Greitas laikrodis lėtam vaizdo įrašui: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Beveik visi, turintys šiuolaikinį išmanųjį telefoną, turi didelės spartos kamerą, kuria galima kurti įspūdingus sulėtinto vaizdo įrašus. Bet jei norite išmatuoti, kiek laiko iš tikrųjų užtrunka, kol tas muilo burbulas sprogs ar tas arbūzas sprogs, jums gali būti sunku parodyti laiką savo vaizdo įrašuose: chronometras turi labai mažą ekraną ir yra tik tikslus 1/100 sekundės. Jei norite atlikti kiekybinius matavimus, sužinojau, kad paskelbtas fotoaparato kadrų dažnis nėra tas, kuriuo galite pasikliauti!

Laimei, naudojant „Arduino“ir 4 skaitmenų 7 segmentų ekraną, nesunku sukurti laikrodį, kurio tikslumas yra ms ir ryškūs dideli skaitmenys. Be to, 12 kaiščių iš standartinio 0,56 colio ekrano tiksliai atitinka „Arduino Nano“kaiščių išdėstymą ir gali būti tiesiogiai lituojami.

Šiame laikmatyje nėra paleidimo/sustabdymo/atstatymo. Jis tik pradeda veikti, kai jį įjungiate, ir perpildo po 10 sekundžių. Idėja yra ta, kad norėdami išmatuoti tam tikro proceso trukmę, mes vis tiek matuojame laiko skirtumą tarp pabaigos ir pradžios.

1 žingsnis: medžiagos

• „Arduino Nano“be antraštių, lituotų ant jo.
• 0,56 colio 4 skaitmenų 7 segmentų ekranas. Tiek įprastas, tiek bendras katodas yra tinkami

Jei norite įdėti jį į tvirtą dėžę ir būti maitinamas 2 AA baterijomis, pridėkite:

• 60x100x25 elektroninė projekto dėžutė
• 2xAA baterijos laikiklis
• Pakopinis modulis
• 10x15 mm įjungimo/išjungimo jungiklis

Reikalingi įrankiai

Lituoklis

Norėdami jį sumontuoti dėžutėje:

• Sukamasis įrankis, skirtas grubiai išpjauti ekrano ir jungiklio skyles
• Rankiniai dildės skylėms smulkiai iškirpti
• Karšto klijų pistoletas, skirtas komponentams pritvirtinti.

2 žingsnis: „Arduino“prijungimas prie ekrano

Nuostabu, kad standartinio 4 skaitmenų 7 segmentų ekrano kaiščiai atitinka „Arduino Nano“išdėstymą taip, kad visi 12 ekrano kaiščių jungiasi prie „Arduino“IO kaiščių. Tai leidžia lituoti ekraną tiesiai ant „Arduino“, nereikalaujant PCB, jungčių ar kabelių.

Lituokite apatinius ekrano kaiščius (atpažįstamus iš dešimtainių taškų ir spaudinio) prie analoginių kaiščių A0-A5. Lituokite viršutinius ekrano kaiščius prie skaitmeninių kaiščių D4-D9.

Raudoni šviesos diodai turi tik 2 V įtampos kritimą, todėl prijungti juos prie 5 V paprastai nėra gera idėja, o norint apriboti srovę, paprastai naudojamas serijinis rezistorius. Tačiau galbūt dėl susipynimo pastebėjau, kad jis veikia gerai be serijinių rezistorių. Jei ne, čia yra išsami instrukcija, kaip pridėti serijos rezistorius tiesiai prie „Arduino Nano“

3 žingsnis: Kodas

Įkelkite pridėtą eskizą į „Arduino Nano“. Dabartinis kodas skirtas bendrojo anodo ekranui, tačiau bendrojo katodo eilutės gali būti nekomentuojamos.

Įkėlus kodą, laikmatis turėtų pradėti veikti kiekvieną kartą paleidus „Arduino“. Čia galite sustoti arba kitame skyriuje pamatyti pavyzdį, kaip jį sumontuoti tvirtoje dėžutėje ir paversti akumuliatoriumi.

Keletas komentarų apie kodą:

Laikas paimamas iš „micro“() funkcijų, o ne „millis“() funkcijos, dėl dviejų priežasčių: „Arduino“įgyvendinimas „millis“() yra siaubingas: jie didėja kas 1,024 ms, o paskui kartą praleidžiama milisekundė kompensuoti! Ne visi „Arduinos“turi didelio tikslumo kristalus. Jei pastebėsite, kad esate išjungtas daugiau nei permille, galite sureguliuoti skirstytuvą eilutėje „unsigned long t = micros ()/1000;“kad laikrodis eitų greičiau ar lėčiau.

Skaitmenys yra susipynę, o tai reiškia, kad tam tikru metu šviečia tik vienas skaitmuo. Keičiant skaitmenų segmentus, visi skaitmenys yra išjungti, todėl bet kuriuo metu nerodomas joks šiukšlių skaičius. Aš išmatavau skaitmenų atnaujinimo dažnį iki 750 mikrosekundžių, taigi kiekvienas skaitmuo atnaujinamas bent kartą per milisekundę!

Nesu rimtai optimizavęs laikrodžio greičio, nes dabartinis greitis yra pakankamai geras rodyti milisekundes. Manau, kad „Arduino“būtų galima parodyti dviem skaitmenimis daugiau (atitinka 100 ir 10 mikrosekundžių), tačiau tam reikės

• Nutraukimų išjungimas ir tiesioginis laikmačių naudojimas
• Tiesioginis manipuliavimas prievadu
• Visų segmentų prijungimas prie vieno prievado, o skaitmenys - prie kito prievado
• Venkite aiškaus skaitmeninių verčių skaičiavimo, bet vietoj to naudokite žingsnius (padalijimo ir modulio operacijos yra lėtos)

Jei galėčiau patekti į lėtesnio vaizdo kamerą, kurios greitis> 1000 kadrų per sekundę, galėčiau pabandyti, kol kas džiaugiuosi ms tikslumu.

4 žingsnis: sumontuokite jį dėžutėje

Pigi 100x60x25mm elektroninė projekto dėžutė, neperšlampama, lengvai tinka šiam laikmačiui, kartu su baterijomis, papildomu moduliu ir įjungimo/išjungimo jungikliu. Akumuliatoriaus veikimui 2 AA baterijų derinys su papildomu moduliu suteiks saugią ir stabilią 5 V įtampą „Arduino“. Uždėjus įjungimo/išjungimo jungiklį tiesiai ant akumuliatoriaus (o ne į pakopos išvestį), akumuliatoriai nepaveikia nutekėjimo iš pripildymo modulio ir gali tarnauti ne vienerius metus.

Naudojamas papildomas modulis turėjo moterišką USB jungtį, kurią nuėmiau replėmis, kad galėčiau lituoti laidus prie išvesties. Arba galite naudoti reguliarų padidinimą ir nustatyti 5 V išėjimą.

Pradėkite iškirpdami dvi skyles, atitinkančias ekraną ir įjungimo/išjungimo jungiklį. Pieštuku nupiešiau apytiksles skyles, tada sukamuoju įrankiu iškirpiau skylutes, kurios buvo per mažos, ir tada padėjau jas tiksliai atitinkamo dydžio rankomis.

Nupjaukite kai kuriuos daugiasluoksnius lanksčius raudonus ir juodus kabelius iš akumuliatoriaus dėžės ir prijunkite juos prie papildomo modulio, teigiamą arba neigiamą pertraukdami įjungimo/išjungimo jungikliu. Tada iš padidinimo modulio tiesiai į GND ir +5V arba „Arduino“.

Naudojau karštuosius klijus, kad visi elementai būtų vietoje: akumuliatoriaus dėžutė, padidinimo modulis ir aplink ekrano šonus.

Galutinis rezultatas-laikmatis tvirtoje dėžutėje, kurį paprasta valdyti!