Ultimate Sonic Screwdriver: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Dobře, takže to nemůže dělat tolik jako skutečný zvukový šroubovák od Doctor Who, ale je to začátek. Tento projekt byl jakýmsi malým vánočním dárkem pro mého bratra. Na Amazonu najdete hračky se zvukovým šroubovákem, ale kromě toho, že se rozsvítí a možná vydávají hluk, ve skutečnosti nemají moc funkcí. Chtěl jsem vyrobit zvukový šroubovák, který měl ve skutečnosti různá použití a nastavení. Kromě toho jsem chtěl vidět, jak blízko se mohu dostat k sonickému šroubováku s arduino senzory dostupnými v dnešním světě. Takže zatímco tento šroubovák je daleko od toho, aby byl tak skvělý jako skutečný, snažil jsem se jej zabalit s co největším počtem použití. Má to:

• Ultrazvukový senzor- pro měření délek do 254 palců (~ 6,5 metru) s přesností na palec (plus zvukové zařízení musí mít nějaký druh zvukové komponenty)
• Laserový měřicí senzor- ultrazvuk nemůže měřit pod 6 palců, takže abych měl celý rozsah měření, přidal jsem tento senzor, který dokáže měřit na metr s přesností mm
• Kompas- pro směrování ze severu, až budete příště na venkovním dobrodružství
• UV LED- pro čtení tajných zpráv a případné odvrácení upírů
• GPS- pro navádění zpět tam, kde jste začali, pokud se ztratíte

a samozřejmě

modré LED diody- poskytují světlo při průzkumu někde v temnotě

Doufám, že se vám líbí. Pokud se vám líbí, zvažte pro ni hlasování.

Krok 1: Materiály

Materiály přicházejí na zhruba 200 dolarů, ale záleží na tom, kde je získáte a co už možná máte. Dal jsem odkazy Adafruit pro mnoho různých elektronik. Adafruit je něco, kam chodím na arduino technologie. Mají také odkazy na návody na produktových stránkách, což je velmi užitečné při testování různých elektronik a jejich uvádění do provozu. Levnější ceny však můžete najít jinde. Amazon někdy má produkty Adafruit za levnější, ale obvykle ne o moc.

Základní proto Adafruit Feather MO --------------------------------------------- ------- 19,95 $

** Můžete také zkusit použít jednu z dalších desek Feather MO k přidání Wifi, bluetooth nebo některých dalších funkcí.

Adafruit Ultimate GPS ----------------------------------------------- ------------------- 39,95 $

Monochromatický 0,96 OLED 128x64 grafický displej ------------------------------ 19,50 $

UV/UVA 400nm Purple LED 5mm Clear Lens-10 balení ----------------------- 4,95 $

Senzor vzdálenosti letu Adafruit VL53L0X-~ 30 až 1000 mm ------- 14,95 $

Ultrazvukový dálkoměr Maxbotix-LV-EZ0-LV-EZ0 --------------------------- 26,95 $

LED flitry Adafruit-Royal Blue-balení po 5 ---------------------------------- 3,95 $

Trojosý akcelerometr+deska magnetometru (kompas) --------------- 14,95 $

Lithium-iontová polymerová baterie-3,7v 500mAh ------------------------------------- 7,95 $

** Pokud chcete, můžete místo výše uvedené baterie použít přenosnou nabíječku telefonu a USB kabel. Nabíječka telefonu dodává šroubováku další schopnost být nabíječkou telefonu. Musíte však připojit spínač zapnutí/vypnutí k vodiči mezi baterií a Featherem a je těžší to udělat pomocí kabelu USB. Díky baterii telefonu je šroubovák mnohem objemnější, zvláště pokud používáte silné dráty.

Silikonový kryt s lankem, splétaným jádrem-50 stop 30AWG červený ---------------------- 4,95 $

** Prohlášení: Tento drát jsem ve skutečnosti nepoužil. Drát, který jsem použil, byl silnější, takže bylo mnohem těžší dostat veškerou elektroniku do pouzdra šroubováku. Kéž bych použil výše uvedený drát. Je také nutné, abyste si koupili pouze červený drát, protože nic neříká „podezřele“, jako by to byla PVC trubka plná červených drátů:)

Potenciometr ------------------------------------------------- -------------------------- 1,25 $

** Toto jsem také nepoužil. Původně jsem chtěl použít posuvný potenciometr k emulaci posuvného pohybu, který musel změnit 10. doktorský šroubovák. Když posuvný potenciometr nefungoval, skončil jsem pomocí standardního potenciometru, který jsem již měl po ruce.

Posuvný přepínač ------------------------------------------------ ----------------------------- 0,95 $

** Použil jsem trochu jiný přepínač, který jsem již měl

Dotykový tlačítkový spínač (6 mm) x 20 balení ----------------------------------------- -2,50 USD

Rezistor 10 kOhm ----------------------------------------------- ---------------------- 0,75 $

100 uF elektrolytických kondenzátorů ---------------------------------------------- ------- 1,95 $

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

Vsuvka z pozinkované ocelové trubky 3/4 "X2-1/2" ------------------------------------ -1,87 USD

Barevná lepicí páska (šel jsem se šedou a zlatou barvou, ale bez ohledu na to, jaké barvy vás volají)

Budete také potřebovat:

• Páječka a pájka
• Ruční pila
• Vrtačka
• horké lepidlo
• odizolovače drátu

Krok 2: Zapojení: Část 1

** První obrázek ukazuje diody LED a ultrazvuk připájené k Feather, ale zatím je nepřipojujte.

Pájejte následující spoje.

GPS ====== Peří

Délka drátu- GPS bude hned vedle Feather (viz obrázek), takže dráty nemusí být delší než 3 palce.

RX ======== TX

TX ========= RX

GND ====== GND

VIN ======= 3.3v

Kompas === Peří

Délka drátu- Kompas bude přímo na vrcholu Peří, takže dráty by měly být zhruba 1,75 palce dlouhé.

GND ====== GND

VIN ======= 3.3v

SDA ====== SDA

SCL ====== SCL

ToF Laser ==== Peří

Délka drátu- zhruba 2,5 palce

GND ======== GND

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

SDA ======== SDA

SCL ======== SCL

Připájejte oba dráty SDA k otvoru SDA na Feather a oba dráty SCL k otvoru SCL. Pokud chcete, můžete použít sekci prototypů Feather.

Potenciometr ==== Peří

koncový kolík ========== GND

druhý koncový kolík ===== 3,3v

prostřední kolík ====== A5

Na oba koncové piny připájejte kondenzátor. Ujistěte se, že (-) strana kondenzátoru směřuje ke kolíku GND, jak je vidět zde.

Tlačítka ===== Peří

Délka drátu- zhruba 3,5 palce

K dispozici jsou dvě tlačítka. Pro každé tlačítko připojte jednu stranu tlačítka k 3,3 V. Připojte druhou stranu k zemi přes odpor 10 kOhm (viz tento diagram z webu arduino). Ujistěte se, že odpor jde správnou cestou, a snažte se nenechat mnoho obnaženého drátu. Pro první tlačítko připojte stranu s odporem ke kolíku 5 na Feather pomocí drátu. U druhého tlačítka připojte vodič z odporové strany tlačítka ke kolíku 6 na Feather.

Přepínač baterie

Odřízněte jeden z vodičů z baterie. Pájejte jednu stranu odstřiženého drátu na konec posuvného spínače a druhou stranu odstřiženého drátu doprostřed spínače.

Nakonec na Feather připájejte asi stopové dráty k otvorům 9, 10, 12, 13, SCK, MOSI, MISO a A0. Rovněž připájejte dva vodiče, každý o délce jedné stopy, k zemi a dva další (také o délce jedné stopy) k napájení. Každý vodič označte příslušným názvem kouskem pásky na konci.

Krok 3: Výroba pouzdra

Původně jsem chtěl pouzdro pro technologii vyrobit z různých kovových trubek, jako je měď nebo bronz, možná s některými ocelovými nebo hliníkovými kusy, takže by to bylo něco jako steampunk, ale moderní. Nemyslel jsem si však, že by technik chtěl být umístěn v kovovém pouzdře (zejména kompas), a potřeboval jsem mít možnost řezat a tvarovat trubky. Dělat takové věci s kovovými trubkami mě přesahovalo, a tak jsem šel s PVC.

Odřízněte délku PVC asi 7 palců dlouhou. Na jeden konec PVC našroubujte trubkovou vsuvku. Když je příliš tvrdý, použijte kleště a zahřejte PVC na sporáku, aby změklo. Zkuste získat PVC na zakrytí závitů kovové trubky. Odřízněte druhý kus PVC o délce 8 palců. Udělejte to samé s tímto PVC a druhým koncem trubkové vsuvky.

Pokud chcete, trochu ořízněte PVC, dokud nebude mít požadované rozměry (šroubovák je pravděpodobně trochu dlouhý).

Dále vytvořte odsazení, aby OLED displej „seděl“na boku trubice. Zahřejte jednu stranu 7palcového dílu a dávejte pozor, abyste nespálili PVC. Pomocí kusu dřeva vyrovnejte část o velikosti OLED zhruba na stejném místě jako OLED displej na obrázcích. Pomocí kusu dřeva také přitlačte na přední část PVC a změňte konec z kruhového na trochu oválný.

Zahřejte 8 palcový PVC na straně protilehlé k odsazení OLED. Trochu vyrovnejte stranu PVC, aby byla trochu jako ovál.

Nechte PVC vychladnout.

Vyřízněte zářez v horní části 7palcového PVC, aby se vešel do ultrazvukového senzoru maxbotix (obrázek výše). Pokuste se dosáhnout toho, aby zářez vyhovoval ultrazvukovému senzoru.

Pomocí vrtáku vyvrtejte otvor o průměru půl palce uprostřed plochého bodu pro OLED. Poté pomocí vrtáku a pily vyřízněte obdélníkový otvor v 8palcovém dílu na straně opačné než odsazení OLED (stejná oblast, kde jste jej zahřáli). Chcete, aby byl obdélníkový otvor co nejmenší, ale přesto do něj můžete vložit Pírko a další technologie a vložit jej do PVC.

Nakonec vyvrtejte do 8palcového dílu otvor na stejné straně jako OLED pro potenciometr.

Krok 4: Vložení technologie do pouzdra

Provlékání drátů

Vezměte Pírko a všechny senzory, které jsou k němu připojeny, a vložte nožičky s dlouhými značkami od konce kroku zapojení do čtvercového otvoru v delší (8 palcové) části PVC. Protáhněte vodiče SCK, MOSI, MISO, pin 13 a pin 12 spolu s jedním uzemněním a jedním z 3,3V vodičů trubkou a ven z otvoru v odsazení OLED. Protáhněte ostatní vodiče (A0, uzemnění, 3,3 V, kolík 9 a kolík 10) trubkou ven. Nyní byste měli mít kabely vycházející shora a ven otvorem na boku.

Umístění peří

Veďte nepořádek techniky do tuby. Ujistěte se, že potenciometr jde do otvoru na druhé straně. Kompas bude sedět přímo mezi perem a potenciometrem. Ujistěte se, že kompas směřuje správným směrem. Ať už kompas ukazuje jakýmkoli způsobem, chcete, aby přední část šroubováku směřovala stejným směrem, takže pokud kompas říká, že směřuje na sever, přední část šroubováku by také měla směřovat na sever. Můžete to zkontrolovat pomocí tutoriálu pro kompas na Adafruit. GPS bude sedět hned vedle Peří s keramickou anténou směrem ven od potrubí. Feather bude sedět stranou s resetovacím tlačítkem směrem dovnitř. Ujistěte se, že port USB směřuje dozadu vedle GPS. ToF laser bude sedět nad vším ostatním. Zadní strana laseru (strana bez laseru) bude zády k sobě se stranou Feather bez resetovacího tlačítka. Tlačítka budou vyčnívat ze strany čtvercového otvoru, aby se mohly omotat na vnější stranu PVC a přilepit na něj. Zasuňte vodiče baterie následované baterií na zadní konec šroubováku a vložte baterii do Feather. Rozbijte elektroniku dolů do PVC, jak jen můžete, aniž byste cokoli rozbili.

Pokrývající obdélníkový otvor

Vystřihněte kousek flexibilního plastu z čehokoli, co najdete ve svém recyklačním koši. Plast by měl být dostatečně dlouhý, aby zakryl Pírko, ale ne GPS, a dostatečně široký, aby obtočil techniku v obdélníkovém otvoru a kontaktoval PVC. Vyřízněte malou díru dostatečně velkou pro skutečný laser v plastu, kde je laserový senzor ToF, aby laser získal přesné hodnoty. Poté přilepte laserový senzor na plast. Omotejte plast kolem odkrytého obdélníkového otvoru tak pevně, jak jen můžete. Ujistěte se, že posuvný přepínač a dvě tlačítka nejsou uvězněni pod ním a jsou pod ním, a poté pomocí lepicí pásky přilepte plast na PVC. Ujistěte se, že je USB port na Feather stále přístupný pro kabel. Zakryjte PVC lepicí páskou tak úhledně, jak můžete. Přesvědčte se, že je posuvný spínač připojený k baterii silně nalepen na vnější stranu PVC. Nezapomeňte také nalepit pásku přes skutečnou anténu GPS nebo LED na desce GPS. Stačí oblepit desku kolem antény GPS. V neposlední řadě použijte horké lepidlo k přilepení knoflíků na požadované místo na vnější straně PVC.

Krok 5: Zapojení: Část 2

Následující součásti pájejte na vodiče protažené PVC. Ořízněte dlouhé dráty nohy, pokud jsou super dlouhé. Vytvořte je dostatečně dlouhé, abyste k nim měli přístup a pájili s nimi součásti.

OLED displej ===== Peří

GND ====== GND

Vin ======== 3,3v

DATA ===== MOSI

CLK ====== SCK

D/C ====== MISO

RST ====== 13

CS ======== 12

Maxbotix Ultrasonic === Peří

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

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

+5 ================ 3,3v

UV LED ====== Peří

Připojte dlouhý vodič LED k vodiči připojenému ke kolíku 10. Krátký vodič připojte k uzemňovacímu vodiči. Zkuste připojit vodiče blízko základny LED. Poté ořízněte přebytečné odkryté vodiče LED. Zabalte spoje do pásky, abyste zabránili jejich náhodnému dotyku navzájem nebo jiným drátem.

Modré LED diody ====== Peří

S umístěním modrých LED diod na šroubováku můžete dělat různé věci. Umístil jsem tři na přední stranu dopředu a dvě na horní část nahoru, aby vpředu svítilo světlo a LED diody nahoře byly dobře viditelné a mohly být použity jako indikátory. Ať už se rozhodnete jakkoli, propojte kladnou stranu všech pěti LED diodami a záporné strany všech pěti druhým vodičem. Poté připájejte záporný vodič k uzemňovacímu drátu z Feather a kladný vodič k drátu z pinu 9 Feather.

Umístěte OLED na odsazení na PVC a umístěte LED diody a ultrazvukový senzor do zářezu v přední části šroubováku. Neměli by se příliš pohybovat. Pokud ano, můžete použít lepidlo nebo pásku.

Nakonec zakryjte kratší PVC lepicí páskou tak úhledně, jak můžete.

Krok 6: Kód

Předem omluva. Můj kód je monstrózní, lepicí páskové spojení různých bitů kódu, díky kterému Frankenstein vypadá jako jediný, soudržný a poskládaný chlap. Snažil jsem se ukázat, kde jsem vzal všechny různé kousky kódu. Hodně z toho je z příkladů knihovny Adafruit. Jsou tu také některé z zábavné stránky a některé další ze sladkého autonomního vozidla, které lze instruovat. Ještě více přišlo z projektu geocachingu na Githubu. Nezapomeňte si stáhnout knihovny pro OLED, ToF laser, kompas a GPS. Také se ujistěte, že jste přidali Feather na desky v Arduino IDE. Mohou vás tím vést návody na odkazy v kroku materiálů.

Krok 7: Použití

Posuvný vypínač jej zapíná a vypíná. Potenciometr umožňuje přepínat mezi nastaveními.

Hodnoty potenciometru 500-600: GPS. Když je GPS zapnuté, LED dioda GPS nebude tolik blikat. Pokud stisknete tlačítko jedna, uloží se vaše aktuální souřadnice. Pokud se pak přesunete někam jinam a stisknete tlačítko dva, šroubovák ukáže směr zpět tam, kde jste začali.

Hodnoty 600-700: kompas. Ukazuje váš směr ze severu. LED diody se rozsvítí, pokud míříte na sever.

700-750: Modré LED diody

750-800: UV LED

800-900: Ultrazvukový senzor

900-1024: ToF Laser

V budoucnu bych mohl přidat piezo a přidat ten nádherný zvukový bzučivý zvukový šroubovák. Bylo by také skvělé přidat nastavení, které používá ultrazvukový senzor jako snímač pohybu. Pak můžete někde nechat šroubovák a nechat ho zazvonit, aby vás upozornil, když někdo přijde. Bude zábavné sledovat, co dalšího mohu přidat.

Zvláštní poděkování patří mému bratrovi za pořízení některých fotografií, když jsem si uvědomil, že nemám dost.

Doufám, že se vám tento projekt líbil. Pokud máte nějaké dotazy nebo připomínky, pište!