Ultimate Sonic отвертка: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Добре, така че не може да направи толкова, колкото действителна звукова отвертка от Doctor Who, но това е начало. Този проект беше нещо като допълнителен малък коледен подарък за брат ми. Можете да намерите звукови играчки с отвертки в Amazon, но освен да светят и евентуално да вдигат шум, те всъщност нямат много функции. Исках да направя звукова отвертка, която всъщност имаше различни приложения и настройки. Освен това исках да видя колко близо мога да се доближа до звукова отвертка с сензорите arduino, налични в днешния свят. Така че, докато тази отвертка е много далеч от това да бъде толкова готина, колкото истинската, аз направих всичко възможно да я опаковам с възможно най -много приложения. То има:

• Ултразвуков сензор- за измерване на дължини до 254 инча (~ 6,5 метра) с точност до инча (плюс звуковото устройство трябва да има някакъв звуков компонент)
• Сензор за лазерно измерване- ултразвукът не може да измерва под 6 инча, така че за да има пълен набор от измервания, добавих този сензор, който може да измерва до метър с мм точност
• Компас- за да се насочите от север следващия път, когато сте на приключение на открито
• UV LED- за четене на тайни съобщения и евентуално предпазване от вампири
• GPS- за да ви насочи обратно, откъдето сте започнали, ако се загубите

и разбира се

сини светодиоди- за осигуряване на светлина, когато изследвате някъде тъмно

Надявам се да ви хареса. Ако ви харесва, помислете дали да гласувате за него.

Стъпка 1: Материали

Материалите достигат около 200 долара, но зависи от това къде ги набавяте и какво може би вече имате. Сложих връзките на Adafruit за много от различната електроника. Adafruit е нещо, на което отивам за arduino tech. Те също имат връзки към уроци на продуктовите страници, което е изключително полезно при тестването на различната електроника и привеждането им в действие. Възможно е обаче да намерите по -ниски цени на друго място. Amazon понякога има продукти Adafruit за по -евтини, но обикновено не много.

Adafruit Feather MO Basic Proto --------------------------------------------- ------- $ 19.95

** Можете също да опитате да използвате някоя от другите Feather MO дъски, за да добавите Wifi, bluetooth или някои други допълнителни функции.

Adafruit Ultimate GPS ----------------------------------------------- ------------------- 39,95 долара

Монохромен 0,96 128x64 OLED графичен дисплей ------------------------------ $ 19.50

UV/UVA 400nm Purple LED 5mm Clear Lens-10 опаковки ----------------------- $ 4.95

Adafruit VL53L0X Сензор за време на полет-~ 30 до 1000 мм ------- $ 14,95

Ултразвуков далекомер Maxbotix-LV-EZ0-LV-EZ0 --------------------------- $ 26,95

Adafruit LED пайети-кралско синьо-опаковка от 5 ---------------------------------- $ 3,95

Триосен акселерометър+магнитометър (компас) --------------- $ 14.95

Литиево-йонна полимерна батерия-3.7v 500mAh ------------------------------------- $ 7.95

** Ако искате, можете да използвате преносимо зарядно за телефон и usb кабел вместо горната батерия. Зарядно устройство за телефон дава на отвертката допълнителната способност да се чувства добре като зарядно за телефон. Трябва обаче да свържете превключвател за включване/изключване към проводника между батерията и перата и е по -трудно да направите това с usb кабел. Батерията на телефона също прави отвертката много по -обемиста, особено ако използвате дебели проводници.

Силиконов капак многожилен проводник-50 фута 30AWG червен ---------------------- $ 4.95

** Отказ от отговорност: Всъщност не използвах този проводник. Кабелът, който използвах, беше по -дебел, което затруднява доставянето на цялата електроника в кутията на отвертката. Горният проводник е това, което бих искал да съм използвал. Също така е наложително да купувате само червен проводник, защото нищо не казва "подозрително", подобно на PVC тръба, пълна с червени проводници:)

Потенциометър ------------------------------------------------- -------------------------- 1,25 долара

** Не използвах и това. Първоначално щях да използвам плъзгащ потенциометър, за да подража на плъзгащото движение, отвертката на 10 -ия доктор трябваше да промени настройките. Когато плъзгащият потенциометър не работеше, в крайна сметка използвах стандартен потенциометър, който вече имах под ръка.

Плъзгащ превключвател ------------------------------------------------ ----------------------------- $ 0.95

** Използвах малко по -различен превключвател, който вече имах

Превключвател с тактилен бутон (6 мм) x 20 опаковки ----------------------------------------- -2,50 долара

10k ом резистор ----------------------------------------------- ---------------------- $ 0.75

100 uF електролитни кондензатори ---------------------------------------------- ------- $ 1.95

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

3/4 "X2-1/2" поцинкована стоманена тръбна нипел ------------------------------------ -1,87 долара

Цветна тиксо (отидох със сиво и златно, но с каквито и цветове да ви викат)

Ще ви трябва също:

• Поялник и спойка
• Ръчен трион
• Бормашина
• горещо лепило
• стриптизьори за тел

Стъпка 2: Окабеляване: Част 1

** Първата снимка показва светодиодите и ултразвук, споени към перата, но все още не ги свързвайте.

Запоявайте следните връзки.

GPS ====== Перо

Дължина на проводника- GPS ще бъде точно до перото (вижте снимката), така че проводниците не трябва да са с дължина повече от 3 инча.

RX ======== TX

TX ======== RX

GND ====== GND

VIN ======= 3.3v

Компас === Перо

Дължина на проводника- Компасът ще бъде точно върху перото, така че проводниците трябва да са с дължина приблизително 1,75 инча.

GND ====== GND

VIN ======= 3.3v

SDA ====== SDA

SCL ====== SCL

ToF лазер ==== Перо

Дължина на проводника- приблизително 2,5 инча

GND ======== GND

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

SDA ======== SDA

SCL ======== SCL

Запояйте двата проводника SDA към отвора SDA на перото и двата SCL проводника към отвора SCL. Можете да използвате секцията за прототипиране на перото, ако искате.

Потенциометър ==== Перо

краен щифт ========= GND

друг краен щифт ===== 3.3v

среден щифт ====== A5

Запояйте кондензатор към двата крайни щифта. Уверете се, че (-) страната на кондензатора отива към щифта GND, както се вижда тук.

Бутони ===== Перо

Дължина на проводника- приблизително 3,5 инча

Има два бутона. За всеки бутон свържете едната страна на бутона към 3.3v. Свържете другата страна към земята чрез 10k ом резистор (вижте тази диаграма от уебсайта на arduino). Уверете се, че резисторът върви по правилния път и се опитайте да не оставяте много кабел за излагане. За първия бутон свържете страната с резистора към щифт 5 на перата с проводник. За втория бутон свържете проводник от страната на резистора на бутона към щифт 6 на перата.

Превключвател на батерията

Изрежете един от проводниците от батерията. Запояйте едната страна на отрязания проводник до края на плъзгащия се превключвател, а другата страна на отрязания проводник към средата на превключвателя.

И накрая, запоявайте проводници с дължина около един крак към отвори 9, 10, 12, 13, SCK, MOSI, MISO и A0 върху перата. Също така запоявайте два проводника, всеки с дължина крак, към земята и още два (също дълъг крак) към захранването. Етикетирайте всеки проводник със съответното име с парче лента в края.

Стъпка 3: Изграждане на случая

Първоначално исках да направя корпуса за технологията от различни метални тръби като мед или бронз с може би някои стоманени или алуминиеви парчета, така че да бъде нещо като стимпанк, но модерно. Не смятах обаче, че технологията би искала да бъде поместена в метален корпус (особено компаса) и трябваше да мога да режа и оформям тръбите. Правенето на такива неща с метални тръби беше извън мен, затова отидох с PVC.

Изрежете дължина от PVC с дължина около 7 инча. Завийте зърното на тръбата в единия край на PVC. Когато стане твърде твърдо, използвайте клещи и загрейте PVC на печка, за да го омекотите. Опитайте се да накарате PVC да покрие нишките на металната тръба. Отрежете второ парче PVC с дължина 8 инча. Направете същото с този PVC и другия край на зърното на тръбата.

Отрежете малко PVC, ако искате, докато той достигне желаните пропорции (отвертката вероятно е малко дълга).

След това направете отстъп, за да може OLED дисплеят да "седне" отстрани на тръбата. Загрейте едната страна на 7 -инчовото парче, като внимавате да не изгорите PVC. Използвайте парче дърво, за да изравните участък с размера на OLED на приблизително същото място като OLED дисплея на снимките. Използвайте парчето дърво, за да натиснете и предната част на PVC, за да промените края от кръгъл до малко овален.

Загрейте 8 -инчовия PVC от страната, противоположна на OLED отстъпа. Изравнете малко страната на PVC, за да стане малко като овал.

Оставете PVC да се охлади.

Изрежете прорез в самия връх на 7 -инчовия PVC, за да пасне на ултразвуковия сензор maxbotix (снимка по -горе). Опитайте се да направите прореза да приляга плътно към ултразвуковия сензор.

Използвайте бормашината, за да пробиете дупка с диаметър половин инч в средата на плоското място за OLED. След това използвайте бормашина и трион, за да изрежете правоъгълен отвор в 8 -инчовото парче от страната, противоположна на вдлъбнатината OLED (същата област, където сте го загрели). Искате да направите правоъгълния отвор възможно най -малък, но все пак да можете да поставите Перото и други технологии в него, за да го поставите в PVC.

Накрая пробийте дупка в 8 -инчовото парче от същата страна като OLED за потенциометъра.

Стъпка 4: Поставяне на техниката в калъфа

Вдигане на проводници

Вземете Перото и всички сензори, които са свързани към него, и поставете дългите маркирани проводници от края на стъпалото на окабеляването в квадратния отвор в по -дългата (8 инчова) PVC секция. Прокарайте проводниците SCK, MOSI, MISO, щифт 13 и щифт 12 заедно с един от заземяващите и един от 3.3v проводниците през тръбата и от отвора в отвора на OLED. Прокарайте останалите проводници (A0, земя, 3.3v, щифт 9 и щифт 10) през тръбата и навън отгоре. Сега трябва да имате проводници, излизащи отгоре и през дупка отстрани.

Позициониране на перата

Насочете бъркотията на технологиите в тръбата. Уверете се, че потенциометърът влиза в отвора от другата страна. Компасът ще седи точно между перата и потенциометъра. Уверете се, че компасът е обърнат в правилната посока. Какъвто и да е насоченият компас, искате предната част на отвертката да е насочена в една и съща посока, така че ако компасът казва, че е обърнат на север, предната част на отвертката също трябва да е обърната на север. Можете да проверите това с урока за компаса на Adafruit. GPS ще седи точно до Перото с керамичната антена, обърната навън от тръбата. Перото ще седи отстрани с бутон за нулиране навътре. Уверете се, че USB портът е насочен към гърба до GPS. ToF лазерът ще седи на всичкото отгоре. Гърбът на лазера (страната без лазера) ще бъде обърнат гръб към страната на перото без бутона за нулиране. Бутоните ще стърчат отстрани на квадратния отвор, така че да могат да обвиват външната страна на PVC и да бъдат залепени за него. Плъзнете проводниците на батерията, последвани от батерията в задния край на отвертката и включете батерията в перата. Разбийте електрониката в PVC колкото можете, без да счупите нищо.

Покриване на правоъгълната дупка

Изрежете парче гъвкава пластмаса от всичко, което можете да намерите в кошчето за рециклиране. Пластмасата трябва да е достатъчно дълга, за да покрие перото, но не и GPS и достатъчно широка, за да се увие около технологията в правоъгълния отвор и да влезе в контакт с PVC. Изрежете малка дупка, достатъчно голяма за действителния лазер в пластмасата, където е лазерният сензор ToF, така че лазерът да получи точни показания. След това залепете лазерния сензор към пластмасата. Увийте пластмасата около открития правоъгълен отвор възможно най -плътно. Уверете се, че плъзгащият превключвател и двата бутона не са заклещени под него и са извън него, а след това, с помощта на тиксо, залепете пластмасата към PVC. Уверете се, че USB портът на перото все още е достъпен за кабел. Покрийте PVC с тиксо възможно най -спретнато. Не забравяйте здраво да залепите плъзгащия превключвател, свързан към батерията, от външната страна на PVC. Също така не забравяйте да не залепите върху действителната GPS антена или светодиода на GPS платката. Просто залепете дъската около GPS антената. Не на последно място, използвайте горещо лепило, за да залепите копчетата на мястото, където ги искате, от външната страна на PVC.

Стъпка 5: Окабеляване: Част 2

Запоявайте следните компоненти към проводниците, резбовани през PVC. Подстрижете дългите проводници на крака, ако са супер дълги. Направете ги достатъчно дълго, за да имате достъп до тях и да запоявате компоненти към тях.

OLED дисплей ===== Перо

GND ====== GND

Vin ======= 3.3v

ДАННИ ===== MOSI

CLK ====== SCK

D/C ====== MISO

RST ====== 13

CS ======= 12

Maxbotix Ultrasonic === Перо

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

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

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

UV LED ====== Перо

Свържете дългия проводник на светодиода към проводника, свързан към щифт 10. Свържете късия проводник към заземяващия проводник. Опитайте се да свържете проводниците близо до основата на светодиода. След това отрежете излишните открити проводници на светодиода. Увийте връзките в лента, за да предотвратите случайно докосване една на друга или друг проводник.

Сини светодиоди ====== Перо

Можете да правите различни неща, когато позиционирате сините светодиоди върху отвертката. Сложих три отпред с лице напред и две отгоре с лице нагоре, така че да има светлина, сочеща отпред, а светодиодите отгоре да се виждат лесно и да се използват като индикатори. Както и да решите да го направите, свържете положителната страна на всичките пет светодиода с проводник, а отрицателните страни на всичките пет с втори проводник. След това запоявайте отрицателния проводник към заземяващия проводник от перата и положителния проводник към проводника от щифт 9 на перата.

Поставете OLED върху вдлъбнатината на PVC и подредете светодиодите и ултразвуковия сензор в прореза в предната част на отвертката. Те не трябва да се движат твърде много. Можете да използвате лепило или лента, ако го направят.

И накрая, покрийте по -късия PVC с тиксо, колкото можете по -добре.

Стъпка 6: Код

Предварително се извинявам. Моят код е чудовищно, залепено с лепенки снос от различни парчета код, което прави Франкенщайн да изглежда като единствен, последователен, сглобен човек. Опитах се да покажа откъде имам всички различни битове код. Голяма част от това е от примери от библиотеката на Adafruit. Има и някои от забавна страница с искри и други от сладка автономна кола, която може да се инструктира. Още повече дойде от проект за геокеширане в Github. Не забравяйте да изтеглите библиотеките за OLED, ToF лазер, компас и GPS. Също така се уверете, че сте добавили перото към дъските в Arduino IDE. Уроците извън връзките в стъпката с материали могат да ви преведат през нея.

Стъпка 7: Използвайте го

Плъзгащият превключвател го включва и изключва. Потенциометърът ви позволява да превключвате между настройките.

Стойности на потенциометъра 500-600: GPS. Когато GPS е заключен, GPS светодиодът няма да мига толкова силно. Ако натиснете бутон 1, текущите ви координати се запазват. След това, ако се преместите някъде другаде и натиснете бутон два, отвертката ще посочи посоката обратно до мястото, откъдето сте започнали.

Стойности 600-700: Компас. Показва посоката ви от север. Светодиодите светват, ако сочите на север.

700-750: Сини светодиоди

750-800: UV LED

800-900: Ултразвуков сензор

900-1024: ToF лазер

В бъдеще бих могъл да добавя пиезо, за да добавя този прекрасен звуков звук на отвертка. Също така би било готино да добавите настройка, която използва ултразвуковия сензор точно като сензор за движение. След това можете да оставите отвертката някъде и да я накарате да ви предупреди, когато някой идва. Ще бъде забавно да видя какво още мога да добавя.

Специални благодарности на брат ми, че направи някои от снимките, когато разбрах, че нямам достатъчно.

Надявам се този проект да ви хареса. Ако имате някакви коментари или въпроси, публикувайте!