Arduino për Nerf: Kronograf dhe Counter Counter: 28 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Instructable im i mëparshëm mbulonte bazat e zbulimit të shpejtësisë së shigjetës duke përdorur një emetues dhe detektor infra të kuqe. Ky projekt e çon një hap më tej, duke përdorur një tabelë qarku të shtypur, ekran dhe bateri për të bërë një numërues portativ të municionit dhe një kronograf. Për më tepër, ne shtojmë disa LED për të simuluar ndezjen e surrat. Sepse, pew pew pew. Me Me

Ky mund të duket si një projekt i frikshëm me shumë hapa, por përdorimi i një bordi të qarkut të shtypur dhe përbërësve komercialë për ekranin dhe mikrokontrolluesin e bëjnë shumë më të lehtë mbledhjen e një projekti të besueshëm. Unë gjithashtu do të siguroj kodin e provës për secilin element të projektit për t'ju ndihmuar të siguroni suksesin tuaj. Ti mund ta besh !

Hapi 1: Pjesët dhe Furnizimet

Bordi i Qarkut të Shtypur, tre kopje do t'ju kushtojnë vetëm 12.40 dollarë me transport falas, kështu që bëni këtë me një mik për të ndarë koston:

OSH Park:

Pjesë Elektronike

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

• 5 ea., LED 5mm, ngjyra e zgjedhjes suaj

  • E bardhë
  • Amber
• 6 ea., 100 ohm 1/8W 5% Rezistorë kufizues të rrymës,
• 2 ea., Rezistencë 10K 1/8W 5%,
• 1 ea Transistor fotografik, [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 Rezistencë 100 ohm 1/8W 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 ea., Tela kërcyes meshkuj-meshkuj 12 ", [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 ea., Adafruit ItsyBitys 8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 ea., BATT HOLDER AAA 3 CELL 6 "LEADS,
• 1 ea., SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 ea., SWITCH TACTILE SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6,

• 1 ea., Ekrani I2C me 7 segmente:

  • RED Adafruit 878
  • Blue Adafruit 881,

Pjesë 3D

Pjesët 3D u krijuan kryesisht në TinkerCad, që do të thotë se ato janë të lehta për tu modifikuar sipas qëllimit tuaj:

• Kapak dhe trup:
• Përshtatës fuçi:

Unë kam vënë gjithashtu kopje të STL -ve në Thingiverse:

Mjete & Të ndryshme:

• Makine per ngjitjen e metalit
• Zhveshëset e telave
• Snajperistë të prerë me skuqje
• Armë me zam të nxehtë
• Tela
• #2 vida për formimin e fijeve
• PCV 3/4"

Hapi 2:

Ne do të fillojmë me tabelën e qarkut.

• Ndani dy dërrasat më të vogla "breakout" nga mesi dhe lërini mënjanë për këto të fundit duke përdorur prerje të skuqura ose duke rrotulluar.
• Pritini skajet, skedarin ose rërën e përafërt për t'i zbutur ato.

Hapi 3:

Unë nuk do të përpiqem t'ju mësoj të bashkoni. Këtu janë disa nga videot e mia të preferuara që e tregojnë atë shumë më mirë sesa mundem:

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

Në përgjithësi:

• Gjeni vendndodhjen në PCB duke përdorur shenjat e ekranit të mëndafshit.
• Përkulni drejtuesit e përbërësit për t'iu përshtatur printimit të këmbës.
• Saldoni plumbat.
• Pritini plumbat

Le të fillojmë me rezistorët pasi ato janë vendet më të bollshme, më të ulëta dhe më të lehta për t'u bashkuar. Ata janë më rezistent ndaj nxehtësisë dhe do t'ju japin një shans për të përmirësuar teknikën tuaj. Ata gjithashtu nuk kanë polaritet, kështu që mund t'i vendosni në të dyja mënyrat.

• 6 ea., Rezistorë 100-ohm të cilët kufizojnë rrymën në LED-të shkojnë në pikat e shënuara "*R" dhe "100".
• 2 rezistenca ea., 10, 000-ohm shkojnë në pikat e shënuara "10K".

Hapi 4:

Tjetra, le të instalojmë çiftin emetues / detektor. Nëse doni më shumë informacion se si funksionojnë këto, referojuni udhëzimeve të mia të mëparshme.

• Emetuesi IR është i qartë dhe shkon në vendin e shënuar "EMIT" me lentet e rrumbullakosura drejtuar drejt qendrës.
• Detektori IR është i zi dhe shkon në vendin e shënuar "DETECT" me thjerrëzat e rrumbullakosura drejt emetuesit IR.

Hapi 5:

Meqenëse 5 LED do të tërheqin më shumë rrymë sesa mund të furnizohet drejtpërdrejt nga mikrokontrolluesi, ne do të përdorim një çelës tranzistor për t'i ndezur dhe fikur ato. Ky mund të jetë një MOSFET i vogël N-channel ose një transistor i rregullt NPN pasi kemi të bëjmë me rreth 100 mA.

N-MOSFET shkon në vendin e shënuar "Q1" me fytyrën e sheshtë që përputhet me shenjat

Hapi 6:

LEDs kanë një polaritet. Plumbi i gjatë është pozitiv dhe shënohet me një "+" në PCB. Ekziston edhe një buzë e sheshtë në anën që unë kurrë nuk mund ta shoh qartë.

• Instaloni të gjitha LED në anën përballë rezistorëve dhe MOSFET.
• Kthejeni dërrasën sipër dhe lidhni një plumb dhe vetëm një plumb të secilës LED në vend.

• Inspektoni LED -të, duke verifikuar që plumbi i gjatë është në vrimën e shënuar "+", dhe se LED është në të njëjtin nivel me tabelën.

  Ngrohni nyjen ndërsa shtypni butësisht poshtë LED për ta ulur atë (shihni foton 4)

• Ngjitni plumbat e mbetur dhe zbukuroni.

Hapi 7:

Testi përshtateni unazën led në kapakun e printuar 3D. Do të përshtatet vetëm në një drejtim, me MOSFET drejt hapjes "në formë t".

Hapi 8:

Koha për të filluar instalimet elektrike!

• Merrni katër tela 6 "dhe rrihni dhe kallaji secilin fund.

• Ngjitës në kokën në PCB:

  • E kuqe për "+".
  • E zezë për "-".
  • Zgjedhja e ngjyrës për "S" që është "strobe", ose sinjali për të ndezur LED -të.
  • Zgjedhja e ngjyrës për "G" që është "porta", ose sinjali që vjen nga detektori IR.

Hapi 9:

Le ta bëjmë ekranin gati. Më pëlqejnë "çantat e shpinës I2C" të Adafruit sepse ato marrin vetëm dy tela sinjalizues për të punuar (përveç fuqisë dhe tokëzimit). Ju gjithashtu mund t'i lidhni ato së bashku.

Udhëzimet zyrtare të Adafruit janë në:

• Sigurohuni që të keni orientimin e ekranit të saktë me pikat dhjetore që përputhen me shenjat e PCB.

• Ashtu si në hapin e mëparshëm, kallaji dhe shiriti 4 ea., Tela 6 :

  • E kuqe për "+"
  • E zezë për "-".
  • Zgjedhja e ngjyrave për "SDA" dhe "SCL".

Hapi 10:

Butoni është për futjen e përdoruesit. Unë e përdor atë për të rivendosur numëruesin e municionit, por mund të përdoret për të ndezur dhe fikur LED -të si një elektrik dore, ose çfarëdo që imagjinata juaj vjen me. Projectshtë projekti juaj.

• Vendoseni çelësin në tabelën e shpërthimit dhe lidhni prizat.
• Pritini, hiqni dhe kallaji dy tela 6 ". Njëra duhet të jetë e zezë për tokë, tjetra një ngjyrë e veçantë.
• Lidhni telat në tabelën e shpërthimit. Orientimi nuk ka rëndësi.

Hapi 11:

Çelësi i rrëshqitjes përdoret për të ndezur dhe fikur energjinë. Dizajni është pak konfuz, por ndihmon me montimin. Shenjat në ekranin e mëndafshit tregojnë se si ndërprerësi po thyen kontaktin midis dy prizave pozitive.

• Pritini prizat në kutinë e brumit në mënyrë që afërsisht 2 "të mbeten të ngjitura.
• Ngjitni çelësin rrëshqitës në tabelën e shpërthimit.
• Hidhini dhe kallajoni plumbat e mbetur prej ~ 4 "nga mbajtësi i baterisë dhe ngjitini në njërën anë të tabelës së daljes (e kuqe në"+", e zezë në"-").
• Ngjitni telat nga mbajtësi i baterisë në anën tjetër të tabelës së daljes (e kuqe në "+", e zezë në "-").

Hapi 12:

Koha për të filluar integrimin e përbërësve të ndryshëm. Ne do ta ruajmë butonin për këtë të fundit pasi mund të vendosim lehtësisht tre tela përmes një vrimë të vetme.

• Merrni tre prizat e kuqe, zhvisheni dhe ktheni së bashku:

  • Unazë LED
  • Ekran me 7 segmente
  • Çelës rrëshqitës

• Futini ato në pjesën e poshtme të jastëkut "3V" të ItsyBitsy dhe lidhini në vend.

  Nëse jeni duke përdorur një lloj tjetër bordi, përdorni pinin "5V"

• Merrni tre telat e zeza të tokëzimit nga të njëjtët përbërës, rrihni, ktheni dhe futini në jastëkun "G" përballë jastëkut "3V".

Hapi 13:

Përfundoni lidhjen e unazës LED duke bashkuar telat e portës dhe strobes në kunjat e duhura:

• Bashkangjitni tela "G" ose portë në kunjin ItsyBitsy A0. Kjo do të na lejojë të marrim lexime analoge për zgjidhjen e problemeve.
• Bashkangjitni tela "S" ose strobe në kunjin 9 i cili do të na lejojë të PWM sinjalin e dritës nëse duam të kontrollojmë shkëlqimin më vonë.

Hapi 14:

Përfundoni lidhjen e ekranit me 7 segmente duke bashkangjitur telat I2C:

• Bashkangjitni pinin SCL ("ora") nga ekrani në kunjin SCL në ItsyBitsy.
• Bashkangjitni kunjin SDA ("të dhënat") nga ekrani në kunjin SDA në ItsyBitsy.

Hapi 15:

Koha për të shtuar butonin:

• Bashkangjit plumbin e zi në kunjin ItsyBitsy "G" në skajin e poshtëm të shkurtër të tabelës. Ky është i njëjti sinjal tokësor si kunja tjetër "G".
• Bashkangjit ngjyrën e ngjyrës në kunjin ItsyBitsy "7". Kjo do të na lejojë të përdorim një sinjal ndërprerjeje të harduerit për të rivendosur numëruesin.

Hapi 16:

Në këtë pikë, është koha për të testuar përbërësit tanë të ndryshëm.

Nëse kjo është hera juaj e parë që përdorni Adafruit ItsyBitsy, do të duhet të konfiguroni Arduino IDE tuaj për të njohur tabelën.

Ndiqni udhëzimet në

Nëse kjo është hera e parë që përdorni ekranet I2C të Adafruit, përsëri do të duhet të konfiguroni ID -në tuaj Arduino për të përdorur bibliotekat e Adafruit.

Ndiqni udhëzimet në

Koha për ta provuar:

• Bashkangjitni ItsyBitsy tuaj në kompjuterin tuaj duke përdorur një USB Micro.
• [Mjetet] -> [Bordi] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8MHz].
• [Mjetet] -> [Porti] -> çfarëdo porti të lidhur ndonjëherë, zakonisht numri më i lartë.
• [Skedar] -> [Shembuj] -> [Biblioteka Adapruit LED Backpack] -> [heftseg]
• [Skica] -> [Ngarko]

Nëse ngarkimi është i suksesshëm, ekrani duhet të marrë jetë dhe të fillojë të tregojë numra në rritje. Koha për të lëshuar një "mirë!" të lavdisë. Nëse jo, koha për të vënë kapelen e zgjidhjes së problemeve.

Nëse ngarkimi dështoi, kontrolloni dy herë udhëzimet e konfigurimit të ItsyBitsy, cilësimet IDE dhe lidhjen e kabllit USB.

Nëse ekrani nuk ndizet, kontrolloni dy herë udhëzimet e shpinës dhe lidhjet tuaja të telave.

Hapi 17:

Koha për të testuar çiftin emetues / detektor IR.

• [Skedar] -> [Shembuj] -> [Analog] -> [AnalogReadSerial]
• Ngarko në tabelën tënde.
• Klikoni ikonën "Serial Monitor" në këndin e djathtë të IDE.

Me çdo fat, ju po shihni një rrjedhë vlerash që vijnë. Këto janë vlera analoge 10-bit kështu që do të shkojnë nga 0 në 1023.

• Kur tranzistori fotografik është i ekspozuar ndaj dritës, lejon që rryma të kalojë dhe sinjali do të bjerë drejt 0.
• Kur tranzistori fotografik nuk sheh IR, ai ndalon rrjedhën aktuale duke lejuar që sinjali të shkojë lart.

Nëse nuk po merrni ndryshimet e pritshme, këtu janë disa gjëra për të kontrolluar:

• Kontrolloni dy herë instalimet elektrike nga unaza në mikrokontrollues.

• A është LED LED i ndezur?

  • Duhet të jetë pak e ngrohtë në prekje.
  • Një aparat fotografik i lirë celular do të tregojë bukur dritën IR.
  • Nëse nuk është i ndezur, ka të ngjarë të jetë i lidhur prapa.

Hapi 18:

Koha për të provuar strobën. Ne thjesht do të përdorim shembullin bazë "Blink" dhe do të ndryshojmë numrin e kunjit:

• [Skedar] -> [Shembuj] -> [01. Baza] -> [Blink]
• Në varësi të versionit tuaj IDE, ndryshoni numrin e pinit që të përputhet me atë që kemi zgjedhur në hapin 13 (pin 9).
• Ngarko skicën dhe përgatitu të verbohesh.

Nëse nuk merrni ndezjen e pritshme, kontrolloni numrat tuaj të instalimeve elektrike dhe pin.

Hapi 19:

Gjithçka që mbetet për të provuar është butoni i shtypjes:

• [Skedar] -> [Shembuj] -> [01. Baza] -> [DigitalReadSerial]
• Ndrysho butonin = 2; për të shtyrëButton = 7;
• Ndrysho pinMode (shtytës, INPUT); për të pinMode (butoni shtytës, INPUT_PULLUP);
• Ngarkoni.

INPUT_PULLUP i bashkon një rezistencë të dobët tërheqëse 3V që do të thotë se një digitalRead () duhet të kthehet "HIGH" ose "1". Kur shtypet butoni, ai duhet të kthehet "LOW" ose "0".

Nëse nuk po merrni vlerat e pritshme, kthehuni dhe kontrolloni telat e butonit.

Hapi 20:

Koha për ta vënë sistemin tonë të testuar në një integrim. Filloni duke përgatitur fuçinë PVC:

• Pritini një seksion prej 3/4 "PCV 85 mm të gjatë.
• Shënoni 6 mm nga fundi dhe shponi një vrimë 1/4 "ose më të madhe përmes të dyja anëve, sa më të përqendruara që të jetë e mundur.
• Spërkateni pjesën e brendshme të fuçisë me ngjyrë të zezë për të absorbuar dritën IR të reflektuar kur shigjeta kalon.
• Përdorni një skedar për të shënuar pozicionin e vrimave në fund të fuçisë.

Hapi 21:

• Provoni përshtatjen e kutisë së baterisë dhe rregulloni nëse është e nevojshme.
• Vendoseni kutinë (fundi i prizës drejt hapjes së çelësit të energjisë).
• Ngjiteni kutinë në vend me zam të nxehtë (jo shumë në rast se duhet ta ndajmë këtë të fundit).

Hapi 22:

Futni çelësin e energjisë dhe butonin në vrimat e kutisë 3D dhe ngjiteni në vend me zam të nxehtë

Hapi 23:

Rrëshqiteni ItsyBitsy në folenë e tij dhe rregulloni instalimet elektrike në mënyrë që të kemi një shteg për fuçinë

Hapi 24:

• Futni unazën LED në kapak dhe ngjiteni në vend me zam të nxehtë.
• Bashkojeni kapakun në mënyrë që porta USB ItsyBitsy të dalë në pozicionin e duhur.

Hapi 25:

• Vendoseni fuçinë tuaj në mënyrë që shenjat e shtrirjes në fund të fuçisë të përputhen me shenjat e kapakut.
• Kontrolloni vizualisht emetuesin dhe detektorin IR dhe të dukshëm përmes vrimave në fuçi. Zgjeroni vrimat nëse është e nevojshme.
• Bashkangjitni USB -në në ItsyBitsy dhe përsëritni kontrollet IR (skicë AnalogReadSerial).

Hapi 26:

Marrja e shtrirjes përfundimtare është pak e ndërlikuar. Ju dëshironi të ankoroni fuçinë tuaj në pozicionin e duhur.

• Bashkangjitni përshtatësin e fuçisë në një shpërthyes Nerf.
• Rrëshqisni kutinë e fuçisë në përshtatës, duke verifikuar që tre vrimat e vidave në fundin e shpërthimit përputhen.
• Verifikoni shtrirjen e fuçisë në anën e daljes.
• Shkëputeni me kujdes montimin duke përdorur përshtatësin e fuçisë.
• Rrëshqisni me kujdes kutinë e fuçisë nga përshtatësi ndërsa mbani PVC në vend me gishtin tuaj brenda.
• Mbërtheni fuçinë në vend me zam të nxehtë.
• Mblidhni përsëri, kontrolloni ushqimin
• Bashkoni kapësen dhe përshtatësin e fuçisë duke përdorur vida. #2 Formimi i fijeve, ose vida rezervë Nerf do të funksionojnë.

Hapi 27:

Koha për disa firmware të klasës së armëve.

• Shkarkoni dhe pastaj Ngarko skicën e bashkangjitur në ItsyBitsy.
• Verifikoni që ekrani po ndez pikat (derisa të shkrepet goditja e parë).
• Vendoseni gishtin në fundin e fuçisë aq larg sa të bllokojë rrezen IR dhe pastaj hiqeni shpejt atë.
• Verifikoni që merrni një ndezje drite nga LED.
• Verifikoni që merrni një lexim numerik i cili do të alternohet nga "1" (numërimi i të shtënave) dhe disa këmbë të vogla për sekondë si "1.5".
• Shtypni butonin në pjesën e poshtme të fuçisë dhe verifikoni se kthehet në pikat e ndezura (rivendosni numrin e të shtënave).

Nëse ndonjë nga këto hapa dështon, atëherë kthehuni dhe kontrolloni dy herë operacionin duke përdorur skicat e testimit të mëparshëm. Shqyrtoni instalimet elektrike për të parë nëse diçka është përzier gjatë montimit.

Hapi 28: Çfarë Më tej?

Tani e dini se sa shpejt po qëllon arma juaj Nerf, mund të matni efektet e çdo modifikimi që bëni. Meqenëse fuçi është i lëvizshëm dhe i lëvizshëm, ju mund t'i lini miqtë tuaj të regjistrojnë shpërthimet e tyre.

Duke ecur përpara në këtë seri, ne do të shikojmë në azhurnimin e baterisë dhe instalimeve elektrike për LiPo, duke përdorur një MOSFET për të kontrolluar volantet, dhe duke punuar drejt një sistemi të zgjedhur zjarri me funksionim plotësisht të personalizueshëm.

Vrapues në Konkursin Arduino 2019