Дигитален нивелир на дух „Модел за проекти„ направи си сам “от Electronicslovers: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Има момент, в който трябва да монтирате мебел или нещо подобно във вашия дом и за правилен монтаж всеки обичайно използва нивелир. Техническият екип на ElectronicsLovers изгради този модул, който има една разлика от обичайния: той е цифров. Този проект също е полезен за хора, които изграждат RC модели, тъй като може да има задължително придобиване на ъгли в различни посоки, за да се обработват допълнително за използване в различни изчисления като стабилизиране, например.

В този проект ще използваме акселерометър с три оси GY-521 за определяне на ъгъла на повърхността. За показване на ъгъла ще използваме 7 -сегментен 4 -цифрен дисплей. Използваният µC ще бъде Arduino Nano, за да поддържа всичко компактно на печатни платки.

Стъпка 1: Описание на компонентите

Акселерометър GY-521

Този модул е един от най -добрите IMU (инерционни измервателни уреди) сензори, който е съвместим с Arduino. IMU сензорите като GY-521 се използват в самобалансиращи се роботи, БЛА, смартфони и др. Сензорът GY-521 съдържа MEMS акселерометър и MEMSgyro в един чип. Той е много точен, тъй като съдържа 16-битов ADC за всеки канал. Освен това, той улавя x, y и z канала едновременно. Сензорът използва I2C-шина за взаимодействие с Arduino. GY-521 не е скъп, особено предвид факта, че комбинира едновременно акселерометър и жироскоп.

7 сегмент - 4 -цифрен дисплей

Когато използвате 7-сегментен 4-цифрен дисплей, трябва да запомните, че има 2 типа: общ анод и общ катод. Ако вашият модул е общият анод, общият аноден щифт се свързва към източника на захранване; ако това е общият катод, общият катоден щифт се свързва към GND. Когато използвате 7-сегментен 4-цифрен дисплей, общият анод или общ катоден щифт се използва за контрол на коя цифра да се показва. Въпреки че работи само една цифра, принципът на Persistence of Vision ви позволява да виждате всички показани числа, тъй като всяка скорост на сканиране е толкова бърза, че почти не забелязвате интервалите.

Стъпка 2: Как работи?

IMU сензорите обикновено се състоят от две или повече части. Изброявайки ги по приоритет, те са акселерометър, жироскоп, магнитометър и висотомер. GY-521 е 6 DOF (степени на свобода) или шестосен сензор, което означава, че дава шест стойности като изход. Три стойности от акселерометъра и три от жироскопа. TheGY-521 е сензор, базиран на технологията MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Акселерометърът и жироскопът са вградени в един чип. Този чип използва I2C Bus система за комуникация.

Стъпка 3: Схематична диаграма и показване на ъгъла на 7 -сегментния дисплей

Принципът на функциониране на този проект е много прост: използвайки комуникационния протокол I2C, Arduino непрекъснато получава ъгъла за посоката Y (защото това е оста, която показва нивелир). След това стойността на ъгъла се дава на функция, която го показва на дисплея.

Сега, както може би вече знаете, такъв 16 -битов ADC дава максимална стойност от 65536 за максималния ъгъл (който е 90 градуса). Тъй като ADC на чипа е разделен на 4 канала, имаме макс. стойност 16384 за всеки канал. Така че -16384 ще означава -90 градуса, докато +16384 ще означава 90 градуса. За нашия Arduino това не означава нищо повече от проста функция на картата: Имайте предвид, че променливата AcY е от тип long, което означава, че картираната променлива, в нашия случай ъгъл, също трябва да бъде дълга.

Стъпка 4: Дизайн на печатни платки за модула Digital Spirit |

Ние сме проектирали модел на печатна платка за нашия дигитален спирт модул, като използваме един от най -добрите онлайн инструменти за симулация на печатни платки, известен като EasyEDA - онлайн симулатор за проектиране на печатни платки EasyEDA е платформата, където можете да тествате уменията си, където можете да научите нови умения и където можете дори да промените уменията си. Това е място, което ви предоставя страхотни уеб базирани EDA инструменти за инженери по електроника, преподаватели, студенти, производители и ентусиасти. Всички сте добре дошли да използвате тези инструменти безплатно и да създадете свои собствени онлайн уеб базирани печатни платки. Няма нужда да инсталирате софтуер. Просто отворете EasyEDA във всеки уеб браузър, съвместим с HTML5, съвместим със стандартите.

PCB Gerber View - JLCPCB Онлайн Gerber Viewer

Стъпка 5: ПХБ пристигнаха за нашия проект

Поръчахме онлайн печатни платки за нашия продуктов модул от JLCPCB. Те ни предоставиха печатни платки за този проект, които използвахме за сглобяване на всички компоненти към него. JLCPCB е най-голямото предприятие за прототипи на печатни платки в Китай и високотехнологичен производител, специализиран в бързото производство на прототипи на печатни платки. Те имат най-доброто предложение за печатни платки: 10 броя само за 2 $. Ако искате да създадете прототип на собствена печатна платка, продължете към jlcpcb.com и качете вашия Gerber файл, за да получите висококачествени печатни платки.

$ 2 За 10 печатни платки (24 -часово бързо обръщане:

• ПХБ бяха отлични, качеството здрави, здрави и много красиви.
• Много добра цена. 100% гарантирано качество или прераждане.
• Добър срок на доставка: 3 дни от DHL. Онлайн поръчка за покупка.
• Бърз производствен процес Техническа поддръжка, в случай че някой отговори.

Стъпка 6: Гледайте окончателното видео | PCB Цитат | Сглобяване на печатни платки

Версия 2.0

В момента работим по следващата версия на този проект. Готови сме да внедрим OLED дисплей за по -добър преглед на ъглите, измерени от модула. Искаме също да направим този модул по -компактен и преносим. Очаквайте актуализации!

За изходния код посетете: Digital Spirit Level A DIY Project Module от Electronicslovers