Arduino vir Nerf: Chronograaf en opnameteller: 28 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

My vorige Instructable het die basiese beginsels van die opsporing van pylspoed behandel met behulp van 'n infrarooi emitter en detector. Hierdie projek neem 'n stap verder met behulp van 'n printplaat, skerm en batterye om 'n draagbare ammunisieteller en chronograaf te maak. Boonop voeg ons 'n paar LED's by om die snuitflits na te boots. Want, kerkbank kerkbank…

Dit lyk miskien na 'n uitdagende projek met baie stappe, maar die gebruik van 'n printplaat en kommersiële komponente vir die skerm en mikrobeheerder maak dit baie makliker om 'n betroubare projek saam te stel. Ek gee ook toetskode vir elke element van die projek om u sukses te verseker. Jy kan dit doen !

Stap 1: Onderdele en voorrade

Printplaat, drie eksemplare kos u slegs $ 12,40 met gratis aflewering, so maak 'n afspraak met 'n vriend om die koste te deel:

OSH Park:

Elektroniese onderdele

• 1 stuk., Q1 MOSFET N-CH 20V 530MA TO92-3, Microchip TN0702N3-G,

• 5 stukke, 5 mm LED's, kleur van u keuse

  • Wit
  • Amber
• 6 ea., 100 ohm 1/8W 5% stroombeperkende weerstande,
• 2 st., 10K 1/8W 5% weerstand,
• 1 ea. Fototransistor, [Everlight PT928-6B-F] (https://www.digikey.com/short/qtrp5m)
• 1 ea. IR-emitter, [Everlight IR928-6C-F] (https://www.digikey.com/short/jzr3b8)
• 1 ea. 100 ohm weerstand 1/8W 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 ea., Man-man 12 "springdrade, [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 ea., Adafruit ItsyBitys 8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 stuk., BATT HOLDER AAA 3 CELL 6 "LEADS,
• 1 stuk., SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 ea., SWITCH TACTILE SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6,

• 1 st., 7-segment I2C-skerm:

  • ROOI Adafruit 878
  • Blue Adafruit 881,

3D -onderdele

Die 3D -dele is hoofsaaklik in TinkerCad geskep, wat beteken dat dit maklik is om aan u eie doel te verander:

• Kap en lyf:
• Vatadapter:

Ek het ook afskrifte van die STL's op Thingiverse geplaas:

Gereedskap en meer:

• Soldeerbout
• Draadstroppers
• Gesnyde snippers
• Warm gom geweer
• Draad
• #2 draadvormende skroewe
• 3/4 "PCV

Stap 2:

Ons begin met die printplaat.

• Skei die twee kleiner "uitbreek" -borde van die middel en sit eenkant vir laasgenoemde met behulp van snitte of deur te draai.
• Sny die ruwe rande, vyl of sand om dit glad te maak.

Stap 3:

Ek gaan nie probeer om jou te leer soldeer nie. Hier is 'n paar van my gunsteling video's wat dit baie beter wys as wat ek kan:

• Carrie Ann van Geek Girl Diaries.
• Colin van Adafruit

Oor die algemeen:

• Vind die ligging op die PCB met behulp van die syskermmerke.
• Buig die komponentleidings om by die voetafdruk te pas.
• Soldeer die leidrade.
• Sny die leidrade af

Kom ons begin met weerstande, want dit is die volopste, laagste sitplek en die maklikste om te soldeer. Hulle is meer hittebestand en gee u die geleentheid om u tegniek op te knap. Hulle het ook geen polariteit nie, sodat u dit in beide opsigte kan plaas.

• 6 ea., 100-ohm weerstande wat die stroom tot die LED's beperk, gaan op die plekke gemerk "*R" en "100".
• 2 e., 10 000 ohm weerstande gaan op die plekke gemerk "10K".

Stap 4:

Laat ons dan die emitter / detector -paar installeer. As u meer inligting wil hê oor hoe dit werk, verwys dan na my vorige instruksies.

• Die IR -sender is duidelik en gaan in die plek gemerk "EMIT" met die afgeronde lens wat na die middel wys.
• Die IR -detektor is swart en gaan op die plek gemerk "DETECT" met die afgeronde lens wat na die IR -emitter wys.

Stap 5:

Aangesien die 5 LED's meer stroom sal trek as wat die mikrobeheerder direk kan voorsien, gebruik ons 'n transistor -skakelaar om dit aan en af te skakel. Dit kan 'n klein N-kanaal MOSFET of 'n gewone NPN-transistor wees, aangesien ons met ongeveer 100 mA te doen het.

Die N-MOSFET gaan op die plek gemerk "Q1" met die plat gesig wat by die merke pas

Stap 6:

LED's het 'n polariteit. Die lang voorpunt is positief en gemerk met 'n "+" op die PCB. Daar is ook 'n plat rand aan die kant wat ek nooit duidelik kan sien nie.

• Installeer al die LED's aan die kant teenoor die weerstande en MOSFET.
• Draai die bord om en soldeer een lood, en slegs een lood van elke LED in plek.

• Inspekteer die LED's en verifieer dat die lang draad in die gat gemerk is "+", en dat die LED gelyk is aan die bord.

  Verhit die gewrig terwyl u die LED liggies ingedruk het om dit te sit (sien foto 4)

• Soldeer die oorblywende leidrade en sny.

Stap 7:

Toets pas by die led -ring in die 3D -gedrukte pet. Dit pas slegs op een manier, met die MOSFET na die "t-vormige" opening.

Stap 8:

Tyd om met bedrading te begin!

• Neem vier 6 "drade en strook en maak elke punt vas.

• Soldeer in die kop van die PCB:

  • Rooi vir "+".
  • Swart vir "-".
  • Kleurkeuse vir "S", wat "strobe" is, of die sein om die LED's aan te skakel.
  • Kleurkeuse vir "G" wat "hek" is, of die sein wat van die IR -detektor af kom.

Stap 9:

Kom ons maak die skerm gereed. Ek hou van Adafruit se "I2C -rugsakke" omdat dit net twee seindrade dra (behalwe krag en grond). U kan hulle ook aan mekaar vasmaak.

Die amptelike Adafruit-instruksies is op:

• Maak seker dat u die oriëntasie van die vertoning korrek het met die desimale punte wat by die PCB -merke pas.

• Soos in die vorige stap, blik en strook 4 ea., 6 drade:

  • Rooi vir "+"
  • Swart vir "-".
  • Kleurkeuse vir "SDA" en "SCL".

Stap 10:

Die knoppie is vir gebruikersinvoer. Ek gebruik dit om die ammunisieteller terug te stel, maar dit kan gebruik word om die LED's soos 'n flits aan of uit te skakel, of wat jou verbeelding ook al bedink. Dit is jou projek.

• Steek die skakelaar in die uitbreekbord en soldeer die drade.
• Sny, strook en maak twee 6 "drade vas. Die een moet swart wees vir die grond, die ander 'n kenmerkende kleur.
• Soldeer die drade aan die uitbreekbord. Oriëntering maak nie saak nie.

Stap 11:

Die skuifskakelaar word gebruik om die krag aan en af te skakel. Die ontwerp is 'n bietjie verwarrend, maar help met die montering. Die merke op die syskerm toon hoe die skakelaar die kontak tussen die twee positiewe leidrade verbreek.

• Sny die leidings op die beslagkas sodat ongeveer 2 "vas bly.
• Soldeer die skuifskakelaar aan die uitbreekbord.
• Trek die oorblywende ~ 4 "leidings van die batteryhouer en soldeer af aan die een kant van die uitbreekbord (rooi tot"+", swart tot"-").
• Soldeer die leidings van die batteryhouer na die ander kant van die uitbreekbord (rooi tot "+", swart tot "-").

Stap 12:

Tyd om die verskillende komponente te begin integreer. Ons sal die knoppie vir laasgenoemde stoor, aangesien ons slegs drie drade deur 'n enkele gaatjie kan pas.

• Neem die drie rooi leidings, strook en draai saam:

  • LED ring
  • 7-segment vertoon
  • Skuifskakelaar

• Steek dit deur die onderkant van die "3V" -blok van die ItsyBitsy en soldeer dit op hul plek.

  As u 'n ander soort bord gebruik, gebruik die "5V" -pen

• Neem die drie swart gronddrade van dieselfde komponente, strook, draai en steek dit in die "G" -blokkie oorkant die "3V" -blok.

Stap 13:

Sluit die LED -ring aan deur die hek- en strooidrade aan die toepaslike penne vas te maak:

• Koppel die "G" of hekdraad aan die ItsyBitsy -pen A0. Dit sal ons in staat stel om analooglesings te kry vir die oplos van probleme.
• Bevestig die "S" of strobesdraad aan pen 9, waarmee ons die ligsein kan PWM as ons later die helderheid wil beheer.

Stap 14:

Verbind die 7-segmentskerm met die aansluiting van die I2C-drade:

• Heg die SCL -pen ("klok") van die skerm aan die SCL -pen op die ItsyBitsy.
• Heg die SDA -pen ("data") van die skerm aan die SDA -pen op die ItsyBitsy.

Stap 15:

Tyd om die knoppie by te voeg:

• Bevestig die swart draad aan die ItsyBitsy "G" -pen aan die onderkant van die bord. Dit is dieselfde aardsein as die ander "G" -pen.
• Bevestig die kleurkabel aan ItsyBitsy -pen "7". Dit stel ons in staat om 'n hardeware -onderbrekingsein te gebruik om die toonbank terug te stel.

Stap 16:

Op hierdie punt is dit tyd om ons verskillende komponente te toets.

As dit die eerste keer is dat u die Adafruit ItsyBitsy gebruik, moet u u Arduino IDE instel om die bord te herken.

Volg die instruksies op

As dit die eerste keer is dat u die I2C -skerms van Adafruit gebruik, moet u weer u Arduino IDE instel om Adafruit se biblioteke te gebruik.

Volg die instruksies op

Tyd om dit uit te toets:

• Koppel u ItsyBitsy aan u rekenaar met 'n USB -mikro.
• [Tools] -> [Board] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8MHz].
• [Tools] -> [Poort] -> watter poort ooit gekoppel is, gewoonlik die hoogste getal.
• [Lêer] -> [Voorbeelde] -> [Adafruit LED rugsakbiblioteek] -> [sevenseg]
• [Skets] -> [Laai op]

As die oplaai suksesvol is, moet die skerm lewendig word en toenemende getalle begin wys. Tyd om 'n "whoop!" van heerlikheid. Indien nie, is dit tyd om die probleemoplosserhoed aan te trek.

As die oplaai misluk het, kyk weer na die opsetinstruksies van ItsyBitsy, IDE -instellings en USB -kabelverbinding.

As die skerm nie brand nie, moet u die instruksies van die rugsak en u bedradingskonneksies nagaan.

Stap 17:

Tyd om die IR -emitter / detektorpaar te toets.

• [Lêer] -> [Voorbeelde] -> [Analoog] -> [AnalogReadSerial]
• Laai na u bord.
• Klik op die ikoon "Serial Monitor" in die regterhoek van die IDE.

Met enige geluk, sien u 'n stroom waardes wat binnekom. Dit is analoogwaardes van 10 bis, wat wissel van 0 tot 1023.

• As die fototransistor aan lig blootgestel word, laat dit stroom toe en die sein daal na 0.
• As die fototransistor nie IR sien nie, stop dit die huidige vloei sodat die sein hoog kan word.

Hier is 'n paar dinge om na te gaan as u geen verwagte veranderinge kry nie:

• Kontroleer die bedrading van die ring na die mikrobeheerder dubbel.

• Is die IR -LED aan?

  • Dit moet effens warm raak.
  • 'N Goedkoop selfoonkamera wys mooi IR -lig.
  • As dit nie aan is nie, is dit waarskynlik agteruit bedraad.

Stap 18:

Tyd om die strobe te toets. Ons gaan net die basiese voorbeeld van 'Blink' gebruik en die speldnommer verander:

• [Lêer] -> [Voorbeelde] -> [01. Basies] -> [Knip]
• Afhangende van u IDE -weergawe, verander die speldnommer sodat dit ooreenstem met die een wat ons in stap 13 (pen 9) gekies het.
• Laai die skets op en maak gereed om verblind te word.

Kontroleer u bedrading en speldnommers as u nie die verwagte flikker kry nie.

Stap 19:

Al wat oorbly om te toets, is die drukknoppie:

• [File] -> [Voorbeelde] -> [01. Basic] -> [DigitalReadSerial]
• Verander pushButton = 2; om pushButton = 7;
• Verander pinMode (drukknop, INVOER); na pinMode (pushButton, INPUT_PULLUP);
• Laai op.

Die INPUT_PULLUP heg 'n swak pullup -weerstand aan 3V, wat beteken dat 'n digitalRead () "HIGH" of "1" moet teruggee. As die knoppie ingedruk word, moet dit "LAAG" of "0" terugkeer.

As u nie die verwagte waardes kry nie, gaan dan terug na die bedrading van die knoppie.

Stap 20:

Tyd om ons beproefde stelsel in 'n integrasie te plaas. Begin met die voorbereiding van die PVC -vat:

• Sny 'n gedeelte van 3/4 "PCV 85mm lank.
• Merk 6 mm van die einde af en boor 'n 1/4 "of groter gat aan beide kante, so gesentreerd as moontlik.
• Spuit die binnekant van die vat plat swart om weerkaatste IR -lig te absorbeer wanneer die pyltjie verbygaan.
• Gebruik 'n lêer om die posisie van die gate aan die einde van die loop te merk.

Stap 21:

• Toets die batterykas en pas dit indien nodig.
• Plaas die omhulsel (die voorkant na die opening van die aan / uit -skakelaar).
• Plak die omhulsel met warm gom vas (nie te veel as ons dit moet verwyder nie).

Stap 22:

Steek die aan / uit -skakelaar en die knoppie in die 3D -gevalgate en plak dit vas met warm gom

Stap 23:

Skuif die ItsyBitsy in die gleuf en rangskik die bedrading sodat ons 'n pad vir die vat het

Stap 24:

• Steek die LED -ring in die dop en plak dit vas met warm gom.
• Bevestig die dop sodat die ItsyBitsy USB -poort in die regte posisie verskyn.

Stap 25:

• Plaas die vat sodat die lynpunte aan die einde van die loop by die doppunte pas.
• Kontroleer die IR -emitter en detector visueel deur die gate in die loop. Vergroot gate indien nodig.
• Koppel die USB aan die ItsyBitsy en voer die IR -tjeks weer uit (AnalogReadSerial -skets).

Stap 26:

Die finale belyning is 'n bietjie moeilik. U wil u vat in die regte posisie anker.

• Koppel die vatadapter aan 'n Nerf -blaster.
• Skuif die vatkas na die adapter en verifieer dat die drie skroefgate aan die einde van die blaster in lyn is.
• Verifieer die loopbelyning aan die uitgangkant.
• Maak die eenheid versigtig los met die loopadapter.
• Skuif die vatkas versigtig van die adapter af terwyl u die PVC op sy plek hou met u vinger binne.
• Plak die vat vas met warm gom.
• Sit weer bymekaar, kyk weer na voedsel
• Bevestig die dop en loopadapter met skroewe. #2 draadvorming, of ekstra Nerf -skroewe werk.

Stap 27:

Tyd vir firmware vir wapens.

• Laai die aangehegte skets af en laai dit dan op na die ItsyBitsy.
• Verifieer dat die skerm flitsstrepe (totdat die eerste skoot afgevuur is).
• Plaas u vinger ver genoeg in die loopkant om die IR -straal te blokkeer en verwyder dit dan vinnig.
• Verifieer dat u 'n flitslig van die LED's kry.
• Verifieer dat u 'n numeriese lesing kry wat wissel van "1" (telling van skote) en 'n paar klein voet per sekonde, soos "1.5".
• Druk die knoppie onderaan die loop en verifieer dat dit teruggaan na flitsende strepies (stel skoottelling terug).

As een van hierdie stappe misluk, moet u die werking weer kontroleer met behulp van die vorige toetssketse. Ondersoek die bedrading om te sien of iets tydens die montering in die wiele gery is.

Stap 28: Wat volgende?

As u weet hoe vinnig u Nerf -geweer skiet, kan u die gevolge van enige mods wat u maak, meet. Aangesien die vat verwyderbaar en draagbaar is, kan u u vriende hul blasters laat chroniseer.

In hierdie reeks gaan ons kyk na die opgradering van die battery en bedrading vir LiPo, met behulp van 'n MOSFET om vliegwiele te beheer en te werk aan 'n uitgesoekte brandstelsel met 'n volledig aanpasbare werking.

Naaswenner in die Arduino -kompetisie 2019