DigitalHeroMeter: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

مشاريع تينكركاد »

هل سئمت قياس المسافات باستخدام المساطر والمتر وأشياء أخرى مملة؟ هنا الحل الذي يستخدمه الأبطال الرائعون!

أداة رائعة حقًا يمكنك ارتداؤها مثل قفاز Iron Man ، سهلة التطوير ، عملية للغاية وسهلة الاستخدام بشكل يبعث على السخرية. سرعة القراءة قابلة للتعديل ومريحة ودائمة. لقد رأيت الكثير من هذه الأجهزة ، لكن ليس مثل هذا. الهيكل يحمل الجهاز وهو مطبوع بالكامل ثلاثي الأبعاد واستخدمت بعض مكونات Arduino والبرمجة. بالإضافة إلى ذلك ، من السهل جدًا ترقية النموذج باستخدام مصابيح LED وجرس لإعطاء مؤشرات أخرى للمستخدمين ، أوصي حقًا بهذا المشروع للتعليم لأنه من السهل جدًا تطويره.

آمل أن تعجبك!

اللوازم

1 × اردوينو

1 × جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية

1 × مقياس الجهد 10 كيلو

1 × اللوح البسيطة

1 × 220 المقاوم

1 × وحدة LCD 1602

14 × أسلاك توصيل

4 × سلك من أنثى إلى ذكر

بطارية 1 × 9 فولت

1 × التقط مشبك الموصل

شريط فيلكرو 35 سم

منظم كابل حلزوني 10 سم

1 × مفك براغي فيليبس (x)

1 × مفك برغي مشقوق (-)

8 × مسامير ملولبة ذاتية اللولبة M2 × 6 مم

2 × مسامير ملولبة ذاتية اللولبة M3 × 12 مم

1 × لاصق غراء فائق

الخطوة الأولى: تصميم النظام

كانت الفكرة الأساسية للتصميم هي دمج أداة رائعة في يدي اليمنى ، ولكن بشرط أن يقرأ المستشعر بالموجات فوق الصوتية المسافة مباشرة على يدي اليمنى وفي نفس الوقت يجب أن تكون الشاشة أمامي ، من أجل رؤية المسافة الحالية.

أولاً ، قررت رسم الفكرة أولاً لتوضيح كيف سيبدو النظام ثم بدأت في البحث عن التصميمات الحالية لتجنب إضاعة الكثير من الوقت في تصميم جميع القطع. ما وجدته هو القطع التالية:

علبة Arduino (أعلى وأسفل)

مبيت LCD (صندوق وغطاء)

مبيت مستشعر الموجات فوق الصوتية (علوي وسفلي)

ولكن مع هذه التصميمات ، كان هناك شيء مهم للغاية كان يفتقد "القبضة" لذلك صممت القطعة المفقودة وقمت بتعديل مبيت مستشعر الموجات فوق الصوتية ليشمل بطارية 9 فولت ولوحة بريد ميني على Tinkercad.

الخطوة 2: طباعة القطع ثلاثية الأبعاد

في هذا المشروع ، استخدمت طابعة Prusa Mini ثلاثية الأبعاد الأصلية وبرنامجها Prusa Slicer. استغرق الأمر مني 4 مرات لطباعة جميع القطع. إذا لم تستخدم هذه الطابعة وبرامجها مطلقًا في رابط موقع الويب التالي ، فهناك دروس تعليمية لطيفة وموثقة جيدًا حول كيفية القيام بذلك

لقد قمت بطباعة قطع الزوج (صندوق اردوينو ، غلاف LCD ، مبيت بالموجات فوق الصوتية) وأخيراً القبضة ، على قطع الطباعة ثلاثية الأبعاد ، من المهم مراعاة أن التخلص من القطع مهم جدًا لتقليل وقت الطباعة والدعم غير الضروري.

الخطوة الثالثة: تصميم وبرمجة الدوائر

في هذه الخطوة ، أردت معرفة جميع الكابلات والمكونات الضرورية ومعظمها طريقة التخلص من جميع الأجهزة وأخيراً اختبار النظام للتأكد من عدم وجود أخطاء. من أجل القيام بذلك ، استخدمت tinkercad مرة أخرى ولكن هذه المرة استخدمت ميزة الدوائر. كان من المفيد حقًا تطوير النموذج الأولي الوظيفي على هذه المنصة الافتراضية لأنه يعطي الكثير من الوضوح.

لقد قمت بشكل أساسي بتوصيل لوحة Arduino بشاشة LCD ولوح صغير ومقياس جهد ومقاوم ولكن tinkercad يوفر خيارًا بأن جميع هذه المكونات متصلة بالفعل في خيار مبتدئين Arduino ثم انقر فوق خيار LCD الذي يظهر في الصورة. الخطوة التالية هي توصيل المستشعر بالموجات فوق الصوتية بالدائرة ، من المهم حقًا استخدام نوع HC-SR4 ، لأنه الأكثر شيوعًا ولديه 4 دبابيس. لتوصيل مستشعر الموجات فوق الصوتية ، فقط ضع في الاعتبار أن Vcc متصل بـ 5V موجب ، GND متصل بمنفذ 0v أو GND Arduino سالب ، دبوس المشغل متصل بالمنفذ 7 ودبوس echo متصل بالمنفذ 6 من لوحة Arduino ، ولكن يمكنك بالفعل الاتصال بأي من المنافذ الرقمية المجانية.

برمجة

بمجرد سحب دائرة LCD على tinkercad ، يتم تحميل الكود أيضًا ، فهذا يعني أن معظم الكود تم تطويره بالفعل وتحتاج فقط إلى دمج رمز جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية. لذلك قمت بدمج الكود في الملف التالي.

الخطوة 4: تجميع وتوصيل الدائرة

تتمثل الخطوة الأولى في دمج جميع الأجهزة الإلكترونية داخل القطع المطبوعة ثلاثية الأبعاد أثناء توصيل الكابلات بالترتيب الصحيح ، وإلا فقد يكون من الممكن تكرارها مرتين في أي خطوة ، لذلك بدأت في تجميع لوحة Arduino داخل الصندوق المطبوع ثلاثي الأبعاد وثبتها مع 4 صواميل ذاتية التنصت M2 × 6 مم.

ثم قمت بتوصيل Mini Breadboard بشاشة LCD تاركة مكانًا فارغًا للاتصال المستقبلي لمقياس الجهد وقمت بتجميع شاشة LCD مع غطاء مطبوع ثلاثي الأبعاد باستخدام 4 صواميل ذاتية التنصت M2 x 6mm.

والخطوة التالية هي توصيل المستشعر بالموجات فوق الصوتية مع موجب (كابل أحمر) ، وسالب (كبل أسود) ، وزناد (كبل برتقالي) وصدى (كبل أصفر) ثم إرفاق صندوق السكن مع 2 صواميل ذاتية التنصت M3 × 12 مم.

حان الوقت للتحلي بالصبر وتوصيل باقي الكابلات بين لوحة Arduino و Mini Breadboard بمقياس الجهد ، من أجل القيام بذلك دون التباس ، قمت بتحويل دائرة tinkercad السابقة من Breadboard إلى Breadboard Mini (خذ a انظر إلى الصورة أعلاه). قبل البدء ، من المهم أن تأخذ في الاعتبار أنه لتوصيل الكابلات من Breadboard Mini إلى Arduino ، تمر الكابلات عبر غطاء صندوق Arduino ، وإلا ستدرك أنك قمت بتضمين الغطاء وسيتعين عليك تكرار العملية تكرارا.

بمجرد توصيل كل شيء ، حان وقت التجميع! في هذه الخطوة ، قمت بإلصاق صندوق مبيت LCD بغطاء به مادة لاصقة فائقة ، وكانت النتيجة رائعة ، وهي مناسبة تمامًا. في الخطوة التالية ، قمت بقطع العديد من أشرطة الفيلكرو لإصلاح المستشعر بالموجات فوق الصوتية ، وصندوق Arduino ، وصندوق السكن LCD ودعم القبضة وانضممت إلى جميع القطع.

أخيرًا ، قمت بتضمين بطارية 9 فولت داخل الفتحة وقمت بتوصيل مقبس الطاقة ، لتحسين ستاتيك الكابلات ، قمت بتغطية الكابلات بمنظم الكابلات الحلزونية.