Orë me shpejtësi të lartë për video me lëvizje të ngadaltë: 4 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:24

Pothuajse të gjithë me një smartphone modern kanë një aparat fotografik me shpejtësi të lartë që mund të përdoret për të bërë video spektakolare me lëvizje të ngadalta. Por nëse doni të matni sa kohë duhet në të vërtetë që ajo flluskë sapuni të shpërthejë ose ajo shalqi të shpërthejë, mund ta keni të vështirë të shfaqni kohën në videot tuaja: një kronometër ka një ekran shumë të vogël dhe ka një saktësi prej vetëm 1/100 e sekondës. Nëse doni të bëni matje sasiore, zbulova se shkalla e publikuar e kuadrove të një aparati fotografik nuk është diçka në të cilën mund të mbështeteni!

Për fat të mirë, është vërtet e lehtë të ndërtosh një orë me saktësi ms dhe shifra të mëdha të ndritshme duke përdorur një Arduino dhe një ekran 4-shifror me 7 segmente. Për më tepër, 12 kunjat nga një ekran standard 0.56”përputhen saktësisht me paraqitjen e kunjave të Arduino Nano dhe mund të ngjiten direkt në të.

Nuk ka fillim/ndalim/rivendosje në këtë kohëmatës. Thjesht fillon të funksionojë kur e ndizni dhe derdhet pas 10 sekondash. Ideja është që për të matur kohëzgjatjen e një procesi të caktuar, ne gjithsesi matim ndryshimin kohor midis fundit dhe fillimit.

Hapi 1: Materialet

• Një Arduino Nano, pa kokë të ngjitura mbi të.
• Një ekran 0.5-inç me 4 shifra me 7 segmente. Të dyja anodat e zakonshme ose ato të zakonshme janë në rregull

Në rast se doni ta vendosni në një kuti të fortë dhe të punoni me bateri në 2 bateri AA, shtoni:

• Një kuti projekti elektronike 60x100x25
• Një mbajtës baterie 2xAA
• Një modul rritës
• Një ndërprerës 10/15 mm ndezës/fikës

Mjetet e kërkuara

Makine per ngjitjen e metalit

Për ta montuar në një kuti:

• Një mjet rrotullues për të prerë bruto vrimat për ekranin dhe ndërprerësin
• Dorëzime me dorë për të prerë mirë vrimat
• Një armë me ngjitës të nxehtë për të rregulluar përbërësit në vend.

Hapi 2: Lidhja e Arduino me Ekranin

Çuditërisht, kunjat e një ekrani standard 4-shifror me 7 segmente përputhen me paraqitjen e një Arduino Nano në atë mënyrë që të 12 kunjat e ekranit të lidhen me kunjat IO të Arduino. Kjo ju lejon të lidhni ekranin drejtpërdrejt në Arduino pa pasur nevojë për një PCB, lidhje ose kabllo.

Ngjitni kunjat e poshtme të ekranit (të njohura nga pikat dhjetore dhe printimi) në kunjat analoge A0-A5. Ngjitni kunjat e sipërme të ekranit në kunjat dixhitale D4-D9.

LED -të e kuq kanë një rënie të tensionit prej vetëm 2V, kështu që lidhja e tyre me një 5V zakonisht nuk është një ide e mirë, dhe një rezistencë seri zakonisht aplikohet për të kufizuar rrymën. Sidoqoftë, ndoshta për shkak të ndërlidhjes, zbulova se funksionon mirë pa rezistorë seri. Nëse jo, këtu është një udhëzues i detajuar se si të shtoni rezistorë të serive direkt në Arduino Nano

Hapi 3: Kodi

Ngarko skicën e bashkangjitur në Arduino Nano. Kodi aktual është për një ekran me anodë të zakonshme, por linjat për katodën e zakonshme mund të mos komentohen.

Pasi të jetë ngarkuar kodi, kohëmatësi duhet të fillojë të funksionojë sa herë që Arduino ndizet. Ju mund të ndaleni këtu ose të shihni në seksionin tjetër një shembull se si ta montoni në një kuti të fortë dhe ta bëni atë të funksionojë me bateri.

Disa komente në lidhje me kodin:

Koha merret nga funksionet mikro (), në vend të funksionit millis (), për dy arsye të mira: Zbatimi i Arduino i millis () është i tmerrshëm: ato rriten çdo 1.024 ms, dhe pastaj herë pas here kalohet një milisekond për të kompensuar! Jo të gjithë Arduinos kanë kristale me saktësi të lartë. Nëse zbuloni se jeni jashtë me më shumë se një permille, mund të rregulloni ndarësin në rreshtin "pa shenjë të gjatë t = micros ()/1000;" për ta bërë orën të ecë më shpejt ose më ngadalë.

Shifrat janë të ndërthurura, që do të thotë se vetëm një shifër ndizet në një kohë të caktuar. Kur ndryshoni segmentet e një shifre, të gjitha shifrat janë të fikura, në mënyrë që asnjë shifër mbeturinash të mos shfaqet në çdo moment. Kam matur frekuencën e azhurnimit të shifrave në 750 mikrosekonda, kështu që çdo shifër përditësohet të paktën një herë në çdo milisekonda!

Unë nuk e kam optimizuar seriozisht orën për shpejtësinë, pasi shpejtësia aktuale është mjaft e mirë për të shfaqur milisekonda. Unë mendoj se Arduino mund të bëhet për të treguar dy shifra më shumë (që korrespondojnë me 100 dhe 10 mikrosekonda), por do të kërkonte

• Çaktivizimi i ndërprerjeve dhe përdorimi i drejtpërdrejtë i kohëmatësve
• Manipulimi direkt i portit
• Lidhja e të gjitha segmenteve në një port të vetëm dhe shifrat në një port tjetër
• Shmangni llogaritjen e qartë të vlerave të shifrave, por përdorni shtesa në vend (operacionet e ndarjes dhe modulit janë të ngadalta)

Nëse do të kisha një dorë në një aparat fotografik me lëvizje të ngadaltë me> 1000 fps mund ta provoja, tani për tani jam i kënaqur me saktësinë e ms.

Hapi 4: Montimi i tij në një kuti

Një kuti e lirë elektronike projekti 100x60x25mm, jo e papërshkueshme nga uji, i përshtatet lehtësisht këtij kohëmatësi, së bashku me bateritë, një modul të rritjes dhe një çelës ndezës/fikës. Për funksionimin e baterisë, një kombinim i 2 baterive AA me një modul të rritjes do t'i japë një tension të sigurt dhe të qëndrueshëm 5V Arduino. Duke vendosur një çelës të ndezjes/fikjes drejtpërdrejt në baterinë (në vend të daljes së rritjes), bateritë nuk ndikohen nga rrjedhja nga moduli i grumbullimit dhe mund të zgjasin vite, nëse përdoren në mënyrë sporadike.

Moduli i zgjerimit që kam përdorur kishte një lidhës USB femër, të cilin e hoqa me pincë, në mënyrë që të ishte në gjendje të lidhni telat në dalje. Përndryshe, mund të përdorni një hap të rregullueshëm dhe ta vendosni në dalje 5V.

Filloni duke prerë dy vrimat që korrespondojnë me ekranin dhe çelësin e ndezjes/fikjes. I tërhoqa me laps vrimat e përafërta, pastaj i preva vrimat pak më të vogla me një mjet rrotullues, dhe pastaj i regjistrova me skedarë dore në madhësinë saktësisht të përputhshme.

Pritini disa nga kabllot fleksibël të kuq dhe të zi fleksibël nga kutia e baterisë dhe lidheni ato me modulin e rritjes, me anën pozitive ose negative të ndërprerë nga një çelës ndezje/fikje. Pastaj nga moduli i rritjes drejt në GND dhe +5V ose Arduino.

Kam përdorur ngjitës të nxehtë për të mbajtur të gjithë elementët në vend: kutinë e baterisë, modulin e rritjes dhe anët e ekranit.

Rezultati përfundimtar është një kohëmatës në një kuti të fortë me një operacion shumë të thjeshtë!