Ultimate Sonic Tornavida: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Tamam, Doctor Who'dan gerçek bir sonik tornavida kadar yapamaz, ama bu bir başlangıç. Bu proje, kardeşim için ekstra küçük bir Noel hediyesiydi. Amazon'da sonik tornavida oyuncakları bulabilirsiniz, ancak aydınlatmanın ve muhtemelen ses çıkarmanın dışında, pek bir işlevi yoktur. Aslında farklı kullanımları ve ayarları olan bir sonik tornavida yapmak istedim. Bunun da ötesinde, günümüz dünyasında mevcut olan arduino sensörleriyle bir sonik tornavidaya ne kadar yaklaşabileceğimi görmek istedim. Bu yüzden bu tornavida gerçek bir tornavida kadar havalı olmaktan çok uzak olsa da, onu mümkün olduğunca çok kullanımla paketlemek için elimden gelenin en iyisini yaptım. Şunlara sahiptir:

• Bir ultrasonik sensör - 254 inç'e (~6.5 metre) kadar olan uzunlukları inç hassasiyetinde ölçmek için (artı bir sonik cihazın bir tür sonik bileşene sahip olması gerekir)
• Bir lazer ölçüm sensörü - ultrasonik 6 inç'in altında ölçüm yapamaz, bu nedenle tam bir ölçüm aralığına sahip olmak için, mm hassasiyetle bir metreye kadar ölçebilen bu sensörü ekledim
• Bir Pusula - bir dahaki sefere açık hava macerasına çıktığınızda yönünüzü kuzeyden almak için
• UV LED - gizli mesajları okumak ve muhtemelen vampirleri kovmak için
• GPS- kaybolursanız sizi başladığınız yere geri götürmek için

ve tabi ki

mavi LED'ler - karanlık bir yeri keşfederken ışık sağlamak için

Umarım eğlenirsiniz. Beğendiyseniz, oy vermeyi düşünün.

Adım 1: Malzemeler

Malzemeler yaklaşık 200 $ 'a geliyor, ancak onları nereden aldığınıza ve elinizde ne olabileceğine bağlı. Adafruit bağlantılarını birçok farklı elektronik için koydum. Adafruit, arduino teknolojisi için bir nevi benim tercihim. Ayrıca, ürün sayfalarında, farklı elektroniklerin test edilmesinde ve çalıştırılmasında çok yardımcı olan öğreticilere bağlantılar da vardır. Yine de başka yerlerde daha ucuz fiyatlar bulabilirsin. Amazon bazen daha ucuza Adafruit ürünlerine sahiptir, ancak genellikle çok fazla değildir.

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

**Wifi, bluetooth veya diğer bazı ekstra işlevleri eklemek için diğer Feather MO kartlarından birini kullanmayı da deneyebilirsiniz.

Adafruit Ultimate GPS -------------------------------------------------- --------------------$39.95

Tek renkli 0,96 128x64 OLED grafik ekran ---------------------------------- 19.50$

UV/UVA 400nm Mor LED 5mm Şeffaf Lens - 10'lu paket ------------------------ 4.95$

Adafruit VL53L0X Uçuş Mesafe Sensörü Süresi - ~30 ila 1000mm -------$14.95

Maxbotix Ultrasonik Telemetre - LV-EZ0 - LV-EZ0---------------------------26,95 $

Adafruit LED Payetler - Kraliyet Mavisi - 5'li Paket --------------------------------- 3,95 $

Üç eksenli İvmeölçer + Manyetometre (Pusula) Kartı ----------------$14.95

Lityum İyon Polimer Pil - 3.7v 500mAh----------------------------------------------------$7,95

**İsterseniz yukarıdaki pil yerine taşınabilir telefon şarj aleti ve usb kablosu kullanabilirsiniz. Bir telefon şarj cihazı, tornavidaya bir telefon şarj cihazı olma özelliği kazandırır. Ancak, pil ile Tüy arasındaki tele bir açma/kapama anahtarı bağlamanız gerekir ve bunu bir usb kablosuyla yapmak daha zordur. Bir telefon pili, özellikle kalın teller kullanıyorsanız, tornavidayı çok daha hacimli hale getirir.

Silikon Kapak Örgülü Çekirdekli Tel - 50ft 30AWG Kırmızı----------------------$4,95

**Feragatname: Aslında bu kabloyu kullanmadım. Kullandığım tel daha kalındı, bu da tüm elektronik aksamları tornavida kasasına yerleştirmeyi çok daha zorlaştırdı. Yukarıdaki tel, keşke kullansaydım. Ayrıca sadece kırmızı kablo almanız zorunludur çünkü hiçbir şey kırmızı kablolarla dolu bir pvc boru gibi "şüpheli" demez:)

Potansiyometre------------------------------------------------- --------------------------$1,25

**Bunu da kullanmadım. Başlangıçta, 10. Doktor'un tornavidasının ayarları değiştirmek zorunda kaldığı kayma hareketini taklit etmek için bir sürgülü potansiyometre kullanacaktım. Sürgülü potansiyometre çalışmadığında, elimde bulunan standart bir potansiyometreyi kullandım.

Tuşu kaydır------------------------------------------------ ----------------------------------$0.95

** Zaten sahip olduğum biraz farklı bir anahtar kullandım

Dokunsal Düğme anahtarı (6mm) x 20 paket ----------------------------------------- -2.50$

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

100 uF elektrolitik kapasitörler ---------------------------------------------- --------$1,95

1 X2' PVC boru------------------------------------------- ---------------------------$2.18

3/4"X2-1/2" Galvaniz Çelik Boru Nipeli------------------------------------ --$1,87

Renkli Koli bandı (Gri ve altınla gittim ama size hangi renkler çağrılırsa onu kullanıyorum)

Ayrıca ihtiyacınız olacak:

• Bir havya ve lehim
• Bir el testeresi
• Bir matkap
• sıcak tutkal
• tel striptizci

Adım 2: Kablolama: Bölüm 1

** İlk resim, Tüy'e lehimlenmiş LED'leri ve Ultrasonik'i gösterir, ancak henüz bunları bağlamayın.

Aşağıdaki bağlantıları lehimleyin.

GPS======Tüy

Kablo Uzunluğu - GPS, Tüyün hemen yanında olacaktır (resme bakın), bu nedenle kabloların 3 inçten fazla olması gerekmez.

RX========TX

TX======== RX

GND======GND

VIN=======3.3v

Pusula===Tüy

Tel Uzunluğu- Pusula, Tüyün tam üstünde olacaktır, bu nedenle teller kabaca 1,75 inç uzunluğunda olmalıdır.

GND======GND

VIN=======3.3v

SDA======SDA

SCL======SCL

ToF Lazer====Tüy

Tel Uzunluğu - kabaca 2,5 inç

GND========GND

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

SDA========SDA

SCL========SCL

Her iki SDA kablosunu da Tüy üzerindeki SDA deliğine ve her iki SCL kablosunu da SCL deliğine lehimleyin. Dilerseniz Feather'ın prototipleme bölümünü kullanabilirsiniz.

Potansiyometre====Tüy

bitiş pimi=========GND

diğer uç pimi=====3.3v

orta pim======A5

Her iki uç pime bir kapasitör lehimleyin. Kondansatörün (-) tarafının burada görüldüğü gibi GND pinine gittiğinden emin olunuz.

Düğmeler=====Tüy

Tel Uzunluğu - kabaca 3.5 inç

İki düğme var. Her düğme için düğmenin bir tarafını 3.3v'ye bağlayın. Diğer tarafı 10k ohm'luk bir dirençle toprağa bağlayın (arduino web sitesindeki bu şemaya bakın). Direncin doğru yöne gittiğinden emin olun ve çok fazla açıkta kalan tel bırakmamaya çalışın. İlk düğme için, dirençli tarafı bir tel ile Feather üzerindeki pim 5'e bağlayın. İkinci düğme için, düğmenin direnç tarafından gelen bir kabloyu Tüy üzerindeki pim 6'ya bağlayın.

Pil Paketi Anahtarı

Aküden tellerden birini kesin. Kesilen telin bir tarafını sürgülü anahtarın ucuna ve kesilen telin diğer tarafını anahtarın ortasına lehimleyin.

Son olarak, yaklaşık bir fit uzunluğunda lehim tellerini Tüy üzerindeki 9, 10, 12, 13, SCK, MOSI, MISO ve A0 deliklerine lehimleyin. Ayrıca, her biri bir fit uzunluğunda iki kabloyu toprağa ve iki kabloyu (ayrıca bir fit uzunluğunda) güç kaynağına lehimleyin. Her bir kabloyu, ucunda bir bant parçası ile uygun adla etiketleyin.

Adım 3: Vakayı Hazırlamak

Başlangıçta, teknoloji için kasayı bakır veya bronz gibi farklı metal borulardan, belki çelik veya alüminyum parçalarla yapmak istedim, böylece bir çeşit steampunk ama modern olurdu. Ancak, teknolojinin metal bir kasaya (özellikle pusulaya) yerleştirilmeyi seveceğini düşünmedim ve boruları kesip şekillendirebilmem gerekiyordu. Metal borularla böyle şeyler yapmak beni aşardı, ben de PVC ile gittim.

Yaklaşık 7 inç uzunluğunda bir PVC kesin. Boru nipelini PVC'nin bir ucuna vidalayın. Çok sertleştiğinde, pense kullanın ve PVC'yi yumuşatmak için bir ocakta ısıtın. Metal borunun dişlerini kapatmak için PVC'yi deneyin ve alın. 8 inç uzunluğunda ikinci bir PVC parçasını kesin. Bu PVC ve boru nipeli diğer ucu ile aynı şeyi yapın.

PVC'yi istediğiniz orantıya gelene kadar biraz kısaltın (tornavida muhtemelen biraz uzun).

Ardından, OLED ekranın tüpün yanına "oturması" için bir girinti yapın. PVC'yi yakmamaya dikkat ederek 7 inçlik parçanın bir tarafını ısıtın. OLED'in boyutuyla ilgili bir bölümü, resimlerdeki OLED ekranla kabaca aynı noktada düzleştirmek için bir tahta parçası kullanın. Ucu daireselden biraz ovale değiştirmek için PVC'nin en önüne de bastırmak için tahta parçasını kullanın.

8 inç PVC'yi OLED girintisinin karşısındaki tarafta ısıtın. PVC'nin kenarını biraz oval gibi olacak şekilde düzleştirin.

PVC'yi soğumaya bırakın.

7 inç PVC'nin en üst kısmında maxbotix ultrasonik sensöre uyacak şekilde bir çentik açın (yukarıdaki resim). Çentiğin ultrasonik sensöre tam oturmasını sağlamaya çalışın.

OLED için düz noktanın ortasında yarım inç çapında bir delik açmak için matkabı kullanın. Ardından, OLED girintisinin karşısındaki (ısıttığınız alan) 8 inçlik parçada dikdörtgen bir delik açmak için bir matkap ve testere kullanın. Dikdörtgen deliği olabildiğince küçük yapmak istiyorsunuz, ancak yine de PVC'ye yerleştirmek için Tüy ve diğer teknolojileri içine sığdırabilirsiniz.

Son olarak, potansiyometre için OLED ile aynı taraftaki 8 inçlik parçaya bir delik açın.

Adım 4: Teknolojiyi Kasaya Yerleştirmek

Telleri Geçirmek

Tüy ve ona bağlı tüm sensörleri alın ve kablolama adımının sonundan ayak uzunluğundaki etiketli kabloları daha uzun (8 inç) PVC bölümündeki kare deliğe sokun. SCK, MOSI, MISO, pim 13 ve pim 12 kablolarını topraktan biri ve 3.3v kablolardan biri ile birlikte borudan geçirin ve OLED girintisindeki delikten çıkarın. Diğer kabloları (A0, toprak, 3.3v, pim 9 ve pim 10) borunun içinden geçirin ve üstten çıkarın. Şimdi üstten çıkan ve yandaki bir delikten çıkan teller olmalıdır.

Tüyün Konumlandırılması

Teknoloji karmaşasını tüpe yönlendirin. Potansiyometrenin diğer taraftaki deliğe girdiğinden emin olun. Pusula, tüy ve potansiyometrenin tam ortasına oturacaktır. Pusulanın doğru yöne baktığından emin olun. Pusulanın gösterdiği yön ne olursa olsun, tornavidanın ön tarafının aynı yönü göstermesini istersiniz, bu nedenle pusula kuzeye baktığını söylüyorsa, tornavidanın ön tarafı da kuzeye bakmalıdır. Bunu Adafruit'teki pusula öğreticisiyle kontrol edebilirsiniz. GPS, seramik anten borudan uzağa bakacak şekilde Tüy'ün hemen yanında duracaktır. Tüy, sıfırlama düğmesi içeri bakacak şekilde yan tarafa oturacaktır. USB bağlantı noktasının GPS'in yanında arkaya baktığından emin olun. ToF lazer her şeyin üstüne oturacak. Lazerin arkası (lazerin olmadığı taraf), sıfırlama düğmesi olmayan Tüy tarafı ile sırt sırta olacaktır. Düğmeler, PVC'nin dışına sarılıp yapıştırılabilmesi için kare deliğin kenarından dışarı çıkacaktır. Pil kablolarını ve ardından pili tornavidanın arka ucuna kaydırın ve pili Tüy'e takın. Elektronik aksamı, hiçbir şeyi kırmadan, mümkün olduğu kadar PVC'ye parçalayın.

Dikdörtgen Deliği Kapatma

Geri dönüşüm kutunuzda bulabildiğiniz her şeyden bir parça esnek plastik kesin. Plastik, Tüy'ü kaplayacak kadar uzun olmalı, ancak GPS'i değil ve teknolojiyi dikdörtgen delikte saracak ve PVC'ye temas edecek kadar geniş olmalıdır. ToF lazer sensörünün bulunduğu plastikte gerçek lazer için yeterince büyük küçük bir delik açın, böylece lazer doğru okumalar alır. Ardından lazer sensörünü plastiğe bantlayın. Plastiği açıkta kalan dikdörtgen deliğin etrafına olabildiğince sıkı sarın. Sürgülü anahtarın ve iki düğmenin altına sıkışmadığından ve altından çıktıklarından emin olun ve ardından koli bandı kullanarak plastiği PVC'ye bantlayın. Feather'daki USB bağlantı noktasının hala kablo için erişilebilir olduğundan emin olun. PVC'yi koli bandıyla olabildiğince düzgün bir şekilde örtün. Aküye bağlı sürgülü anahtarı PVC'nin dışına kuvvetlice bantladığınızdan emin olun. Ayrıca gerçek GPS antenini veya GPS kartındaki LED'i bantlamadığınızdan emin olun. Sadece kartı GPS anteninin etrafına bantlayın. Son olarak, düğmeleri PVC'nin dışında istediğiniz yere yapıştırmak için sıcak tutkal kullanın.

Adım 5: Kablolama: Bölüm 2

Aşağıdaki bileşenleri PVC'den geçirilmiş tellere lehimleyin. Çok uzunlarsa, ayak uzunluğundaki kabloları kesin. Onlara erişebilmeniz ve bileşenleri lehimleyebilmeniz için onları yeterince uzun yapın.

OLED Ekran=====Tüy

GND======GND

Vin=======3.3v

VERİ=====MOSI

CLK======SCK

D/C======MISO

RST======13

CS=======12

Maxbotix Ultrasonik===Tüy

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

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

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

UV LED======Tüy

LED'in uzun kablosunu pim 10'a bağlı kabloya bağlayın. Kısa kabloyu topraklama kablosuna bağlayın. Kabloları LED'in tabanına yakın bağlamaya çalışın. Ardından LED'in fazla açıkta kalan kablolarını kesin. Yanlışlıkla birbirlerine veya başka bir kabloya dokunmalarını önlemek için bağlantıları bantla sarın.

Mavi LED'ler======Tüy

Tornavida üzerindeki Mavi LED'leri nereye yerleştirdiğiniz ile farklı şeyler yapabilirsiniz. Üçü öne, ikisini üst tarafa bakacak şekilde koydum, böylece önden ışık gelecek ve üstteki ledler kolay görülüp gösterge olarak kullanılacaktı. Ancak bunu yapmaya karar verirseniz, beş LED'in hepsinin pozitif tarafını kabloyla ve beşinin de negatif tarafını ikinci bir kabloyla bağlayın. Ardından, negatif kabloyu Feather'dan topraklama kablosuna ve pozitif kabloyu Feather'ın 9 numaralı piminden gelen tele lehimleyin.

OLED'i PVC üzerindeki girintiye yerleştirin ve LED'leri ve ultrasonik sensörü tornavidanın önündeki çentiğe yerleştirin. Fazla hareket etmemelidirler. Yaparlarsa yapıştırıcı veya bant kullanabilirsiniz.

Son olarak, daha kısa olan PVC'yi mümkün olduğunca düzgün bir şekilde koli bandıyla kaplayın.

6. Adım: Kod

Şimdiden özür dilerim. Kodum, Frankenstein'ı tek, tutarlı, bir araya getirilmiş bir adam gibi gösteren farklı kod parçalarından oluşan korkunç, bantlanmış bir eklemedir. Yine de tüm farklı kod parçalarını nereden aldığımı göstermeye çalıştım. Birçoğu Adafruit kütüphane örneklerinden. Ayrıca bazıları bir kıvılcım eğlenceli sayfasından ve bazıları da öğretilebilir tatlı bir otonom araçtan. Github'daki bir geocaching projesinden daha fazlası geldi. OLED, ToF lazer, pusula ve GPS için kitaplıkları indirmeyi unutmayın. Ayrıca, Tüy'ü Arduino IDE'deki panolara eklediğinizden emin olun. Materyaller adımındaki bağlantılardaki öğreticiler, size bu konuda rehberlik edebilir.

Adım 7: Kullanmak

Sürgülü anahtar onu açar ve kapatır. Potansiyometre, ayarlar arasında geçiş yapmanızı sağlar.

Potansiyometre değerleri 500-600: GPS. GPS kilitliyken, GPS LED'i çok fazla yanıp sönmez. Bir düğmeye basarsanız, mevcut koordinatlarınız kaydedilir. Daha sonra başka bir yere hareket eder ve ikinci düğmeye basarsanız, tornavida yönü başladığınız yere yönlendirecektir.

Değerler 600-700: Pusula. Kuzeyden yönünüzü gösterir. Kuzeyi gösteriyorsanız LED'ler yanar.

700-750: Mavi LED'ler

750-800: UV LED'i

800-900: Ultrasonik Sensör

900-1024: ToF Lazer

Gelecekte, o harika sonik tornavida vızıltı sesini eklemek için bir piezo ekleyebilirim. Ultrasonik sensörü sadece hareket sensörü olarak kullanan bir ayar eklemek de harika olurdu. Ardından tornavidayı bir yere bırakabilir ve biri geldiğinde sizi uyarmasını sağlayabilirsiniz. Başka neler ekleyebileceğimi görmek eğlenceli olacak.

Yeterli olmadığımı fark ettiğimde bazı fotoğrafları çektiği için kardeşime özel teşekkürler.

Umarım bu projeden hoşlanmışsınızdır. Herhangi bir yorumunuz veya sorunuz varsa, gönderin!