟาได้อย่างสบาย แทนที่จะต้องใช้เทป tradional? ดังนั้นวันนี้ฉันจะทำปืน Arduino ที่สามารถวัดระยะทางแบบไม่สัมผัสได้ตั้งแต่ 2 ซม. ถึง 400 ซม. ด้วยความแม่นยำ 0.3 ซม. และยังวัดรอบต่อนาทีของร่างกายที่หมุนอยู่ (RPM) โดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก (HC-SR04) และเซ็นเซอร์อินฟราเรดตามลำดับ ในตอนแรก ฉันต้องการทำให้มันสามารถวัดความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนไหวใดๆ โดยใช้เซ็นเซอร์ IR เพิ่มเติมสองตัว แต่ฉันไม่มีวัสดุสิ้นเปลืองเนื่องจากการระบาดใหญ่ในปัจจุบัน ดังนั้นฉันจะใช้สิ่งที่ฉันมีเท่านั้น หากคุณมีคุณสามารถเพิ่มปืนได้ นี่คือลิงค์เกี่ยวกับวิธีการทำเช่นนั้น

ขั้นตอนที่ 1: มันทำงานอย่างไร

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกทำงานโดยปล่อยเสียงที่เดินทางผ่านอากาศ และหากมีวัตถุอยู่บนเส้นทาง มันจะสะท้อนกลับไปยังโมดูล เมื่อพิจารณาจากเวลาเดินทางแล้ว คุณสามารถคำนวณระยะทางได้ เนื่องจากเรามีความเร็วของเสียงอยู่แล้ว (340m/s) โดยใช้สูตร: Distance= Velocity *time วัตถุประสงค์ของเซ็นเซอร์ IR ในโครงการนี้มีไว้สำหรับการตรวจจับวัตถุ เซ็นเซอร์ IR มีสองส่วนหลัก ตัวส่ง IR และตัวรับสัญญาณ IR เครื่องส่งส่งคลื่นอินฟราเรด และหากมีวัตถุ คลื่นที่ส่งไปจะสะท้อนโดยวัตถุ ซึ่งในทางกลับกัน เครื่องรับจะรับคลื่น ในขณะที่ไม่มีวัตถุอยู่หน้าเซนเซอร์ คลื่นที่ส่งจะไม่ได้รับโดย ตัวรับสัญญาณจากนั้นโมดูล IR จะสร้างเอาต์พุตหรือพัลส์ที่ Arduino ตรวจพบเมื่อเรากดปุ่มทริกเกอร์ นับอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 5 วินาที มาเริ่มสร้างกันเลย

<

ขั้นตอนที่ 2: วัสดุสิ้นเปลือง

วัสดุ1. Arduino Uno (Arduino ใด ๆ ก็ใช้ได้)

2. HC-SR04 อัลตราโซนิกเซนเซอร์

3. Arduino IR เซ็นเซอร์

4. 16*2 โมดูลจอแสดงผล LCD (12C)

5. Buzzer

6. แบตเตอรี่ 9V และขั้วต่อ

7. บอร์ด Perf (อุปกรณ์เสริม)

8. ปุ่มกด

9. สวิตช์สัมผัส *1

10. สวิตช์เลื่อน *1

11. LED *2 (ควรเป็นสีที่ต่างกัน)

12. ตัวต้านทาน 220ohms * 2

13. ตัวต้านทาน 10k *2

14. ส่วนหัวของขา Arduino

15. สายจัมเปอร์

เครื่องมือ

1. กาวร้อน

2. กาวซุปเปอร์ (ไม่จำเป็น)

3. หัวแร้งและหัวแร้ง

4. มีด X-acto

5. สว่าน (อุปกรณ์เสริม)

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างร่างกาย

1. พิมพ์แม่แบบที่ให้มา ติดกาวบนแผ่นกระดาษแข็งแล้วตัดรูปร่างออก

2. ตัดรูออด, ไฟ LED แสดงสถานะ, ไฟ LED, เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก, รูเซ็นเซอร์ IR และพื้นที่แสดงผล LCD

3. ใช้ไม้บรรทัดงอเส้นตรงทั้งหมดเข้าด้านในแล้วทากาวแต่ละส่วนเข้าด้วยกัน ห้ามทากาวส่วนจอแสดงผล ที่จับ และฝาครอบหลังคากับส่วนที่เหลือของปืน กาวเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกและเซ็นเซอร์อินฟราเรดลงในรูต่างๆ

4. ตัดแถบกระดาษแข็งกว้าง 3 ซม. ออกแล้วปิดด้านหน้าและด้านหลังของที่จับ กาวปุ่มกดที่ด้านหน้าของที่จับแล้วลากสายไฟผ่านด้านหลังของที่จับ

ขั้นตอนที่ 4: การตั้งค่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เซ็นเซอร์อินฟราเรด

ฉันใช้สายไฟจากสายเคเบิลเครือข่ายเนื่องจากฉันใช้สายจัมเปอร์หมดแล้ว จากนั้นจึงบัดกรีสายไฟกับบอร์ดประสิทธิภาพชิ้นเล็กๆ ซึ่งจากนั้นก็บัดกรีไปที่หมุดสามตัวของเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

ฉันใช้คอนเน็กเตอร์ตัวเก่าซึ่งฉันเสียบเข้าไปในหมุดของเซ็นเซอร์

จอแสดงผล LCD

ฉันงอหมุดของจอแสดงผล LCD เพื่อให้ตรง จากนั้นฉันทำการตั้งค่าเดิมซ้ำกับเซ็นเซอร์ IR

ไฟ LED

ตัวต้านทาน 220ohms อยู่ที่ตะกั่วแคโทดของ LED แต่ละอัน

ขั้นตอนที่ 5: วงจร

คุณสามารถเลือกที่จะสร้างวงจรบนเขียงหั่นขนมขนาดเล็กหรือบนบอร์ดที่สมบูรณ์แบบ ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ขึ้นอยู่กับคุณที่จะตัดสินใจ

หมายเหตุ: Arduino ใช้พลังงานจากพิน VIN ของฉันยังติดตั้งกลับหัว

นี่คือการเชื่อมต่อ

ไฟ LED

แอโนด ---- Arduino Pin 8

แคโทด --- ตัวต้านทาน 220ohm ---- กราวด์

ไฟ LED แสดงสถานะ

แอโนด ---- Arduino Pin 9

แคโทด --- ตัวต้านทาน 220ohm ---- กราวด์

BUZZER

บวก --- Arduino Pin 11

เชิงลบ---กราวด์

เซ็นเซอร์อินฟราเรด

VCC--- Arduino 5V

GND---กราวด์

ออก--- Arduino Pin 5

HC-SR04

VCC--- Arduino 5V

GND---กราวด์

TRIG---Arduino Pin 7

ECHO--- Arduino Pin 6

จอแสดงผล LCD

VCC--- Arduino 5V

GND--- กราวด์

SDA---Arduino Pin A4 (ขาอะนาล็อก)

SCL---Arduino Pin A5 (ขาอนาล็อก)

ปุ่มทริกเกอร์

เลกแรก -- ---- Arduino 5V

Second Leg --- ตัวต้านทาน 10k (ขาแรกขนานกับ) --- Arduino Pin 10

(ขาอีกข้างของตัวต้านทานลงกราวด์)

สวิตซ์เลื่อน SPDT

ขากลาง -------- Arduino 5V

ขาซ้าย ---- ตัวต้านทาน 10k (ขาแรกขนานกับ) --- Arduino Pin 13

(ขาอีกข้างของตัวต้านทานลงกราวด์)

Arduino VIN pin ------ ขาแรกของปุ่มกด

ปุ่มกดขาที่สอง ----- + แบตเตอรี่

ขา Arduino GND --- แบตเตอรี่ -Ve และรางกราวด์

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบขั้นสุดท้าย

เริ่มต้นด้วยการใส่ไฟ LED เข้าไปในรู ตามด้วยออด สวิตช์ทั้งสอง จากนั้นจอ LCD ในส่วนแสดงผล สอดสายของปุ่มทริกเกอร์ผ่านรูที่ด้านล่างของส่วนแสดงผล กาวโมดูลเซ็นเซอร์ที่ด้านหน้าของปืน กาวส่วนแสดงผลกับตัวหลักของปืนแล้วติดที่จับด้านล่าง ยึดฝาครอบหลังคาสี่เหลี่ยมด้วยเทปที่ปืน นี่จะเป็นประตูทางเข้า ตอนนี้ RangeFinder/เครื่องวัดวามเร็วของคุณก็พร้อมใช้งานแล้ว ตกแต่งตามที่คุณต้องการ

ขั้นตอนที่ 7: รหัส

เป็นความคิดที่ดีที่จะรู้ว่าโค้ดนี้ใช้ทำอะไรก่อนที่คุณจะเริ่มตั้งโปรแกรม วิธีนี้ช่วยให้คุณหายปวดหัวได้มาก

นอกจากนี้ ให้ติดตั้งไลบรารีจอแสดงผลคริสตัลเหลวด้วยหาก LCD ของคุณมีโมดูล 12C คลิกที่นี่เพื่อดาวน์โหลด

นี่คือสิ่งที่รหัสทำ

1. เมื่อคุณเปิดปืน ไฟ LED จะเปิดขึ้นและปืนส่งเสียงบี๊บน้อยกว่าหนึ่งวินาที (ไฟ LED สามารถจ่ายไฟได้โดยตรงจากแบตเตอรี่ แต่ฉันตัดสินใจที่จะจ่ายไฟให้กับเหมืองจาก Arduino วิธีนี้ช่วยให้ นำไปสู่การควบคุม)

2. เมื่อปืนถูกเปิดขึ้น คุณจะต้องเลื่อนสวิตช์เลื่อนไปทางซ้ายหรือขวาเพื่อเลือกโหมดที่คุณต้องการ เมื่อเสร็จแล้วจะแสดง "Please Trigger button to start" หลังจากกดปุ่ม การอ่าน/การวัดควรเริ่มต้นขึ้น เมื่อกดปุ่มแต่ละปุ่ม สถานะจะกะพริบพร้อมเสียงเตือนดังขึ้น

ขั้นตอนที่ 8: เคล็ดลับ

1. เมื่อทำการบัดกรีส่วนหัวของพินเข้ากับบอร์ด perf ก่อนอื่นให้ใส่ส่วนหัวของพินลงในพิน Arduino ที่คุณใช้อยู่ จากนั้นลดบอร์ดที่ด้านบนของบอร์ดโดยให้ด้านทองแดงของบอร์ด perf หงายขึ้น ประสานส่วนหัวเข้าที่

2. ทำรูเล็กๆ ที่ด้านหน้าปืน ซึ่งจะใช้เพื่อปรับความไวของเซ็นเซอร์ IR โดยใช้ไขควง

3. หากรหัสใช้งานไม่ได้

· ตรวจสอบการเชื่อมต่อของคุณก่อน (โดยเฉพาะถ้าคุณใช้เขียงหั่นขนม)

· หากใช้แบตเตอรี่เก่าให้เปลี่ยน

· หากยังไม่ได้ผล โปรดแสดงความคิดเห็นด้านล่างเพื่อขอความช่วยเหลือ