Nerf üçün Arduino: Chronograph və Shot Counter: 28 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Əvvəlki Təlimatım infraqırmızı yayıcı və detektor istifadə edərək dart sürətinin aşkarlanmasının əsaslarını əhatə edirdi. Bu layihə, portativ silah sayğacı və xronoqraf hazırlamaq üçün çap edilmiş elektron kart, ekran və batareyalardan istifadə edərək bir addım daha irəli gedir. Əlavə olaraq, ağız flaşını simulyasiya etmək üçün bir neçə LED əlavə edirik. Çünki, pew pew pew…

Çox addımları olan çətin bir layihə kimi görünə bilər, ancaq ekran və mikrokontrolör üçün çap edilmiş bir lövhənin və ticarət komponentlərinin istifadəsi etibarlı bir layihənin yığılmasını xeyli asanlaşdırır. Uğurunuzu təmin etmək üçün layihənin hər bir elementi üçün test kodu da verəcəyəm. Sən bunu edə bilərsən !

Addım 1: Parçalar və Təchizatlar

Üç nüsxə, pulsuz göndərmə ilə sizə yalnız 12.40 dollara başa gələcək, buna görə xərcləri bölüşmək üçün bir dostunuzla birlikdə edin:

OSH Parkı:

Elektron hissələr

• 1 ea., Q1 MOSFET N-CH 20V 530MA TO92-3, Microchip TN0702N3-G,

• 5 ea, 5 mm LED, seçdiyiniz rəng

  • Ağ
  • Kəhrəba
• 6 ea., 100 ohm 1/8W 5% cərəyan məhdudlaşdıran rezistorlar,
• 2 ədəd, 10K 1/8 Vt 5% müqavimət,
• 1 ea. Foto Transistor, [Everlight PT928-6B-F] (https://www.digikey.com/short/qtrp5m)
• 1 ea. IR Emitter, [Everlight IR928-6C-F] (https://www.digikey.com/short/jzr3b8)
• 1 ea. 100 ohm müqavimət 1/8W 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 ea., Kişi-kişi 12 "atlama telləri, [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 ea., Adafruit ItsyBitys 8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 ədəd, BATT HOLDER AAA 3 CELL 6 "LEADS,
• 1 ea., SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 ədəd, SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6, https://www.digikey.com/short/p49hh2 SWITCH TACTILE SPST-NO 0.05A 24V, TE

• 1 ədəd, 7 seqmentli I2C ekran:

  • RED Adafruit 878
  • Mavi Adafruit 881,

3D hissələri

3D hissələr əsasən TinkerCad -da yaradılmışdır, bu da öz məqsədlərinizə uyğun olaraq dəyişdirilməsi asandır:

• Şapka və Bədən:
• Namlu Adaptörü:

STL -lərin nüsxələrini də Thingiverse -ə qoydum:

Alətlər və digərləri:

• Lehimleme dəmir
• Tel çıxarıcılar
• Kesilmiş snayperləri yuyun
• İsti yapışqan silahı
• Tel
• 2 nömrəli iplik vintləri
• 3/4 "PCV

Addım 2:

Devre kartından başlayacağıq.

• İki kiçik "qırılma" lövhəsini ortadan ayırın və yuvarlaq kəsiklər istifadə edərək və ya bükərək ikincisi üçün kənara qoyun.
• Kobud kənarları kəsin, hamarlayın və ya zımpara edin.

Addım 3:

Sizə lehimləmə öyrətməyəcəyəm. Budur, bacardığımdan daha yaxşı göstərən ən sevdiyim bir neçə video:

• Geek Girl Diaries -dən Carrie Ann.
• Adafruitdən Colin

Ümumiyyətlə:

• İpək ekran işarələrindən istifadə edərək PCB -də yeri tapın.
• Ayaq izinə uyğunlaşmaq üçün komponentin uclarını bükün.
• İpləri lehimləyin.
• İpləri kəsin

Rezistorlardan başlayaq, çünki onlar ən bol, ən aşağı oturacaq və ən asan lehimdir. İstiliyə daha davamlıdırlar və texnika ilə məşğul olmaq üçün bir şans verəcəklər. Qütbləri də yoxdur, buna görə də hər iki şəkildə yerləşdirə bilərsiniz.

• LEDlərə cərəyanı məhdudlaşdıran 6 ea, 100 ohm rezistorlar "*R" və "100" işarələnmiş nöqtələrə keçir.
• 2 ea., 10 000 ohm rezistor "10K" işarələnmiş nöqtələrə keçir.

Addım 4:

Sonra, emitter / detektor cütünü quraşdıraq. Bunun necə işlədiyinə dair daha çox məlumat əldə etmək istəyirsinizsə, əvvəlki təlimatlarımı oxuyun.

• İQ yayıcısı aydındır və yuvarlaq lensi mərkəzə işarə edərək "EMIT" işarəsi olan yerə gedir.
• İQ detektoru qara rəngdədir və "DETECT" işarələnmiş nöqtəyə gedir və yuvarlaq lensi İQ yayıcısına yönəldir.

Addım 5:

5 LED birbaşa mikrokontrolör tərəfindən verilə biləcəyindən daha çox cərəyan çəkdiyindən onları açmaq və söndürmək üçün tranzistor açarı istifadə edəcəyik. Təxminən 100 mA ilə işlədiyimiz üçün bu kiçik bir N kanallı MOSFET və ya adi bir NPN tranzistoru ola bilər.

N-MOSFET, "Q1" işarələnmiş nöqtədə, düz üzü işarələrə uyğun gəlir

Addım 6:

LED -lərin polaritesi var. Uzun qurğuşun müsbətdir və PCB -də "+" işarəsi ilə işarələnmişdir. Yan tərəfdə heç vaxt aydın görə bilmədiyim düz bir kənar var.

• Rezistorların və MOSFET -in əks tərəfindəki bütün LEDləri quraşdırın.
• Lövhəni çevirin və hər bir LEDdən yalnız bir ucu lehimləyin.

• LED -ləri yoxlayın, uzun ucun "+" işarəsi olan çuxurda olduğunu və LED -in lövhə ilə bərabər olduğunu yoxlayın.

  Oturmaq üçün LED -ni yumşaq bir şəkildə aşağı itələyərkən birləşməni yenidən qızdırın (şəkil 4 -ə baxın)

• Qalan ipləri lehimləyin və kəsin.

Addım 7:

Ölçüləri 3D çaplı qapağa yerləşdirin. MOSFET-in "t şəkilli" açılışa doğru olması yalnız bir tərəfə uyğundur.

Addım 8:

Kabel çəkməyə başlamaq vaxtıdır!

• Dörd 6 düymlük tel götürün və hər ucunu zolaqla çəkin.

• PCB üzərindəki başlığa lehim:

  • "+" Üçün qırmızı.
  • Qara "-" üçün.
  • "Strobe" olan "S" üçün rəng seçimi və ya LEDləri yandırmaq üçün bir siqnal.
  • "G" üçün "qapı" və ya IR detektorundan gələn siqnal üçün rəng seçimi.

Addım 9:

Ekranı hazırlayaq. Adafruit -in "I2C sırt çantaları" nı bəyənirəm, çünki işləmək üçün yalnız iki siqnal naqili alırlar (gücə və yerə əlavə olaraq). Onları bir -birinə bağlaya bilərsiniz.

Adafruit rəsmi təlimatları:

• PCB işarələrinə uyğun olan ondalık nöqtələri ilə ekran istiqamətini düzgün aldığınızdan əmin olun.

• Əvvəlki addımda olduğu kimi, qalay və zolaq 4 ea., 6 tel:

  • "+" Üçün qırmızı
  • Qara "-" üçün.
  • "SDA" və "SCL" üçün rəng seçimi.

Addım 10:

Düymə istifadəçi girişi üçündür. Silah sayğacını sıfırlamaq üçün istifadə edirəm, ancaq LEDləri bir fənər kimi yandırmaq və ya təsəvvürünüzə nə gəlsə istifadə etmək olar. Bu sizin layihənizdir.

• Anahtarı qırılma lövhəsinə daxil edin və telləri lehimləyin.
• İki ədəd 6 "teli kəsin, soyun və qalaylayın. Biri torpaq üçün qara, digəri fərqli rəng olmalıdır.
• Telləri qırılma lövhəsinə lehimləyin. İstiqamətləndirmənin əhəmiyyəti yoxdur.

Addım 11:

Sürgü açarı gücü açmaq və söndürmək üçün istifadə olunur. Dizayn bir az qarışıqdır, ancaq montajda kömək edir. İpək ekrandakı işarələr, açarın iki müsbət aparıcı arasındakı əlaqəni necə pozduğunu göstərir.

• Təxminən 2 düym qalacaq şəkildə meyilli qutunun uclarını kəsin.
• Sürgü açarını qırılma lövhəsinə lehimləyin.
• Qalan ~ 4 düymlük batareya tutucusundan və lehimdən qırılma lövhəsinin bir tərəfinə keçirin (qırmızı "+", qara "-").
• Batareya tutucusundan qırılma lövhəsinin digər tərəfinə olan telləri lehimləyin (qırmızı "+", qara "-").

Addım 12:

Müxtəlif komponentləri birləşdirməyə başlamaq vaxtıdır. Düyməni ikincisi üçün saxlayacağıq, çünki yalnız bir çuxurdan üç teli asanlıqla yerləşdirə bilərik.

• Üç qırmızı ipi götürün, soyun və bükün:

  • LED üzük
  • 7 seqmentli ekran
  • Sürüşdürmə açarı

• Onları ItsyBitsy -nin "3V" yastığının altına yerləşdirin və lehimləyin.

  Başqa bir taxta növü istifadə edirsinizsə, "5V" pinindən istifadə edin

• Eyni komponentlərdən üç qara torpaq telini götürün, soyun, bükün və "3V" yastığının qarşısındakı "G" yastığına daxil edin.

Addım 13:

Qapı və strobe tellərini uyğun pinlərə bağlayaraq LED halqasını birləşdirməyi bitirin:

• "G" və ya qapı telini ItsyBitsy pin A0 -a bağlayın. Bu, problemlərin aradan qaldırılması üçün analoji oxunuşlar əldə etməyimizə imkan verəcəkdir.
• Parlaqlığı daha sonra idarə etmək istəsək işıq siqnalını PWM etməyə imkan verən "S" və ya strobe telini pin 9 -a bağlayın.

Addım 14:

I2C telləri bağlayaraq 7 seqmentli ekranı birləşdirməyi bitirin:

• SCL ("saat") pinini ekrandan ItsyBitsy üzərindəki SCL pininə bağlayın.
• SDA ("məlumat") pinini ekrandan ItsyBitsy üzərindəki SDA pininə bağlayın.

Addım 15:

Düyməni əlavə etmək vaxtıdır:

• Qara qurğunu lövhənin aşağı qısa kənarındakı ItsyBitsy "G" pininə bağlayın. Bu digər "G" pinlə eyni torpaq siqnaldır.
• Rəng ucunu ItsyBitsy pininə "7" bağlayın. Bu, sayğacı sıfırlamaq üçün bir hardware kəsmə siqnalından istifadə etməyə imkan verəcəkdir.

Addım 16:

Bu nöqtədə, müxtəlif komponentlərimizi sınamağın vaxtı gəldi.

Adafruit ItsyBitsy -dən ilk dəfə istifadə edirsinizsə, lövhəni tanımaq üçün Arduino IDE -ni konfiqurasiya etməli olacaqsınız.

Https://learn.adafruit.com/introducting-itsy-bitsy-32u4/arduino-ide-setup ünvanındakı təlimatları izləyin

Adafruit -in I2C ekranlarını ilk dəfə istifadə edirsinizsə, yenidən Adafruit kitabxanalarından istifadə etmək üçün Arduino IDE -ni konfiqurasiya etməli olacaqsınız.

Https://learn.adafruit.com/adafruit-led-backpack/downloads ünvanındakı təlimatları izləyin

Bunu sınamağın vaxtı gəldi:

• USB Micro istifadə edərək ItsyBitsy -ni kompüterinizə qoşun.
• [Tools] -> [Board] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8MHz].
• [Alətlər] -> [Liman] -> nə vaxt bağlandığı, ümumiyyətlə ən yüksək sayı.
• [Fayl] -> [Nümunələr] -> [Adafruit LED Sırt Çantası Kitabxanası] -> [sevenseg]
• [Eskiz] -> [Yüklə]

Yükləmə uğurlu olarsa, ekran canlanmalı və artan rəqəmləri göstərməyə başlamalıdır. "Vay!" şöhrət. Əks təqdirdə, problemi həll edən şapka taxmağın vaxtı gəldi.

Yükləmə uğursuz olarsa, ItsyBitsy quraşdırma təlimatlarını, IDE parametrlərini və USB kabel bağlantısını iki dəfə yoxlayın.

Ekranın işıqlandırılmaması halında, sırt çantası təlimatlarını və kabel bağlantılarınızı iki dəfə yoxlayın.

Addım 17:

IR yayıcı / detektor cütünü sınamaq vaxtıdır.

• [Fayl] -> [Nümunələr] -> [Analog] -> [AnalogReadSerial]
• Lövhənizə yükləyin.
• IDE'nin sağ küncündəki "Serial Monitor" simgesini basın.

Hər hansı bir şansla, daxil olan dəyərlər axını görürsünüz. Bunlar 10 bitlik analog dəyərlərdir, buna görə 0 ilə 1023 arasında dəyişəcək.

• Fotoşəkil tranzistoru işığa məruz qaldıqda, cərəyanın keçməsinə imkan verir və siqnal 0 -a doğru düşəcək.
• Fotoşəkil tranzistoru IR görmədikdə, siqnalın yüksəlməsinə imkan verən cari axını dayandırır.

Gözlənilən dəyişiklikləri əldə etmirsinizsə, yoxlamaq üçün bəzi şeylər var:

• Üzükdən mikrokontrolöre olan naqilləri iki dəfə yoxlayın.

• IR LED yanır?

  • Toxunmaq üçün bir az isti olmalıdır.
  • Ucuz bir cib telefonu kamerası IR işığını gözəl göstərəcək.
  • Yandırılmırsa, çox güman ki, geriyə bağlanmışdır.

Addım 18:

Strobi sınamağın vaxtı gəldi. Yalnız əsas "Göz qırpma" nümunəsini istifadə edəcəyik və pin nömrəsini dəyişdirəcəyik:

• [Fayl] -> [Nümunələr] -> [01 Əsas] -> [Göz qırpmaq]
• IDE versiyanızdan asılı olaraq, pin nömrəsini 13 -cü addımda seçdiyimiz nömrəyə uyğun olaraq dəyişdirin (pin 9).
• Eskizi yükləyin və kor olmağa hazırlaşın.

Gözlənilən yanıb -sönməni əldə etmirsinizsə, naqillərinizi və pin nömrələrinizi yoxlayın.

Addım 19:

Test etmək üçün yalnız düyməni basmaq qalır:

• [Fayl] -> [Nümunələr] -> [01. Basic] -> [DigitalReadSerial]
• PushButton = 2 dəyişdirin; pushButton = 7;
• PinMode dəyişdirin (pushButton, INPUT); pinMode (pushButton, INPUT_PULLUP);
• Yükləmək.

INPUT_PULLUP, zəif bir çəkmə müqavimətini 3V -a bağlayır, yəni digitalRead () "HIGH" və ya "1" qaytarmalıdır. Düymə basıldıqda "LOW" və ya "0" qaytarılmalıdır.

Gözlənilən dəyərləri almırsınızsa, geri qayıdın və düymənin naqillərini yoxlayın.

Addım 20:

Test edilmiş sistemimizi inteqrasiyaya salmağın vaxtıdır. PVC barel hazırlayaraq başlayın:

• 85 mm uzunluğunda 3/4 "PCV bir hissə kəsin.
• Sonundan 6 mm məsafədə işarələyin və mümkün olduğu qədər mərkəzləşdirilmiş şəkildə hər iki tərəfdən 1/4 "və ya daha böyük bir çuxur qazın.
• Dart keçəndə əks olunan İQ işığını udmaq üçün lülənin içini düz qara rəngdə sprey edin.
• Barelin ucundakı deliklərin yerini qeyd etmək üçün bir fayl istifadə edin.

Addım 21:

• Batareya qutusuna uyğun test edin və lazım olduqda kəsin.
• Çantanı daxil edin (aparıcı ucu güc açarının açılmasına doğru).
• Çantanı isti yapışqan ilə yapışdırın (ikincisini ayırdığımız halda çox da çox deyil).

Addım 22:

Güc düyməsini və düyməni 3D qutu deliklərinə daxil edin və isti yapışqan ilə yapışdırın

Addım 23:

ItsyBitsy -ni yuvasına sürüşdürün və barel üçün bir yolumuz olması üçün naqilləri düzəldin

Addım 24:

• LED halqasını qapağa daxil edin və isti yapışqan ilə yapışdırın.
• ItsyBitsy USB portu düzgün mövqedə çıxması üçün qapağı bağlayın.

Addım 25:

• Barelin ucundakı hizalama işarələrinin qapaq işarələrinə uyğun olması üçün barel daxil edin.
• IR emitentini və detektorunu vizual olaraq yoxlayın və barelin deliklərindən görün. Gerekirse delikləri genişləndirin.
• USB -ni ItsyBitsy -yə qoşun və IR yoxlamalarını yenidən başladın (AnalogReadSerial eskizi).

Addım 26:

Son uyğunlaşmanı əldə etmək bir az çətindir. Barelinizi düzgün vəziyyətdə bağlamaq istəyirsiniz.

• Barel adapterini Nerf blasterə qoşun.
• Barel qutusunu adapterə sürüşdürün, blasterin ucundakı üç vida deliğinin üst -üstə düşdüyünü yoxlayın.
• Çıxış tərəfindəki barelin hizalanmasını yoxlayın.
• Barel adapterindən istifadə edərək qurğunu diqqətlə ayırın.
• PVC -ni barmağınızı içəridə saxlayarkən, barel qutusunu adapterdən diqqətlə sürüşdürün.
• Barelini isti yapışqan ilə yerə yapışdırın.
• Yenidən yığın, yeməyi yenidən yoxlayın
• Vida istifadə edərək qapağı və barel adapterini bağlayın. 2 nömrəli iplik və ya ehtiyat Nerf vintləri işləyəcək.

Addım 27:

Bəzi silah dərəcəli firmware üçün vaxt gəldi.

• Yükləyin və sonra əlavə edilmiş eskizi ItsyBitsy -yə yükləyin.
• Ekranın yanıb -sönən tire olduğunu yoxlayın (ilk atəş açılana qədər).
• Barmağınızı lülə ucuna qoyun ki, IR şüasını bloklayasınız və sonra tez çıxarasınız.
• LED -lərdən bir işıq aldığınızdan əmin olun.
• "1" (atış sayı) və "1.5" kimi saniyədə kiçik ayaqlar arasında dəyişən bir ədədi oxu aldığınızdan əmin olun.
• Barelin altındakı düyməni basın və yanıb -sönən tirelərə qayıtdığını yoxlayın (atış sayını sıfırlayın).

Bu addımlardan hər hansı biri uğursuz olarsa, geri dönün və əvvəlki test eskizlərini istifadə edərək əməliyyatı iki dəfə yoxlayın. Quraşdırma zamanı bir şeyin yıxıldığını yoxlamaq üçün naqilləri yoxlayın.

Addım 28: Sonra nə olacaq?

İndi Nerf silahınızın nə qədər sürətli atdığını bilirsiniz, etdiyiniz hər hansı bir modun təsirini ölçə bilərsiniz. Barel çıxarıla bilən və portativ olduğundan, dostlarınıza partlayıcılarını chrono etməyə icazə verə bilərsiniz.

Bu seriyada irəliləyərək, LiPo üçün batareyanı və naqilləri təkmilləşdirməyi, volanları idarə etmək üçün MOSFET -dən istifadə etməyi və tamamilə özelleştirilebilir bir əməliyyatla seçilmiş bir yanğın sisteminə çalışmağı nəzərdən keçirəcəyik.

Arduino 2019 Müsabiqəsində ikinci yer