„Arduino for Nerf“: chronografas ir kadrų skaitiklis: 28 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Mano ankstesnis „Instructable“apėmė smiginio greičio aptikimo pagrindus naudojant infraraudonųjų spindulių spinduolį ir detektorių. Šis projektas žengia dar vieną žingsnį, naudojant spausdintinę plokštę, ekraną ir baterijas, kad būtų sukurtas nešiojamas amunicijos skaitiklis ir chronografas. Be to, pridedame keletą šviesos diodų, kad imituotume snukio blykstę. Nes, suoliukas suoliukas…

Tai gali atrodyti kaip bauginantis projektas, turintis daug žingsnių, tačiau naudojant spausdintinę plokštę ir komercinius ekrano ir mikrovaldiklio komponentus yra daug lengviau surinkti patikimą projektą. Taip pat pateiksiu kiekvieno projekto elemento bandymo kodą, kuris padės užtikrinti jūsų sėkmę. Tu gali tai padaryti !

1 žingsnis: dalys ir reikmenys

Spausdintinė plokštė, trys egzemplioriai kainuos tik 12,40 USD su nemokamu pristatymu, todėl pasidalykite su draugu ir pasidalykite kaina:

DSS parkas:

Elektroninės dalys

• 1 a., Q1 MOSFET N-CH 20V 530MA TO92-3, „Microchip TN0702N3-G“,
• 5 ea., 5 mm šviesos diodai, jūsų pasirinkta spalva
  • Balta
  • Gintaras
• 6 ea., 100 omų 1/8W 5% srovės ribojimo rezistoriai,
• 2 ea., 10K 1/8W 5% rezistorius,
• 1 a. Nuotraukų tranzistorius, [Everlight PT928-6B-F] (https://www.digikey.com/short/qtrp5m)
• 1 a. IR skleidėjas, [Everlight IR928-6C-F] (https://www.digikey.com/short/jzr3b8)
• 1 a. 100 omų rezistorius 1/8W 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 ea., 12 colių jungiamieji laidai iš vyrų ir vyrų, [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 aa., „Adafruit ItsyBitys“8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 aa., BATT HOLDER AAA 3 CELL 6 "LEADS,
• 1 pav., SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 ea., JUNGIKLIS TACTILE SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6,

• 1 ea., 7 segmentų I2C ekranas:

  • RAUDONA „Adafruit 878“https://www.digikey.com/short/p49zhh
  • Mėlyna Adafruit 881,

3D dalys

3D dalys pirmiausia buvo sukurtos naudojant „TinkerCad“, o tai reiškia, kad jas lengva pakeisti pagal savo tikslą:

• Dangtelis ir korpusas:
• Statinės adapteris:

Aš taip pat įdėjau STL kopijas į „Thingiverse“:

Įrankiai ir kiti:

• Lituoklis
• Vielos nuėmikliai
• Plaunami kirpimo snaiperiai
• Karštas klijų pistoletas
• Viela
• #2 sriegio formavimo varžtai
• 3/4 colio PCV

2 žingsnis:

Pradėsime nuo plokštės.

• Atskirkite dvi mažesnes „pertraukimo“plokštes nuo vidurio ir atidėkite pastarosioms, naudodami išpjovą arba sukdami.
• Nupjaukite šiurkščius kraštus, dildykite ar smėlio, kad juos išlygintumėte.

3 žingsnis:

Nebandysiu tavęs mokyti lituoti. Štai keletas mano mėgstamiausių vaizdo įrašų, kurie rodo tai daug geriau nei aš galiu:

• Carrie Ann iš „Geek Girl Diaries“.
• Colinas iš „Adafruit“

Apskritai:

• Raskite vietą ant PCB naudodami šilkografijos žymes.
• Sulenkite komponentų laidus, kad jie atitiktų pėdos atspaudą.
• Lituokite laidus.
• Apipjaustykite laidus

Pradėkime nuo rezistorių, nes jie yra gausiausi, žemiausi sėdynės ir lengviausiai lituoti. Jie yra labiau atsparūs karščiui ir suteiks jums galimybę patobulinti savo techniką. Jie taip pat neturi poliškumo, todėl galite juos išdėstyti bet kuriuo būdu.

• 6 ea., 100 omų rezistoriai, ribojantys srovę iki šviesos diodų, patenka į vietas, pažymėtas „*R“ir „100“.
• 2 ea., 10 000 omų rezistoriai eina vietose, pažymėtose „10K“.

4 žingsnis:

Tada įdiekime emiterio / detektoriaus porą. Jei norite gauti daugiau informacijos apie tai, kaip jie veikia, grįžkite į mano ankstesnes instrukcijas.

• IR spinduolis yra skaidrus ir eina toje vietoje, pažymėtoje „EMIT“, o suapvalintas objektyvas nukreiptas į centrą.
• IR detektorius yra juodas ir eina toje vietoje, pažymėtoje „DETECT“, o suapvalintas objektyvas nukreiptas į IR spinduolį.

5 veiksmas:

Kadangi 5 šviesos diodai ims daugiau srovės, nei gali tiesiogiai tiekti mikrovaldiklis, mes juos įjungsime ir išjungsime tranzistoriaus jungikliu. Tai gali būti mažas N kanalo MOSFET arba įprastas NPN tranzistorius, nes mes susiduriame su maždaug 100 mA.

N-MOSFET eina toje vietoje, pažymėtoje „Q1“, o plokščias paviršius atitinka žymes

6 žingsnis:

Šviesos diodai turi poliškumą. Ilgas laidas yra teigiamas ir pažymėtas „+“ant PCB. Šone taip pat yra plokščias kraštas, kurio aš niekada aiškiai nematau.

• Įdiekite visus šviesos diodus toje pusėje, kuri yra priešais rezistorius ir MOSFET.
• Apverskite plokštę ir prilituokite vieną laidą ir tik vieną kiekvieno šviesos diodo laidą.

• Patikrinkite šviesos diodus ir patikrinkite, ar ilgas laidas yra skylėje, pažymėtoje „+“, ir ar šviesos diodas yra lygus plokštei.

  Šildykite jungtį, švelniai paspausdami žemyn šviesos diodą, kad jį pritvirtintumėte (žr. 4 nuotrauką)

• Lituokite likusius laidus ir apdailinkite.

7 žingsnis:

Patikrinkite, ar LED žiedas pritvirtintas 3D atspausdintame dangtelyje. Jis tinka tik vienu būdu, MOSFET link „t“formos angos.

8 žingsnis:

Laikas pradėti laidus!

• Paimkite keturis 6 colių laidus, juosteles ir skardą kiekviename gale.

• Lituoti į PCB antraštę:

  • Raudona „+“.
  • Juoda „-“.
  • Spalvų pasirinkimas „S“, kuris yra „stroboskopas“, arba signalas įjungti šviesos diodus.
  • Spalvų pasirinkimas "G", kuris yra "vartai", arba signalas, gaunamas iš IR detektoriaus.

9 veiksmas:

Paruoškime ekraną. Man patinka „Adafruit“„I2C“kuprinės, nes jos į darbą ima tik du signalinius laidus (be maitinimo ir įžeminimo). Taip pat galite juos sujungti grandinėmis.

Oficialios „Adafruit“instrukcijos yra:

• Įsitikinkite, kad ekrano orientacija yra teisinga ir dešimtainiai taškai atitinka PCB žymes.

• Kaip ir ankstesniame žingsnyje, skardos ir juostelės 4 ea., 6 laidai:

  • Raudona „+“
  • Juoda „-“.
  • Spalvų pasirinkimas „SDA“ir „SCL“.

10 veiksmas:

Mygtukas skirtas vartotojo įvedimui. Aš naudoju jį šaudmenų skaitikliui iš naujo nustatyti, tačiau jis gali būti naudojamas įjungti ir išjungti šviesos diodus kaip žibintuvėlis, arba ką tik sugalvos jūsų vaizduotė. Tai tavo projektas.

• Įdėkite jungiklį į pertraukimo plokštę ir lituokite laidus.
• Apipjaukite, išjuoskite ir skardinkite du 6 colių laidus. Vienas turi būti juodos spalvos, kitas - išskirtinės spalvos.
• Lituokite laidus prie pertraukimo plokštės. Orientacija nesvarbi.

11 veiksmas:

Stumdomas jungiklis naudojamas įjungti ir išjungti maitinimą. Dizainas yra šiek tiek painus, tačiau padeda surinkti. Šilko ekrano žymės rodo, kaip jungiklis nutraukia dviejų teigiamų laidų kontaktą.

• Iškirpkite tešlos dėžės laidus taip, kad liktų pritvirtinti maždaug 2 coliai.
• Lituokite slankiklį perjungimo plokštei.
• Nulupkite ir sulenkite likusius ~ 4 "laidus iš akumuliatoriaus laikiklio ir lydmetalio į vieną pertraukimo plokštės pusę (raudona iki"+", juoda-"-").
• Lituokite laidus iš akumuliatoriaus laikiklio į kitą pertraukimo plokštės pusę (raudona iki „+“, juoda-„-“).

12 žingsnis:

Laikas pradėti integruoti įvairius komponentus. Išsaugosime pastarųjų mygtuką, nes per vieną skylę galime lengvai įkišti tik tris laidus.

• Paimkite tris raudonus laidus, juosteles ir susukite:

  • LED žiedas
  • 7 segmentų ekranas
  • Stumdomas jungiklis

• Įdėkite juos per „3V“„ItsyBitsy“pagalvėlės apačią ir lituokite vietoje.

  Jei naudojate kito tipo plokštes, naudokite „5V“kaištį

• Paimkite tris juodus įžeminimo laidus iš tų pačių komponentų, nuimkite, pasukite ir įkiškite į „G“pagalvėlę, esančią priešais „3V“bloką.

13 žingsnis:

Užbaikite prijungti šviesos diodų žiedą, pritvirtindami vartus ir stroboskopo laidus prie atitinkamų kaiščių:

• Pritvirtinkite „G“arba vartų laidą prie „ItsyBitsy“kaiščio A0. Tai leis mums gauti analoginius rodmenis trikčių šalinimui.
• Pritvirtinkite „S“arba „stroboskopo“laidą prie 9 kaiščio, kuris leis mums valdyti šviesos signalą, jei vėliau norime valdyti ryškumą.

14 žingsnis:

Užbaikite 7 segmentų ekrano prijungimą prijungdami I2C laidus:

• Pritvirtinkite SCL („laikrodžio“) kaištį iš ekrano prie „ItsyBitsy“SCL kaiščio.
• Pritvirtinkite SDA („duomenų“) kaištį iš ekrano prie „ItsyBitsy“SDA kaiščio.

15 žingsnis:

Laikas pridėti mygtuką:

• Pritvirtinkite juodą laidą prie ItsyBitsy „G“kaiščio apatiniame trumpame lentos krašte. Tai yra tas pats įžeminimo signalas, kaip ir kitas „G“kaištis.
• Pritvirtinkite spalvos laidą prie „ItsyBitsy“kaiščio „7“. Tai leis mums naudoti aparatūros pertraukimo signalą, kad iš naujo nustatytume skaitiklį.

16 žingsnis:

Šiuo metu atėjo laikas išbandyti įvairius mūsų komponentus.

Jei pirmą kartą naudojate „Adafruit ItsyBitsy“, turėsite sukonfigūruoti „Arduino IDE“, kad jis atpažintų plokštę.

Vykdykite instrukcijas adresu

Jei pirmą kartą naudojate „Adafruit“I2C ekranus, vėl turėsite sukonfigūruoti „Arduino IDE“, kad galėtumėte naudoti „Adafruit“bibliotekas.

Vykdykite instrukcijas adresu

Laikas tai išbandyti:

• Prijunkite „ItsyBitsy“prie kompiuterio naudodami „USB Micro“.
• [Įrankiai] -> [Lenta] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8MHz].
• [Įrankiai] -> [Uostas] -> koks prievadas kada nors buvo prijungtas, dažniausiai didžiausias skaičius.
• [Failas] -> [Pavyzdžiai] -> [„Adafruit“LED kuprinių biblioteka] -> [septyni segmentai]
• [Eskizas] -> [Įkelti]

Jei įkėlimas buvo sėkmingas, ekranas turėtų atgyti ir pradėti rodyti didėjančius skaičius. Laikas išleisti žodį „oho! šlovės. Jei ne, laikas užsidėti trikčių šalinimo skrybėlę.

Jei įkėlimas nepavyko, dar kartą patikrinkite „ItsyBitsy“sąrankos instrukcijas, IDE nustatymus ir USB kabelio jungtį.

Jei ekranas neužsidega, dar kartą patikrinkite kuprinės instrukcijas ir laidų jungtis.

17 žingsnis:

Laikas išbandyti IR spinduolio / detektoriaus porą.

• [Failas] -> [Pavyzdžiai] -> [Analoginis] -> [AnalogReadSerial]
• Įkelkite į savo lentą.
• Spustelėkite „Serial Monitor“piktogramą dešiniajame IDE kampe.

Jei pasiseks, pamatysite verčių srautą. Tai yra 10 bitų analoginės vertės, todėl jos svyruoja nuo 0 iki 1023.

• Kai foto tranzistorius yra veikiamas šviesos, jis praleidžia srovę ir signalas sumažės link 0.
• Kai foto tranzistorius nemato IR, jis sustabdo srovės srautą, todėl signalas gali pakilti.

Jei nesulaukiate laukiamų pakeitimų, štai ką reikia patikrinti:

• Dar kartą patikrinkite laidus nuo žiedo iki mikrovaldiklio.

• Ar dega IR šviesos diodas?

  • Jis turėtų būti šiek tiek šiltas liesti.
  • Pigi mobiliojo telefono kamera puikiai parodys IR šviesą.
  • Jei jis neįjungtas, greičiausiai jis prijungtas atgal.

18 žingsnis:

Laikas išbandyti strobą. Mes tiesiog naudosime pagrindinį „Blink“pavyzdį ir pakeisime PIN kodą:

• [Failas] -> [Pavyzdžiai] -> [01. Pagrindinis] -> [Mirksėti]
• Priklausomai nuo jūsų IDE versijos, pakeiskite PIN kodą, kad jis atitiktų tą, kurį pasirinkome atlikdami 13 veiksmą (9 kaištis).
• Įkelkite eskizą ir pasiruoškite apakti.

Jei negaunate numatyto mirksėjimo, patikrinkite laidus ir kaiščių numerius.

19 žingsnis:

Viskas, ką reikia išbandyti, yra mygtukas:

• [Failas] -> [Pavyzdžiai] -> [01. Basic] -> [DigitalReadSerial]
• Keisti „pushButton“= 2; to pushButton = 7;
• Keisti pinMode (pushButton, INPUT); į pinMode (mygtukas, INPUT_PULLUP);
• Įkelti.

INPUT_PULLUP prie 3V prijungia silpną prisitraukimo rezistorių, o tai reiškia, kad „digitalRead ()“turėtų grąžinti „HIGH“arba „1“. Paspaudus mygtuką, jis turėtų grįžti „LOW“arba „0“.

Jei negaunate laukiamų verčių, grįžkite atgal ir patikrinkite mygtuko laidus.

20 žingsnis:

Laikas integruoti mūsų išbandytą sistemą. Pradėkite nuo PVC statinės paruošimo:

• Iškirpkite 3/4 colio PCV 85 mm ilgio dalį.
• Pažymėkite 6 mm nuo galo ir išgręžkite 1/4 colio ar didesnę skylę per abi puses, kiek įmanoma centre.
• Purškite statinės vidų juodai, kad sugertumėte atspindėtą IR šviesą, kai strėlė praeina.
• Naudokite failą, kad pažymėtumėte skylių vietą statinės gale.

21 žingsnis:

• Patikrinkite, ar sumontuotas akumuliatoriaus dėklas, ir, jei reikia, supjaustykite.
• Įdėkite dėklą (laido galas link maitinimo jungiklio angos).
• Užklijuokite dėklą karštais klijais (ne per daug, jei vėliau turėtume jį išardyti).

22 žingsnis:

Įdėkite maitinimo jungiklį ir mygtuką į 3D korpuso angas ir pritvirtinkite karštais klijais

23 žingsnis:

Įstumkite „ItsyBitsy“į lizdą ir sutvarkykite laidus, kad turėtume statinės kelią

24 žingsnis:

• Įdėkite LED žiedą į dangtelį ir pritvirtinkite karštu klijais.
• Uždėkite dangtelį, kad „ItsyBitsy“USB prievadas atsidurtų teisingoje padėtyje.

25 žingsnis:

• Įdėkite statinę taip, kad lyginimo žymės ant statinės galo sutaptų su dangtelio žymėmis.
• Vizualiai patikrinkite infraraudonųjų spindulių spinduliuotę ir detektorių, ar jie matomi per skylutes statinėje. Jei reikia, padidinkite skyles.
• Prijunkite USB prie „ItsyBitsy“ir pakartokite IR patikrinimus („AnalogReadSerial“eskizas).

26 žingsnis:

Galutinio derinimo gavimas yra šiek tiek sudėtingas. Norite pritvirtinti statinę teisingoje padėtyje.

• Pritvirtinkite statinės adapterį prie Nerf blasterio.
• Stumkite cilindro korpusą ant adapterio ir patikrinkite, ar trys sraigto angos sprogdiklio gale sutampa.
• Patikrinkite cilindro išlyginimo padėtį išėjimo pusėje.
• Atsargiai nuimkite agregatą naudodami statinės adapterį.
• Atsargiai nuimkite statinės korpusą nuo adapterio, laikydami PVC vietoje pirštu viduje.
• Klijuokite statinę vietoje karštais klijais.
• Surinkite, patikrinkite maisto produktus
• Pritvirtinkite dangtelį ir statinės adapterį varžtais. #2 sriegio formavimas arba atsarginiai Nerf varžtai veiks.

27 žingsnis:

Laikas kai kuriai ginklų klasės programinei įrangai.

• Atsisiųskite ir įkelkite pridėtą eskizą į „ItsyBitsy“.
• Patikrinkite, ar ekrane mirksi brūkšneliai (kol bus paleistas pirmasis šūvis).
• Įkiškite pirštą į statinės galą pakankamai toli, kad užblokuotumėte IR spindulį, tada greitai jį pašalinkite.
• Įsitikinkite, kad šviesos diodai šviečia.
• Įsitikinkite, kad gausite skaitinį rodmenį, kuris pasikeis nuo „1“(kadrų skaičius) ir kai kurių mažų pėdų per sekundę vertės, pvz., „1,5“.
• Paspauskite cilindro apačioje esantį mygtuką ir patikrinkite, ar jis vėl mirksi brūkšneliais (iš naujo nustatykite kadrų skaičių).

Jei kuris nors iš šių veiksmų nepavyksta, grįžkite ir dar kartą patikrinkite operaciją naudodami ankstesnius bandymų eskizus. Išnagrinėkite laidus, ar surinkimo metu niekas nebuvo sukrėsta.

28 žingsnis: kas toliau?

Dabar žinote, kaip greitai šaudo jūsų „Nerf“ginklas, galite išmatuoti bet kokių padarytų modų poveikį. Kadangi statinė yra nuimama ir nešiojama, galite leisti savo draugams chrono savo pūtimo.

Eidami į priekį šioje serijoje, pažvelgsime į „LiPo“akumuliatoriaus ir laidų atnaujinimą, naudojant MOSFET smagračiams valdyti, ir į pasirinktą priešgaisrinę sistemą su visiškai pritaikomu veikimu.

Antroji vieta „Arduino“konkurse 2019 m