Ultimate Sonic skruetrækker: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Ok, så det kan ikke gøre så meget som en egentlig sonisk skruetrækker fra Doctor Who, men det er en start. Dette projekt var en ekstra lille julegave til min bror. Du kan finde sonisk skruetrækkerlegetøj på Amazon, men bortset fra at lyse op og muligvis larme, har de ikke rigtig meget funktion. Jeg ville lave en sonisk skruetrækker, der faktisk havde nogle forskellige anvendelser og indstillinger. Yderligere end det ville jeg se, hvor tæt jeg kunne komme på en sonisk skruetrækker med de arduinosensorer, der er tilgængelige i nutidens verden. Så selvom denne skruetrækker er langt fra at være så cool som en rigtig, gjorde jeg mit bedste for at pakke den med så mange anvendelser som muligt. Det har:

• En ultralydssensor- til måling af længder op til 254 tommer (~ 6,5 meter) med en nøjagtighed til tommer (plus en sonisk enhed skal have en slags sonisk komponent)
• En lasermålesensor- ultralydet kan ikke måle under 6 tommer, så for at have et fuldt spektrum af målinger tilføjede jeg denne sensor, som kan måle op til en meter med mm nøjagtighed
• Et kompas- til at få din kurs nordfra, næste gang du er på et udendørs eventyr
• UV LED- til læsning af hemmelige beskeder og muligvis afværgelse af vampyrer
• GPS- til at guide dig tilbage til det sted, hvor du startede, hvis du går tabt

og selvfølgelig

blå lysdioder- for at give lys, når du udforsker et mørkt sted

Jeg håber du nyder. Hvis du kan lide det, kan du overveje at stemme for det.

Trin 1: Materialer

Materialerne kommer til omkring $ 200, men det afhænger af, hvor du får dem, og hvad du måske allerede har. Jeg satte Adafruit -links til en masse af de forskellige elektronik. Adafruit er sådan noget jeg går efter for arduino tech. De har også links til selvstudier på produktsiderne, hvilket er super nyttigt til at teste den forskellige elektronik og få dem til at fungere. Du kan muligvis finde billigere priser andre steder. Amazon har undertiden Adafruit -produkter billigere, men normalt ikke meget.

Adafruit Feather MO Basic Proto --------------------------------------------- ------- $ 19,95

** Du kan også prøve at bruge et af de andre Feather MO -kort til at tilføje Wifi, bluetooth eller nogle andre ekstrafunktioner.

Adafruit Ultimate GPS ----------------------------------------------- ------------------- $ 39,95

Monokrom 0,96 128x64 OLED grafisk display ------------------------------ $ 19,50

UV/UVA 400nm Lilla LED 5mm Clear Lens-10 stk. ----------------------- $ 4,95

Adafruit VL53L0X Time of Flight Distance Sensor-~ 30 til 1000 mm ------- $ 14,95

Maxbotix ultralydsmåler-LV-EZ0-LV-EZ0 --------------------------- $ 26,95

Adafruit LED-pailletter-Royal Blue-Pakke med 5 ---------------------------------- $ 3,95

Triple-axis Accelerometer+Magnetometer (Compass) Board --------------- $ 14,95

Lithium-ion-polymerbatteri-3,7v 500mAh ------------------------------------- $ 7,95

** Hvis du vil, kan du bruge en bærbar telefonoplader og usb -kabel i stedet for ovenstående batteri. En telefonoplader giver skruetrækkeren den ekstra mulighed for at være en telefonoplader. Du skal dog tilslutte en tænd/sluk -kontakt til ledningen mellem batteriet og fjer, og det er sværere at gøre det med et usb -kabel. Et telefonbatteri gør også skruetrækkeren meget mere omfangsrig, især hvis du bruger tykke ledninger.

Silikone Cover Stranded-Core Wire-50ft 30AWG Rød ---------------------- $ 4,95

** Ansvarsfraskrivelse: Jeg brugte faktisk ikke denne ledning. Tråden, jeg brugte, var tykkere, hvilket gjorde det meget sværere at få al elektronikken i skruetrækkerhuset. Ovenstående ledning er, hvad jeg ville ønske, jeg havde brugt. Det er også bydende nødvendigt, at du kun køber rød ledning, fordi intet siger "mistænkeligt" ligesom et pvc -rør fyldt med røde ledninger:)

Potentiometer --------------------------------------------------------- -------------------------- $ 1,25

** Jeg brugte heller ikke dette. Oprindeligt skulle jeg bruge et glidepotentiometer til at efterligne den glidende bevægelse, som den 10. læges skruetrækker havde til at ændre indstillinger. Da glidepotentiometeret ikke fungerede, endte jeg med at bruge et standard potentiometer, som jeg allerede havde ved hånden.

Skubkontakt ------------------------------------------------ ----------------------------- $ 0,95

** Jeg brugte en lidt anden switch, jeg allerede havde

Taktil knapkontakt (6 mm) x 20 stk. ----------------------------------------- -$ 2,50

10k ohm modstand ----------------------------------------------- ---------------------- $ 0,75

100 uF elektrolytkondensatorer ---------------------------------------------- ------- $ 1.95

1 X2 'PVC-rør -------------------------------------------- --------------------------- $ 2,18

3/4 "X2-1/2" galvaniseret stålrørnippel ------------------------------------ -$ 1,87

Farvet gaffatape (jeg gik med gråt og guld, men gå med de farver, der kalder dig)

Du skal også bruge:

• Et loddejern og lodde
• En håndsav
• En øvelse
• varm lim
• wire strippere

Trin 2: Ledningsføring: Del 1

** Det første billede viser lysdioder og ultralyd loddet til fjer, men forbind dem ikke endnu.

Lod følgende forbindelser.

GPS ====== Fjer

Trådlængde- GPS'en vil være lige ved siden af fjeren (se billedet), så ledningerne ikke behøver at være mere end en 3 tommer lange.

RX ======== TX

TX ========= RX

GND ====== GND

VIN ======== 3.3v

Kompas === Fjer

Trådlængde- Kompasset vil være lige oven på fjeren, så ledningerne skal være cirka 1,75 tommer lange.

GND ====== GND

VIN ======== 3.3v

SDA ====== SDA

SCL ====== SCL

ToF Laser ==== Fjer

Trådlængde- cirka 2,5 tommer

GND ========= GND

VIN ========== 3.3v

SDA ======== SDA

SCL ========= SCL

Lod begge SDA -ledninger til SDA -hullet på fjeren og begge SCL -ledninger til SCL -hullet. Du kan bruge prototypesektionen på fjeren, hvis du vil.

Potentiometer ==== Fjer

slutnål ========== GND

anden ende pin ===== 3.3v

midterste pin ====== A5

Lod en kondensator til begge endeben. Sørg for, at (-) siden af kondensatoren går til GND-stiften som vist her.

Knapper ===== Fjer

Trådlængde- cirka 3,5 tommer

Der er to knapper. For hver knap skal du slutte den ene side af knappen til 3,3v. Tilslut den anden side til jorden gennem en 10k ohm modstand (se dette diagram fra arduino -webstedet). Sørg for, at modstanden går den rigtige vej, og prøv ikke at efterlade en masse eksponeringsledning. For den første knap forbindes siden med modstanden til pin 5 på fjeren med en ledning. For den anden knap tilsluttes en ledning fra knappens modstandsside til pin 6 på fjeren.

Batteripakke switch

Klip en af ledningerne fra batteriet. Lod den ene side af den afskårne ledning til enden af glidekontakten og den anden side af den afskårne ledning til midten af kontakten.

Endelig loddetråd på cirka en fod i længden til hullerne 9, 10, 12, 13, SCK, MOSI, MISO og A0 på fjeren. Lod også to ledninger, hver en fod i længden, til jorden og to mere (også en fod i længden) til strøm. Mærk hver ledning med det relevante navn med et stykke tape på enden.

Trin 3: Fremstilling af sagen

Oprindeligt ville jeg lave kabinettet til teknologien af forskellige metalrør som kobber eller bronze med måske nogle stål- eller aluminiumstykker, så det ville være en slags steampunk, men moderne. Jeg troede dog ikke, at teknologien gerne ville være indesluttet i en metalkasse (især kompasset), og jeg havde brug for at kunne skære og forme rørene. At gøre sådanne ting med metalrør var ud over mig, så jeg gik med PVC.

Skær en længde af PVC omkring 7 inches lang. Skru rørniplen i den ene ende af PVC'en. Når det bliver for hårdt, skal du bruge tænger og opvarme PVC på et komfur for at blødgøre det. Prøv at få PVC til at dække gevindene på metalrøret. Skær et andet stykke PVC 8 tommer langt af. Gør det samme med denne PVC og den anden ende af rørniplen.

Trim PVC'en lidt ned, hvis du vil, indtil den har de proportioner, du ønsker (skruetrækkeren er sandsynligvis lidt lang).

Lav derefter et indrykning, så OLED -skærmen kan "sidde" på siden af røret. Opvarm den ene side af det 7 tommer store stykke, og pas på ikke at brænde PVC'en. Brug et stykke træ til at flade et snit ud på størrelse med OLED på nogenlunde samme sted som OLED -displayet på billederne. Brug træstykket til også at trykke på forsiden af PVC'en for at ændre enden fra cirkulær til lidt af en oval.

Opvarm 8 tommer PVC på siden modsat OLED -indrykket. Flad siden af PVC lidt til en gør den lidt som en oval.

Lad PVC afkøle.

Skær et hak i toppen af den 7 tommer PVC for at passe til maxbotix ultralydssensoren (billede ovenfor). Prøv at få hakket til at passe godt til ultralydssensoren.

Brug boret til at bore et hul en halv tomme i diameter midt på det flade sted til OLED. Brug derefter en boremaskine og sav til at skære et rektangulært hul i det 8 tommer store stykke på siden modsat OLED -indrykket (samme område, hvor du opvarmede det). Du vil gøre det rektangulære hul så lille som muligt, men stadig være i stand til at passe fjer og anden teknologi ind i det for at sætte det i PVC.

Til sidst skal du bore et hul i 8 tommerstykket på samme side som OLED'en til potentiometeret.

Trin 4: Læg Tech i sagen

Trådning af trådene

Tag fjer og alle de sensorer, der er tilsluttet den, og indsæt de fodmærkede ledninger fra enden af ledningstrinnet i det firkantede hul i den længere (8 tommer) PVC -sektion. Træk SCK-, MOSI-, MISO-, pin 13- og pin 12 -ledningerne sammen med en af jorden og en af 3.3v -ledningerne gennem røret og ud af hullet i OLED -indrykket. Træk de andre ledninger (A0, jord, 3.3v, pin 9 og pin 10) gennem røret og ud af toppen. Du skal nu have ledninger, der kommer ud fra toppen og ud af et hul i siden.

Placering af fjer

Styr teknologiens rod ind i røret. Sørg for, at potentiometeret går ind i hullet på den anden side. Kompasset sidder lige mellem fjer og potentiometer. Sørg for, at kompasset vender den rigtige vej. Uanset hvilken vej kompasset peger, vil du have, at skruetrækkerens forside peger i samme retning, så hvis kompasset siger, at det vender mod nord, skal skruetrækkerens front også vende mod nord. Du kan kontrollere dette med vejledningen til kompasset på Adafruit. GPS'en sidder lige ved siden af fjeren med den keramiske antenne vendt væk fra røret. Fjeren sidder med siden med nulstillingsknappen vendt ind. Sørg for, at USB -porten peger bagud ved siden af GPS'en. ToF -laseren vil sidde oven på alt andet. Bagsiden af laseren (siden uden laser) vil være ryg mod ryg med fjerens side uden nulstillingsknappen. Knapperne stikker ud i siden af det firkantede hul, så de kan vikle rundt om ydersiden af PVC'en og limes fast på den. Skub batteriets ledninger efterfulgt af batteriet i bagenden af skruetrækkeren, og sæt batteriet i fjer. Smad elektronikken ned i PVC så meget som du kan uden at bryde noget.

Dækker det rektangulære hul

Skær et stykke fleksibel plast ud af det, du kan finde i din genbrugsbeholder. Plasten skal være lang nok til at dække fjeren, men ikke GPS'en og bred nok til at vikle rundt om teknologien i det rektangulære hul og kontakte PVC'en. Skær et lille hul lige stort nok til selve laseren i plasten, hvor ToF lasersensoren er, så laseren får nøjagtige aflæsninger. Tape derefter lasersensoren til plasten. Pak plasten rundt om det udsatte rektangulære hul så tæt som du kan. Sørg for, at glidekontakten og de to knapper ikke er fanget under den og er ude under den, og tape derefter plasten med PVC med tape. Sørg for, at USB -porten på fjeren stadig er tilgængelig for et kabel. Dæk PVC med gaffatape så pænt som du kan. Sørg for kraftigt at tape tape -kontakten, der er sluttet til batteriet, på ydersiden af PVC'en. Sørg også for ikke at tape over den faktiske GPS -antenne eller LED'en på GPS -kortet. Tape bare tavlen rundt om GPS -antennen. Sidst men ikke mindst skal du bruge varm lim til at lime knapperne til det sted, du vil have dem på ydersiden af PVC.

Trin 5: Ledningsføring: Del 2

Lod de følgende komponenter til de ledninger, der er gevind gennem PVC'en. Trim foden lange ledninger, hvis de er super lange. Gør dem lige lange nok, så du kan få adgang til dem og lodde komponenter til dem.

OLED Display ===== Fjer

GND ====== GND

Vin ======= 3.3v

DATA ===== MOSI

CLK ====== SCK

D/C ====== MISO

RST ====== 13

CS ======== 12

Maxbotix Ultralyd === Fjer

AN ================= A0

GND ============== GND

+5 ================ 3.3v

UV LED ====== Fjer

Tilslut LED'ens lange ledning til ledningen, der er tilsluttet pin 10. Tilslut den korte ledning til jordledningen. Prøv at forbinde ledningerne tæt på bunden af LED'en. Klip derefter de overskydende eksponerede ledninger af LED'en af. Pak forbindelserne ind i tape for at forhindre, at de ved et uheld rører hinanden eller en anden ledning.

Blå lysdioder ====== Fjer

Du kan gøre forskellige ting med, hvor du placerer de blå lysdioder på skruetrækkeren. Jeg lagde tre på forsiden vendt fremad og to på toppen opad, så der ville være lys, der pegede ud foran, og lysdioderne på toppen ville være lette at se og bruges som indikatorer. Uanset hvordan du beslutter dig for at gøre det, skal du forbinde den positive side af alle fem lysdioder med ledning og de negative sider af alle fem med en anden ledning. Lod derefter den negative ledning til jordledningen fra fjeren og den positive ledning til ledningen fra pin 9 på fjeren.

Placer OLED på indrykningen på PVC'en, og anbring lysdioderne og ultralydssensoren i hakket foran på skruetrækkeren. De skal ikke bevæge sig for meget. Du kan bruge lim eller tape, hvis de gør det.

Til sidst skal du dække den kortere PVC med gaffatape så pænt som du kan.

Trin 6: Kode

Undskyld på forhånd. Min kode er en uhyrlig, kanalbåndet splejs af forskellige kodestykker, der får Frankenstein til at ligne en enkelt, sammenhængende, sammensat fyr. Jeg forsøgte dog at vise, hvor jeg fik alle de forskellige bits kode. Meget af det er fra Adafruit bibliotekseksempler. Der er også nogle fra en gnist sjov side og nogle flere fra et sødt autonomt køretøj instruerbart. Endnu mere kom fra et geocaching -projekt på Github. Husk at downloade bibliotekerne til OLED, ToF -laser, kompas og GPS. Sørg også for, at du har tilføjet fjeren til brædderne i Arduino IDE. Tutorials fra links i materialetrinet kan guide dig igennem det.

Trin 7: Brug det

Slide -kontakten tænder og slukker. Potentiometeret giver dig mulighed for at skifte mellem indstillinger.

Potentiometerværdier 500-600: GPS. Når GPS'en er låst, blinker GPS -LED'en ikke så meget. Hvis du trykker på knap én, gemmes dine aktuelle koordinater. Hvis du derefter bevæger dig et andet sted og trykker på knap to, vil skruetrækkeren pege retningen tilbage til det sted, hvor du startede.

Værdier 600-700: Kompas. Viser din kurs fra nord. LED'er lyser, hvis du peger mod nord.

700-750: Blå lysdioder

750-800: UV LED

800-900: Ultralydssensor

900-1024: ToF Laser

I fremtiden vil jeg måske tilføje en piezo for at tilføje den vidunderlige soniske skruetrækker summende lyd. Det ville også være fedt at tilføje en indstilling, der bruger ultralydssensoren bare som en bevægelsessensor. Du kan derefter efterlade skruetrækkeren et sted og få det til at give dig besked, når der kommer nogen. Det bliver sjovt at se, hvad jeg ellers kan tilføje.

Særlig tak til min bror for at tage nogle af billederne, da jeg indså, at jeg ikke havde nok.

Håber du nød dette projekt. Hvis du har kommentarer eller spørgsmål, så skriv væk!