Digital Spirit ยกระดับโมดูลโครงการ DIY โดย Electronicslovers: 6 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

มีเวลาที่คุณต้องติดตั้งเฟอร์นิเจอร์หรือสิ่งที่คล้ายกันในบ้านของคุณและสำหรับการติดตั้งตรงทุกคนมักใช้ระดับจิตวิญญาณ ทีมงาน ElectronicsLovers Tech ได้สร้างโมดูลนี้ขึ้นมา ซึ่งมีความแตกต่างจากโมดูลปกติอย่างหนึ่ง นั่นคือ เป็นแบบดิจิทัล โครงการนี้ยังมีประโยชน์สำหรับผู้ที่กำลังสร้างโมเดล RC เนื่องจากอาจจำเป็นต้องได้รับมุมในทิศทางต่างๆ เพื่อประมวลผลต่อไปเพื่อใช้ในการคำนวณต่างๆ เช่น การทำให้เสถียร เป็นต้น

ในโครงการนี้ เราจะใช้ GY-521 3 Axis Accelerometer เพื่อกำหนดมุมของพื้นผิว ในการแสดงมุม เราจะใช้จอแสดงผล 7 Segment 4 Digits µC ที่ใช้จะเป็น Arduino Nano เพื่อให้ทุกอย่างกะทัดรัดบน PCB

ขั้นตอนที่ 1: คำอธิบายส่วนประกอบ

GY-521มาตรความเร่ง

โมดูลนี้เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ IMU (Inertia Measurement Unit) ที่ดีที่สุดซึ่งเข้ากันได้กับ Arduino เซ็นเซอร์ IMU เช่น GY-521 ใช้ในหุ่นยนต์ทรงตัว, UAV, สมาร์ทโฟน ฯลฯ เซ็นเซอร์ GY-521 ประกอบด้วยมาตรความเร่ง MEMS และ MEMSgyro ในชิปตัวเดียว มีความแม่นยำมาก เนื่องจากมี ADC 16 บิตสำหรับแต่ละช่องสัญญาณ นอกจากนี้ยังจับช่อง x, y และ z ในเวลาเดียวกัน เซ็นเซอร์ใช้บัส I2C เพื่อเชื่อมต่อกับ Arduino GY-521 นั้นไม่แพง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่ามันมีทั้งมาตรความเร่งและไจโร

7 ส่วน - จอแสดงผล 4 หลัก

เมื่อใช้จอแสดงผล 7 ส่วน 4 หลัก คุณต้องจำไว้ว่ามี 2 ประเภท: แอโนดทั่วไปและแคโทดทั่วไป หากโมดูลของคุณเป็นแอโนดทั่วไป พินแอโนดทั่วไปจะเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน ถ้าเป็นแคโทดทั่วไป พินแคโทดทั่วไปจะเชื่อมต่อกับ GND เมื่อใช้การแสดงตัวเลข 4 หลัก 7 ส่วน จะมีการใช้ขั้วบวกทั่วไปหรือพินแคโทดทั่วไปเพื่อควบคุมว่าจะแสดงตัวเลขใด แม้ว่าจะมีการทำงานเพียงหลักเดียว แต่หลักการของ Persistence of Vision ช่วยให้คุณเห็นตัวเลขทั้งหมดที่แสดงขึ้น เนื่องจากความเร็วในการสแกนแต่ละรายการนั้นเร็วมากจนคุณแทบไม่สังเกตเห็นช่วงเวลา

ขั้นตอนที่ 2: มันทำงานอย่างไร

เซ็นเซอร์ IMU มักประกอบด้วยสองส่วนขึ้นไป โดยเรียงตามลำดับความสำคัญ ได้แก่ มาตรความเร่ง ไจโรสโคป แมกนีโตมิเตอร์ และเครื่องวัดระยะสูง GY-521 เป็น 6 DOF (องศาอิสระ) หรือเซ็นเซอร์หกแกน ซึ่งหมายความว่าจะให้ค่าหกค่าเป็นเอาต์พุต สามค่าจากมาตรความเร่งและสามค่าจากไจโรสโคป TheGY-521 เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้เทคโนโลยี MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) ทั้งมาตรความเร่งและไจโรสโคปถูกฝังอยู่ภายในชิปตัวเดียว ชิปนี้ใช้ระบบบัส I2C สำหรับการสื่อสาร

ขั้นตอนที่ 3: แผนผังไดอะแกรมและการแสดงมุมบนจอแสดงผล 7 ส่วน

หลักการทำงานของโครงการนี้ง่ายมาก โดยใช้โปรโตคอลการสื่อสาร I2C Arduino จะได้รับมุมสำหรับทิศทาง Y อย่างต่อเนื่อง (เนื่องจากเป็นแกนที่ระดับจิตวิญญาณแสดงให้เห็น) ค่าของมุมจะถูกกำหนดให้กับฟังก์ชันที่แสดงมุมนั้นบนจอแสดงผล

อย่างที่คุณรู้อยู่แล้วว่า ADC 16 บิตดังกล่าวให้ค่าสูงสุด 65536 สำหรับมุมสูงสุด (ซึ่งคือ 90 องศา) เนื่องจาก ADC ของชิปแบ่งออกเป็น 4 แชนเนล เราจึงมี มูลค่า 16384 ต่อช่อง ดังนั้น -16384 จะหมายถึง -90 องศา ขณะที่ +16384 จะหมายถึง 90 องศา สำหรับ Arduino ของเรา มันไม่ได้มีความหมายอะไรมากไปกว่าฟังก์ชันแผนที่อย่างง่าย: โปรดจำไว้ว่าตัวแปร AcY เป็นประเภทที่มีความยาว ซึ่งหมายความว่าตัวแปรที่แมป ในมุมเคสของเราต้องยาวเช่นกัน

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบ PCB สำหรับโมดูล Digital Spirit |

เราได้ออกแบบโมเดล PCB สำหรับโมดูลวิญญาณดิจิทัลของเราโดยใช้หนึ่งในเครื่องมือจำลอง PCB ออนไลน์ที่ดีที่สุดที่รู้จักกันในชื่อ EasyEDA – การออกแบบ PCB ออนไลน์และการจำลองวงจร EasyEDA เป็นแพลตฟอร์มที่คุณสามารถทดสอบทักษะของคุณ ซึ่งคุณสามารถเรียนรู้ทักษะใหม่ๆ และ ที่ซึ่งคุณสามารถปรับเปลี่ยนทักษะของคุณได้ เป็นสถานที่ที่มอบเครื่องมือ EDA บนเว็บที่ดีสำหรับวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ นักการศึกษา นักเรียน ผู้ผลิต และผู้ที่ชื่นชอบ ทุกท่านสามารถใช้เครื่องมือเหล่านี้ได้ฟรีและเพื่อสร้างแผงวงจรพิมพ์บนเว็บแบบออนไลน์ของคุณเอง ไม่จำเป็นต้องติดตั้งซอฟต์แวร์ใดๆ เพียงเปิด EasyEDA ในเว็บเบราว์เซอร์ที่รองรับ HTML5 และเป็นไปตามมาตรฐาน

PCB Gerber View – JLCPCB ออนไลน์ Gerber Viewer

ขั้นตอนที่ 5: PCB มาถึงโครงการของเรา

เราสั่งซื้อ PCB ออนไลน์สำหรับโมดูลผลิตภัณฑ์ของเราจาก JLCPCB พวกเขาให้ PCB สำหรับโครงการนี้ซึ่งเราเคยประกอบส่วนประกอบทั้งหมดเข้าด้วยกัน JLCPCB เป็นองค์กรต้นแบบ PCB ที่ใหญ่ที่สุดในประเทศจีนและเป็นผู้ผลิตไฮเทคที่เชี่ยวชาญด้านการผลิตต้นแบบ PCB อย่างรวดเร็ว พวกเขามีข้อเสนอที่ดีที่สุดสำหรับ PCB: 10 ชิ้นในราคาเพียง 2 เหรียญเท่านั้น หากคุณต้องการสร้างต้นแบบ PCB ของคุณเอง ไปที่ jlcpcb.com แล้วอัปโหลดไฟล์ Gerber เพื่อรับ PCB คุณภาพสูง

$ 2 สำหรับ 10 PCBs (เปิด 24 ชั่วโมงอย่างรวดเร็ว:

• PCBs นั้นยอดเยี่ยม มีคุณภาพดี แข็งแรง และสวยงามมาก
• ราคาดีมากรับประกันคุณภาพหรือการเกิดใหม่ 100%
• เวลาจัดส่งที่ดี: 3 วันโดย DHL. ใบสั่งซื้อออนไลน์
• การสนับสนุนด้านเทคนิคสำหรับกระบวนการผลิตด่วน ในกรณีที่มีคนตอบกลับ

ขั้นตอนที่ 6: ดูวิดีโอสุดท้าย | PCB อ้าง | การประกอบ PCB

เวอร์ชัน 2.0

เรากำลังดำเนินการในเวอร์ชันถัดไปของโครงการนี้ เรายินดีที่จะใช้จอแสดงผล OLED เพื่อให้เห็นภาพรวมที่ดีขึ้นของมุมที่วัดโดยโมดูล เรายังต้องการทำให้โมดูลนี้มีขนาดกะทัดรัดและพกพาสะดวกยิ่งขึ้น คอยติดตามการปรับปรุง!

สำหรับการเยี่ยมชมซอร์สโค้ด: Digital Spirit Level A DIY Project Module โดย Electronicslovers