DigitalHeroMeter: 4 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Progetti Tinkercad »

Stanco di misurare le distanze con righelli, metri e altre cose noiose? Ecco la soluzione che usano i fantastici eroi!

Un gadget davvero fantastico che puoi indossare come un guanto di Iron Man, facile da sviluppare, abbastanza funzionale e ridicolmente facile da usare. Velocità di lettura regolabile, comoda e resistente. Ho visto molti di questi dispositivi, ma non come questo. La struttura contiene l'hardware ed è completamente stampata in 3d e ho utilizzato alcuni componenti Arduino e programmazione. Oltre a questo, è abbastanza semplice aggiornare il modello con LED e un cicalino per fornire altri indicatori agli utenti, consiglio vivamente questo progetto per l'istruzione in quanto è così semplice da sviluppare.

Spero vi piaccia!

Forniture

1 x Arduino

1 x sensore a ultrasuoni

1 x potenziometro 10k

1 x tagliere Mini

1 x 220 Resistenza

1 x modulo LCD 1602

14 x cavi per ponticelli

4 x cavi da femmina a maschio

1 batteria da 9 V

1 x clip connettore a scatto

Nastro in velcro da 35 cm

Organizzatore di cavi a spirale da 10 cm

1 x cacciavite Phillips (x)

1 x cacciavite con intaglio (-)

8 x Bulloni autofilettanti M2 x 6 mm

2 x bulloni autofilettanti M3 x 12 mm

1 x Super colla adesiva

Passaggio 1: progettazione del sistema

L'idea di base del progetto era di incorporare un fantastico gadget sulla mia mano destra, ma con la condizione che il sensore a ultrasuoni doveva leggere la distanza direttamente sulla mia mano destra e allo stesso tempo lo schermo doveva essere davanti a me, per vedere la distanza attuale.

Per prima cosa ho deciso di abbozzare l'idea per chiarire come sarà il sistema e poi ho iniziato a cercare i progetti esistenti per evitare di perdere così tanto tempo a progettare tutti i pezzi. Quello che ho trovato sono i seguenti pezzi:

Il case Arduino (in alto e in basso)

Alloggiamento LCD (scatola e coperchio)

Alloggiamento del sensore a ultrasuoni (superiore e inferiore)

Ma con questi design mancava qualcosa di molto importante "l'impugnatura" quindi ho disegnato il pezzo mancante e ho modificato l'alloggiamento del sensore ad Ultrasuoni in modo da includere la batteria da 9v e la Breadboard Mini su Tinkercad.

Passaggio 2: stampa 3D dei pezzi

In questo progetto ho utilizzato la stampante 3d Original Prusa Mini e il suo software Prusa Slicer. Mi ci sono volute 4 volte per stampare tutti i pezzi. Se non hai mai usato questa stampante e il suo software nel seguente link al sito web ci sono tutorial davvero carini e ben documentati su come farlo

Ho stampato la coppia di pezzi (scatola arduino, custodia lcd, custodia ad ultrasuoni) e infine l'impugnatura, per stampare pezzi 3d è importante tenere in considerazione che la disposizione dei pezzi è molto importante per ridurre i tempi di stampa e i supporti non necessari.

Passaggio 3: progettazione e programmazione dei circuiti

In questo passaggio, volevo conoscere tutti i cavi, i componenti necessari e soprattutto la disposizione di tutto l'hardware e infine testare il sistema per assicurarmi che non ci fossero errori. Per fare questo ho usato di nuovo tinkercad ma questa volta ho usato la funzione dei circuiti. È stato davvero utile sviluppare in precedenza il prototipo funzionale su questa piattaforma virtuale perché dà molta chiarezza.

Fondamentalmente ho collegato una scheda Arduino con uno schermo LCD, una mini breadboard, un potenziometro e un resistore ma tinkercad offre un'opzione che tutti questi componenti sono già collegati nell'opzione Avviatori Arduino e quindi fare clic sull'opzione LCD che è mostrata nell'immagine. Il passo successivo è collegare il sensore ad ultrasuoni al circuito, è molto importante utilizzare il tipo HC-SR4, perché è il più comune e ha 4 pin. Per collegare il sensore Ultrasuoni basta prendere in considerazione che Vcc è collegato al positivo 5V, GND è collegato al negativo 0v o GND alla porta Arduino, il pin trigger è collegato alla porta 7 e il pin echo è collegato alla porta 6 della scheda Arduino, ma puoi effettivamente connetterti a una qualsiasi delle porte digitali libere.

Programmazione

Una volta trascinato il circuito LCD su tinkercad viene caricato anche il codice, significa che la maggior parte del codice è già sviluppato e devi solo integrare il codice del sensore a ultrasuoni. Pertanto ho integrato il codice nel file seguente.

Passaggio 4: assemblaggio e collegamento del circuito

Il primissimo passo è integrare tutta l'elettronica all'interno dei pezzi stampati in 3D collegando i cavi nell'ordine corretto, altrimenti potrebbe essere possibile ripetere due volte ogni passaggio, quindi ho iniziato ad assemblare la scheda Arduino all'interno della scatola stampata in 3D e l'ho fissata con i 4 Dadi autofilettanti M2 x 6 mm.

Poi ho collegato la Mini Breadboard allo schermo LCD lasciando uno spazio vuoto per il futuro collegamento del potenziometro e ho assemblato il LCD con la cover stampata in 3D utilizzando 4 Dadi Autofilettanti M2 x 6mm.

Il passaggio successivo consiste nel collegare il sensore a ultrasuoni con positivo (cavo rosso), negativo (cavo nero), trigger (cavo arancione) ed eco (cavo giallo) e quindi fissare la scatola dell'alloggiamento con 2 dadi autofilettanti M3 x 12 mm.

Ora è il momento di pazientare e di collegare il resto dei cavi tra la scheda Arduino e la Mini Breadboard e il potenziometro, per farlo senza confusioni ho convertito il precedente circuito tinkercad dalla Breadboard standard alla Breadboard Mini (prendi un guarda la foto sopra). Prima di iniziare è importante tenere in considerazione che per collegare i cavi dalla Breadboard Mini ad Arduino, i cavi passano attraverso il coperchio della scatola Arduino, altrimenti ti accorgerai di aver incluso il coperchio e dovrai ripetere il processo ancora.

Una volta collegato tutto, è arrivato il momento del montaggio! In questo passaggio ho incollato la scatola dell'alloggiamento LCD con la cover con della supercolla e il risultato è impressionante, si adatta davvero bene. Nella fase successiva ho tagliato diversi nastri di velcro per fissare il sensore ultrasonico, la scatola Arduino, la scatola dell'alloggiamento LCD e il supporto per l'impugnatura e ho unito tutti i pezzi.

Infine ho inserito la batteria da 9V all'interno del foro e ho collegato il jack di alimentazione, per migliorare la stetica dei cavi ho ricoperto i cavi con il passacavi Spiral.