Digital vaterpas et DIY -projektmodul af Electronicslovers: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Der er en tid, hvor du skal montere et møbel eller lignende i dit hjem og til en lige montering bruger alle sædvanligvis et vaterpas. ElectronicsLovers Tech Team byggede dette modul, som har en forskel fra et normalt: det er digitalt. Dette projekt er også praktisk for folk, der bygger RC -modeller, da det kan være obligatorisk at anskaffe vinkler i forskellige retninger for at behandle dem yderligere til brug i forskellige beregninger som f.eks. Stabilisering.

I dette projekt vil vi bruge et GY-521 3-akset accelerometer til at bestemme, i hvilken vinkel en overflade er. Til visning af vinklen vil vi bruge et 7 Segment 4 Cifre display. Den anvendte µC vil være en Arduino Nano for at holde alt kompakt på printkort.

Trin 1: Komponenter Beskrivelse

GY-521 Accelerometer

Dette modul er en af de bedste IMU (Inertia Measurement Unit) sensorer, der er kompatibel med Arduino. IMU-sensorer som GY-521 bruges i selvbalancerende robotter, UAV'er, smartphones osv. GY-521-sensoren indeholder et MEMS-accelerometer og en MEMSgyro i en enkelt chip. Det er meget præcist, da det indeholder en 16-bit ADC for hver kanal. Desuden fanger den x, y og z -kanalen på samme tid. Sensoren bruger I2C-bussen til at kommunikere med Arduino. GY-521 er ikke dyr, især i betragtning af at den kombinerer både et accelerometer og en gyro.

7 segment - 4 cifret display

Når du bruger et 7-segmenters 4-cifret display, skal du huske, at der er 2 typer: en fælles anode og en fælles katode. Hvis dit modul er den fælles anode, forbinder den fælles anodestift til strømkilden; hvis det er den fælles katode, forbinder den fælles katodestift til GND. Ved brug af 7-segmenters 4-cifret display bruges den fælles anode eller den fælles katodestift til at styre, hvilket ciffer der vises. Selvom der kun fungerer ét ciffer, giver princippet om Persistens i Vision dig mulighed for at se alle numre, fordi hver scanningshastighed er så hurtig, at du næsten ikke lægger mærke til intervallerne.

Trin 2: Hvordan fungerer det?

IMU -sensorer består normalt af to eller flere dele. De angiver dem efter prioritet, de er et accelerometer, gyroskop, magnetometer ogaltimeter. GY-521 er en 6 DOF (frihedsgrader) eller en seksakset sensor, hvilket betyder, at den giver seks værdier som output. Tre værdier fra accelerometeret og tre fra gyroskopet. TheGY-521 er en sensor baseret på MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) teknologi. Både accelerometeret og gyroskopet er indlejret i en enkelt chip. Denne chip bruger I2C Bus -system til kommunikation.

Trin 3: Skematisk diagram og visning af vinklen på 7 segmenters display

Dette projekts funktionsprincip er meget enkelt: ved hjælp af I2C -kommunikationsprotokollen modtager Arduino kontinuerligt vinklen for Y -retningen (fordi det er den akse, et vaterpas viser). Værdien af vinklen gives derefter til en funktion, der viser den på displayet.

Nu, som du måske allerede ved, giver en sådan 16 bit ADC en maksimal værdi på 65536 for den maksimale vinkel (som er 90 grader). Fordi chipens ADC er delt i 4 kanaler, har vi et maks. værdi på 16384 for hver kanal. Så -16384 vil betyde -90 grader, mens +16384 vil betyde 90 grader. For vores Arduino betyder dette intet mere end en simpel kortfunktion: Husk på, at variablen AcY er af typen lang, hvilket betyder, at den kortlagte variabel i vores tilfælde vinkel også skal være lang.

Trin 4: PCB -design til Digital Spirit Module |

Vi har designet en PCB -model til vores digitale åndsmodul ved hjælp af et af de bedste online PCB -simuleringsværktøjer, der er kendt som EasyEDA - Online PCB -design og kredsløbssimulator EasyEDA er platformen, hvor du kan teste dine færdigheder, hvor du kan lære nye færdigheder og hvor du endda kan ændre dine færdigheder. Det er et sted, der giver dig fantastiske webbaserede EDA -værktøjer til elektronikingeniører, pædagoger, studerende, producenter og entusiaster. I er alle velkomne til at bruge disse værktøjer gratis og til at oprette jeres egne online webbaserede printkort. Det er ikke nødvendigt at installere software. Bare åbn EasyEDA i enhver HTML5-kompatibel, standard-kompatibel webbrowser.

PCB Gerber View - JLCPCB Online Gerber Viewer

Trin 5: PCB'erne ankom til vores projekt

Vi bestilte online -print til vores produktmodul fra JLCPCB. De gav os printkortene til dette projekt, som vi brugte til at samle alle komponenterne til det. JLCPCB er den største PCB-prototypevirksomhed i Kina og en højteknologisk producent med speciale i hurtig PCB-prototypeproduktion, De har det bedste tilbud til printkort: 10 stykker for kun 2 $. Hvis du vil prototype dit eget PCB, skal du gå videre til jlcpcb.com og uploade din Gerber-fil for at få PCB'er i høj kvalitet.

$ 2 For 10 PCB'er (24 timers hurtig omgang:

• PCB'erne var fremragende, kvaliteten robust, stærk og meget smuk.
• Meget god pris. 100% garanteret kvalitet eller genfødsel.
• God leveringstid: 3 dage med DHL. Online indkøbsordre.
• Hurtig produktionsproces Teknisk support, hvis nogen reagerer.

Trin 6: Se sidste video | PCB -tilbud | PCB -samling

Version 2.0

Vi arbejder i øjeblikket på den næste version af dette projekt. Vi er villige til at implementere et OLED -display, for et bedre overblik over vinklerne målt af modulet. Vi ønsker også at gøre dette modul mere kompakt og bærbart. Følg med for opdateringer!

For kildekode Besøg: Digital vaterpas Et DIY -projektmodul af Electronicslovers