Цифралык көп функциялуу өлчөө куралы: 21 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Fusion 360 долбоорлору »

Баарына салам. Мен ар дайым 3D принтер керебетимди тегиздөөдө жардам бере турган түзмөктү жана ийкемдүү бетинин болжолдуу узундугун алууга жардам бере турган башка түзмөктү каалаган элем, ошол стикерге керектүү узундуктагы чаптаманы оңой эле кесип алам. ошону менен ысырапкерчиликтин алдын алат. Ошентип, эмне үчүн эки идеяны тең айкалыштырып, экөөнү тең кыла турган бир гаджет жасабайм деп ойлодум. Акыры, мен ийри сызыктарды жана бетинин тегиздигин гана эмес, түз сызыктын аралыктарын жана сызыктын бурчун да өлчөй ала турган түзмөк куруп бүттүм. Ошентип, негизинен, бул гаджет бир санариптик деңгээлде+сызгыч+протектор+ролл-чара катары иштейт. Түзмөк чөнтөккө бата турганчалык кичинекей жана анын батарейкаларын телефондун кубаттагычынын жардамы менен оңой эле толтурууга болот.

Бул түзмөк бетинин тегиздигин жана бурчун так өлчөө үчүн акселерометр менен гироскоптун сенсорун, сызыктуу узундукту контактсыз түрдө өлчөө үчүн курч IR сенсорун жана дөңгөлөгү бар коддогучту ийри бетке же ийри сызыктын үстүнө жылдырууга колдонот. анын узундугун алуу.

Түзмөктүн режимдери жана функциялары аркылуу чабыттоо M (режим), U (бирдик) жана 0 (нөл) деп белгиленген 3 сенсордук баскычтардын жардамы менен жүргүзүлөт.

M - өлчөөнүн ар кандай түрлөрүн тандоо

U - мм, см, дюйм жана метр бирдиктеринин арасынан тандоо үчүн

0 - Аралыкты же бурчту өлчөгөндөн кийин өлчөнүүчү маанилерди 0ге кайтаруу.

Сенсордук баскычтарды колдонуунун себеби, өлчөө учурунда түзмөктүн абалын бузбастан, режимдери жана бирдиктери аркылуу акырын өтүү.

Түзмөктө неодимий магнити бар, анын ченелген металл бетинен тайып кетпеши үчүн.

Корпус түзмөктү мүмкүн болушунча компакт кылып, ошондой эле 3D басып чыгарууга оңой иштелип чыккан.

1 -кадам: КОМПОНЕНТТЕР ЖАНА МОДУЛДАР КЕРЕК

Компоненттер бул шайман чөнтөккө батуу үчүн курулганын эске алуу менен тандалып алынган. Ошентип, мен тапкан эң кичине дисплей, батарея жана сенсорлор колдонулду.

1. 3d принтер

2. Sharp GP2Y0A41SK0F IR аралык аралык сенсор X 1 (Aliexpress)

3. MPU6050 акселерометр/гироскоп модулу X 1 (Aliexpress)

4. Boost+заряддоо модулу X 1 (Aliexpress)

5. Grove Mouse коддоочу X 1 (Aliexpress)

6. 128 X 32 OLED дисплей X 1 (Aliexpress)

7. Arduino pro mini ATMEGA328 5V / 16MHz X 1 (Aliexpress)

8. 12 мм коңгуроо X 1 (Aliexpress)

9. 3.7v, 1000mah lipo батарея X 1 (Aliexpress)

10. TTP223 сенсордук баскыч модулу X 3 (Aliexpress)

11. 20x10x2mm неодим магнит X 1 (Aliexpress)

12. CP2102 USB UART TTL модулуна X 1 (Aliexpress)

13. Эмалданган жез зым (Aliexpress)

14. 10K каршылыгы X 2

15. 19 (узундугу) X2 (диа) мм болот огу X 1

16. 3мм жетелеген X 1

17. Ар кандай винилдик наклейкалар (Aliexpress)

18. Микро USB кабели

MPU6050

MPU6050 - бул 3 огунун акселерометринен жана 3 огунан турган гироскоптон турган mems түзмөгү. Бул ылдамданууну, ылдамдыкты, багытты жана орун которууну өлчөөгө жардам берет. Бул IvCге негизделген түзмөк, 3.3төн 5vге чейин иштейт, бул долбоордо MPU6050 бир бети тегиз же жок экендигин өлчөө үчүн, ошондой эле сызыктын бурчун өлчөө үчүн колдонулат.

ЧЫЧКАН ЭНКОДЕРИН GROVE

Бул айлануу багыты жана айлануу ылдамдыгы боюнча кайтарым маалыматтары бар механикалык кошумча ротационер. Мен бул коддогучту колдондум, анткени анын эң кичине коддогучусу жана программалоо бөлүгү да оңой эле. Бул коддогучта айлануу үчүн 24 кадам бар. Муну колдонуп, дөңгөлөктүн диаметри белгилүү болсо, кодердеги дөңгөлөк менен жылган аралыкты эсептей алабыз. Муну кантип жасоо керектиги боюнча эсептөөлөр бул көрсөтмөнүн кийинки кадамдарында талкууланат. Бул долбоор ийри сызыктардын аралыктарын өлчөө үчүн коддогучту колдонот.

SHARP GP2Y0A41SK0F IR DISTANCE MODULE

Бул аналогдук сенсор, сенсордон объекттин алыстыгына негизделген өзгөрмө чыңалуу берет. Башка IR модулдарынан айырмаланып, табылган нерсенин түсү сенсордун өндүрүшүнө таасир этпейт. Курч сенсорлордун көптөгөн версиялары бар, бирок биз колдонуп жүргөндүн диапазону 4 - 30 см. Сенсор 4.5-5.5 вольттун ортосундагы чыңалууну иштетет жана 12 мА токту гана тартат. Кызыл (+) жана кара (-) зымдар-бул электр зымдары жана 3-зым (ак же сары) аналогдук чыгаруу зымы. Бул долбоордо сенсор линия аралыкты контактсыз өлчөө үчүн колдонулат.

2 -кадам: КУРАЛДАР КЕРЕК

1. Кайчы

2. Куту кескичтер же башка супер курч пышактар

3. пинцет

4. Ысык желим тапанча

5. Ыкчам клей (супер клей сыяктуу)

6. Резина негизиндеги клей (fevi bond сыяктуу)

7. Лайноочу темир жана коргошун

8. лазер кескич

9. 3D принтер

10. Диск кесүүчү бит менен айлануучу курал

11. Сым кескичтер

12. Сандер кагаз

3 -кадам: STL Files 3D Басып чыгаруу

Бул аппараттын корпусу Autodesk Fusion 360 программасында иштелип чыккан. 3 даана бар. Бул бөлүктөр үчүн STL файлдары төмөндө келтирилген.

"LID" жана "дөңгөлөк" файлдары колдоосуз басып чыгарылышы мүмкүн, ал эми "BODY" файлы колдоого муктаж. Мен буларды жашыл PLA аркылуу 0,2 мм катмарынын бийиктигинде 100% толтурууда басып чыгардым. Колдонулган принтер TEVO тарантуласы.

4 -кадам: VINYL МЕНЕН ИШТИ КАПТОО

1. Винил чаптамасы оңой жабышып калышы үчүн, 3D басылган бөлүктөрдүн бардык сырткы беттерин тегиздөө үчүн майда кумду колдонуңуз.

2. Нымдуу чүпүрөктү колдонуп, кумдалгандан кийин беттеринде калышы мүмкүн болгон майда бөлүкчөлөрдөн арылыңыз.

3. Бети кургатылгандан кийин, бетине винил чаптамасын сүйкөп коюңуз. Тыгылып калган аба көбүктөрү жок экенин текшериңиз.

4. Четиндеги ашыкча чаптаманы кыркуу үчүн кайчыны колдонуңуз.

5. Эми капкактын капталына чаптама чаптап, ашыкчасын кыркып алыңыз.

6. OLED дисплейинин, кубаттоочу порттун, коддогучтун дөңгөлөгүнүн жана курч IR сенсорунун тешиктерин кесип салуу үчүн кутучаны же башка устара колдонуңуз.

ЭСКЕРТҮҮ: ӨТКӨР БИЛДЕРИ ЖАНА КУРАЛДАР МЕНЕН ӨТӨ ЭТИШТҮҮ БОЛ

5 -кадам: ЦИРКТИН ДИАГРАММАЛАРЫ

PRO MINI ПРОГРАММАСЫ

Arduino нанодон айырмаланып, pro mini түздөн-түз USB кабелин туташтырып программалоого болбойт, анткени анын сериялык TTL конвертери жок. Ошондуктан, адегенде тышкы USBди программалоо үчүн аны pro miniге сериялык конвертерге туташтырышыбыз керек. Биринчи сүрөт бул байланыштардын кантип жасаларын көрсөтөт.

Vcc - 5V

GND - GND

RXI - TXD

TXD - RXI

DTR - DTR

ТОЛУК ЦИРКТИН ДИАГРАММАСЫ

2 -сүрөт бул долбоордун толук схемасын көрсөтөт.

D2 - INT MPU6050

D3 - I/O (MODE)

D5 - I/O (UNIT)

D6 - I/O (нөл)

D7 - +(1) ENCODER

D8 - +(2) ENCODER

A0 - I/O SHARP IR

A1 - + Buzzer

A4 - SDA (OLED ЖАНА MPU6050)

A5 - SCL (OLED ЖАНА MPU6050)

GND - БАРДЫК МОДУЛДАРДЫН ЖАНА СЕНСОРЛОРДУН ЖАНА МОДУЛДУ КӨБӨЙТҮҮНҮН GND

VCC - + МОДУЛДУН USB ПОРТУН КУТТУРУУ

B + - BATTERY +

B- - БАТАРЕЯ -

3 -сүрөт мен кодду түзүп жатканда тартылган. Бул кодду, модулдарды жана схеманы текшерүү үчүн жасалган убактылуу орнотуу. Силер аракет кылуусуңар ыктыярдуу

6 -кадам: МАГНЕТТИ КИРГИЗҮҮ

1. Заряддоочу порт тешигинин астындагы магниттин көңдөйүнө заматта клей сүйкөп коюңуз.

2. Магнитти көңдөйгө коюп, клей магниттик эмес нерсени колдонуп кургатканча кармап туруңуз.

Магнит түзмөктүн темир бетинде колдонулганда жылып кетүүсүн же жылышын алдын алууга жардам берет.

7 -кадам: сенсорлорду калыптандыруу

Түзмөктү мүмкүн болушунча кичине кылуу үчүн, кескин IR сенсорунун жана коддогучтун монтаж кронштейндери диск бит тиркемеси бар айлануучу куралдын жардамы менен кесилген.

8 -кадам: OLED дисплейин жайгаштыруу

1. Кийинчерээк туура туташуу үчүн OLED дисплейинин арткы жагына пин аттарын белгилеңиз.

2. Экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй OLED дисплейин туура жайгаштырыңыз. Дисплейдин тешиги дисплей дубалга бир аз кирип кете тургандай иштелип чыккан. Бул дисплейдин туура абалда жана багытта болушун камсыз кылат жана оңой эле жылбайт.

3. Ысык клей дисплейдин айланасына кылдаттык менен колдонулат. Ысык клей артыкчылыкка ээ, анткени ал дисплей үчүн амортизатор сыяктуу иштейт жана колдонулганда дисплейге басым жасабайт.

9 -кадам: тийүү баскычтарын жана MPU6050 тиркөө

1. Резина негизиндеги клей колдонулат.

2. чаптама эки бетине колдонулат.

3. Бардык ширетүүчү пункттардын корпустун ачык жагына караганына ынануу менен, сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй модулдарды белгиленген жерлерине коюңуз.

4. Модулду жана корпусту чогуу кармагандан кийин жок дегенде 2 мүнөт бою акырын басып туруңуз.

10 -кадам: BOOST+CHARGING MODULE

Бул мен арзан бир клеткалуу кубат банкынан алып чыккан модуль. Бул модулда батарейканы коргоо схемасы, ошондой эле 5v, 1 ампер күчөткүч бар. Ал ошондой эле бүтүндөй долбоор үчүн кубат которгуч катары колдонула турган ON/OFF баскычына ээ. Модулдагы аялдын USB порту ширетүүчү үтүктүн жардамы менен алынып салынган жана 4 зымдагыдай +5v жана жер терминалдарына эки зым ширетилген.

Solder 2 эркек башы B+ жана B- ге кадалат, алгачкы эки сүрөттө көрсөтүлгөндөй, анан модуль батареялар менен иштээрин текшериңиз.

Модул үчүн берилген платформага заматта клей сүйкөп, модулду акырын коюп, кубаттоочу порт менен тешиктин идеалдуу тегизделгенин текшериңиз.

11 -кадам: БАТАРЕЯ ЖАНА ШАРП ИР СЕНСОРУН ОРНОТУУ

1. Эмалданган жез зымдын каптоосу изоляция ээрип кеткенге чейин зымдын учун ширетүүчү же күйгүзгүч менен жылытуу менен алынат. Андан кийин зымдар OLED дисплейине кылдаттык менен ширетилет. Бул азыр жасалып жатат, анткени батарейкаларды койгондон кийин ушундай кылуу кыйын болушу мүмкүн.

2. Батарея 3 -сүрөттө көрүнүп тургандай, анын зым туташтыргычтары OLED дисплейинин багытына караганча, модуль платформасынын астына жылдырылган.

3. Курч IR сенсор ал үчүн каралган слотко киргизилет.

12 -кадам: ARDUINO ЖАНА БУЗЗЕРГЕ КОШУУ

1. USBден сериялык конвертер Arduinoго берилген схемага ылайык ширетилет.

2. Ардуинону батарейкалардын үстүнө корпустун ортосуна жабыштыруу үчүн ысык клей колдонулат.

3. Зымдар ызы -чуунун терминалдарына ширетилет, андан кийин ызылдагыч 7 -сүрөттө көрүнгөндөй корпустун тегерек көңдөйүнө түртүлөт.

13 -кадам: ENCODER

1. Коддогучтун терминалдары бычактын жардамы менен тазаланат.

2. Резисторлор коддогучка ширетилет.

3. Жез зымдары схемага ылайык ширетилет.

4. Болот огу 3D басылган дөңгөлөккө киргизилет. Эгерде дөңгөлөк өтө бош болсо, аны тез клей менен бекемдеңиз.

5. Октук дөңгөлөктүн түзүлүшүн коддогучка салыңыз. Кайра бошоп кетсе, тез клей колдонуңуз. Бирок бул жолу абдан этият болуңуз, эч кандай клей коддоочу механизмдерге кирбесин.

6. Коддогучту корпустун ичине дөңгөлөктөр берилген тешиктен чыгып тургандай кылып койгула, ошондой эле анын эркин бурулганын текшергиле.

7. Коддогучту ордуна коюу үчүн ысык клейди колдонуңуз.

14 -кадам: ЗАМАНДАШТЫРУУ ЖАНА ЛАЙКТОО

1. Райондук электр зымдары мурда "ЦИРКТИН ДИАГРАММАСЫ" кадамында берилген схемага ылайык жүргүзүлөт.

2. Бардык сенсорлордун жана модулдардын +ve жана -ve зымдары энергия булагына параллель туташкан.

3. Зымдардын эч бири IR модулунун көрүнүшүн тоспогонун же кодердин дөңгөлөгү менен чырмалышкандыгын текшериңиз.

15 -кадам: КОДГОРЛОО

1. Төмөндө берилген кодду жана китепканаларды жүктөп алыңыз.

2. Китепкана папкаларын чыгаруу. Бул папкаларды компьютериңиздин "Менин документтеримде" жайгашкан "Arduino" папкасындагы "китепканалар" папкасына көчүрүңүз (эгер сиз Windows колдонуучусу болсоңуз).

3. Arduino IDEде берилген кодду ("filal_code") ачып, Arduinoго жүктөңүз.

16 -кадам: MPU6050 КАЛИБРАЦИЯСЫ

MPU6050 акселерометр/гироскоп модулу корпуска жаңы эле жабыштырылгандыктан, ал кемчиликсиз деңгээлде болбошу мүмкүн. Ошондуктан бул нөлдүк катаны оңдоо үчүн төмөнкү кадамдар жасалат.

1 -КАДАМ: Түзмөктү компьютериңизге туташтырып, аны эң сонун деңгээлге койгон жерге коюңуз (мисал: кафель полу)

2 -КАДАМ: "M" баскычын басуу менен түзмөктөгү "LEVEL" режимине өтүңүз жана X жана Y маанилерин жазып алыңыз.

3 -КАДАМ: Бул маанилерди коддогу "calibx" жана "caliby" өзгөрмөлөрүнө дайындаңыз.

4 -КАДАМ: Программаны кайра жүктөңүз.

17 -кадам: КОЛДОНУУЧУЛУКТУН КАДАМЫНА КӨЧҮРҮЛГӨН АЛЫСТЫКТЫН ЭСЕБИ

Коддогучтун айлануусундагы кадамдардын саны, N = 24 кадам

Дөңгөлөктүн диаметри, D = 12.7мм

Дөңгөлөктүн айланасы, C = 2*pi*(D/2) = 2*3.14*6.35 = 39.898 мм

Ошентип, аралык бир кадамга жылдырылды = C/N = 39.898/24 = 1.6625 мм

Эгерде сиз балдар башка диаметри дөңгөлөктү же башка кадам саны менен коддогучту колдонуп жатсаңыз, жогорудагы формулада баалуулуктарыңызды алмаштыруу менен ммге жылдырылган аралыкты табыңыз жана чечимди тапкандан кийин, бул маанини формулага коддун ичине киргизиңиз Сүрөт.

Кодду кайра түзүңүз жана Arduinoго жүктөңүз.

Коддогучту калибрлөө аяктагандан кийин жана өзгөртүлгөн программа жүктөлгөндөн кийин, сиз USB'ди Arduino Pro Miniден TTL конвертер модулуна ажыратып, алып салсаңыз болот.

18 -кадам: ИШТИ ЖАБУУНУН БААРЫН СЫНОО

Сынай турган нерселер:

1. Эгерде заряддагычты портко оңой туташтырса жана батареялар туура заряддалып жатса.

2. Power ON/OFF баскычы иштеп жатат же жок.

3. OLED баарын туура багытта жана позицияда туура аралык менен көрсөтөт.

4. Сенсордук баскычтар баары туура иштеп, туура белгиленген.

5. Эгер кодер бурулганда аралыктын маанилерин берсе.

6. MPU6050 жана SHARP IR модулдары иштеп жатат жана туура окууларды берип жатышат.

7. Зыңгыраган үн угулууда.

8. КҮЙГҮЗҮЛГӨНДӨ ичинде эч нерсе ысып кетпесин. Эгерде жылытуу пайда болсо, бул зым бир жерде туура эмес экенин билдирет.

9. Бардыгы позицияда бекитилгенин жана корпуста жылбай турганын текшериңиз.

19 -кадам: басуу баскычын жайылтуу жана ишти жабуу

Баскыч баскычын узартуу үчүн LEDди колдонуу

Кубаттоочу модулдагы баскычтын сабы корпустун тешиги аркылуу чыгуу үчүн өтө кыска. Ошентип, 3 мм LED башы кеңейтүүчү катары колдонулат.

1. Светодиоддордун буттары зым кескичтин жардамы менен кесилет.

2. Светодиоддун жалпак жагы тегиз жана тегиз кылынып, зымыранды колдонот. Эгерде LED кол менен иштетүүгө өтө кичине болсо, пинцет колдонуңуз.

3. LED башын сүрөттө көрсөтүлгөндөй капкактын капкагындагы ал үчүн каралган тешикке коюңуз. Баскыч басылганда, светодиод катуу эмес экенин текшериңиз

ИШТИ БОНДОО

1. Ар кандай резина негизделген клейлерди (мен Fevi Bond колдондум) дененин жана капкактын четине кылдаттык менен сүйкөп коюңуз.

2. Желимдин бир аз кургап кетишин 5-10 мүнөт күтө туруңуз жана эки бөлүгүн тең басыңыз. Коддоочу дөңгөлөктүн болоттон жасалган огунун бош учу капкакта каралган тешикке түшөөрүн текшериңиз.

3. Клей кургатылганда эки бөлүктү тең басып туруу үчүн оор жүктү колдонуңуз (I UPS аккумуляторун колдондум).

Бул жерде резина негизделген клей сунушталган, анткени эгерде келечекте батарейканы алмаштыруу же кайра программалоо үчүн корпусту ачуу керек болсо, аны курч бычак же бычак менен бириктирүү аркылуу оңой эле жасаса болот.

20 -кадам: ТИЙИШ ТҮЙМӨЛӨРДҮ ЭБЕЛГЕ АЛУУ

Этикетка сенсордук баскычтын ордун жана функцияларын оңой аныктоо үчүн жасалат.

Алфавиттер менин үйдө жасалган лазер кескичимдин жардамы менен ак стикер баракчасынан кесилди.

Кесилген бөлүктөр пинцеттин жардамы менен негизги барактан чыгарылып, андан кийин түзмөктө туура абалда жана багытта колдонулат.

Max Alphabet бийиктиги: 8мм

Max Alphabet туурасы: 10MM

ЭСКЕРТҮҮ: ЛАЗЕРДИН ЖАЗУУЧУСУ ЖАНА КЫСУУЧУ МЕНЕН ИШТЕГЕНДЕ КООПСУЗДУК КӨЗҮН КИЙҮҮ

21 -кадам: ЖЫЙЫНТЫКТАР

Аппарат акыры жасалды. Эгерде сизде долбоорго байланыштуу кандайдыр бир күмөн санооңуз же сунуштар болсо, анда комментарийлер аркылуу мага билдириңиз.

РАХМАТ

Чөнтөк боюнча конкурстун биринчи сыйлыгы