Orologio e Sensor Box: 5 passaggi

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

Questo è un semplice dispositivo multiuso che utilizza più sensori. Ha un

1. Sveglia, Cronometro, Timer
2. Letture di temperatura, umidità e indice di calore
3. Letture del sensore di distanza ad ultrasuoni
4. Lettura e visualizzatore del sensore IR
5. Tastiera musicale

È anche portatile, con una batteria integrata per alimentare tutto.

Passaggio 1: elettronica

Il dispositivo include

1. Maker UNO (scheda compatibile Arduino UNO)

2. Display LCD ST7735 da 1,8 pollici

   (SPI Bus, CS sul pin 10, RST sul pin 7, DC sul pin 6)

3. Breakout del sensore tattile capacitivo a 12 tasti Adafruit - MPR121

   Autobus I2C

4. RTC_DS1307

   Autobus I2C

5. Sensore di distanza ad ultrasuoni HC-SR04

   (Trigger sul pin A0, Echo sul pin A1)

6. Sensore IR (sul pin 5) e LED IR (sul pin 3)

   Un normale LED collegato in parallelo al LED IR per visualizzare i codici da inviare

7. Sensore di temperatura e umidità DHT11

   (sul perno 4)

8. Buzzer (integrato in Maker UNO) e jack per cuffie collegati al Potentialmeter (come divisore di tensione)

   (entrambi sul pin 8)

9. Batteria da 1200 mAh (da un telefono Samsung) e

   Circuito Power Bank (estratto da Power Bank di riserva)

   Collegato in serie con un interruttore (accendilo e spegnilo) ai pin 5V e GNC sull'Arduino

Ho usato i ponticelli per collegare i componenti insieme (con l'aiuto di uno scudo di prototipazione fai-da-te). Ho anche saldato insieme il circuito Power Bank, la batteria e l'interruttore e ho aggiunto intestazioni per il collegamento ai pin 5V e GND dell'Arduino (per alimentarlo). Occasionalmente, ho saldato i fili direttamente ai componenti (come LED IR e sensore) all'Arduino.

Passaggio 2: caso

Il case è composto principalmente da MDF.

I fori vengono praticati e tagliati nella parte superiore per fare spazio al pulsante e ai fili della sala giochi. Ci sono anche ritagli nella parte laterale per un connettore micro USB (per riprogrammare Maker UNO all'interno) e un interruttore per accendere o spegnere il cicalino integrato nel Maker UNO.

I touch pad sono ritagliati da un pezzo di alluminio (usando le forbici). Un ponticello in rame esposto (collegato al sensore tattile capacitivo) è posizionato sotto ciascun touch pad/forma.

La parte anteriore sarebbe semplicemente coperta da un pezzo di plastica trasparente (Book Wrapping Plastic)

L'intero caso sarebbe chiuso a caldo.

Passaggio 3: software

Il software ha

1. Sveglia, Cronometro, Timer
2. Letture di temperatura, umidità e indice di calore
3. Letture del sensore di distanza ad ultrasuoni
4. Lettura del sensore IR e telecomando
5. Tastiera musicale

Utilizza le seguenti librerie aggiuntive

1. Adafruit GFX e ST7735
2. Adafruit MPR121
3. IRremoto
4. Libreria di sensori DHT di Adafruit
5. RTClib di Adafruit

6. NewTone (impossibile installare dal gestore della libreria)

   Utilizzato al posto della libreria di toni integrata per prevenire conflitti con la libreria IRremote (qualcosa a che fare con i timer)

Questo è tutto codificato nell'IDE di Arduino. Il codice è su Github Gists. (Richiede già circa l'89% della memoria, quindi non è possibile aggiungere funzionalità aggiuntive)

Passaggio 4: potenziali difetti

1. La batteria integrata a volte potrebbe non avere abbastanza energia per fornire al sensore di distanza a ultrasuoni e all'orologio in tempo reale.

   1. La batteria potrebbe essere ingrandita o il circuito della banca di alimentazione potrebbe essere cambiato per essere più efficiente
   2. Oppure puoi semplicemente alimentarlo da un caricabatterie da 5 V

2. Non ho un LED IR funzionante con me ora, quindi non può ancora fungere da telecomando IR

   1. Ciò significa anche che il codice del LED IR potrebbe non funzionare.
   2. Per ora, anche se il codice telecomando IR non funziona, il normale LED significa che è comunque utile visualizzare i codici telecomando IR inviati

3. Il codice ha utilizzato circa l'89% della memoria interna del chip ATMega328 in Arduino

   1. Se il codice utilizzasse troppa memoria interna, ci sarebbero problemi di stabilità. Il sensore DHT11 potrebbe non essere letto correttamente dall'arduino. Potrebbero essere interessati anche altri programmi come la tastiera musicale.
   2. Potrebbe modificare il codice per essere più compatto ed efficiente
   3. Ho dovuto rimuovere un programma di spamgame che avevo intenzione di includere, solo per assicurarmi che la maggior parte delle altre funzioni del codice funzionasse correttamente. (Con lo spamgame, viene consumato circa il 95-96% della memoria arduino)

4. La custodia potrebbe essere costruita meglio (come usare la colla per legno invece della colla a caldo, o creare una scatola migliore con giunture a dita e simili)

   1. Ciò può anche impedire la sensibilità dei touch pad a volte. Il pad in alluminio non può essere saldato ai fili, quindi i fili e i pad potrebbero non essere in ottimo contatto (a volte). Tuttavia, questo è un pelo nell'uovo, poiché la maggior parte delle volte i pad funzionano correttamente.
   2. I pad potrebbero essere troppo vicini l'uno all'altro perché l'utente possa premere accidentalmente un altro pad, ma questo è un altro pelo nell'uovo
   3. La custodia potrebbe essere rivestita (in impiallacciatura o qualcos'altro) o verniciata per sembrare più bella.

Nel complesso, questo progetto è stato realizzato per utilizzare alcuni dei miei sensori e microcontrollori in eccesso. Considerando che l'ho finito in circa una settimana (in realtà 9 giorni), con poca o nessuna pianificazione, sono abbastanza soddisfatto del risultato.

Passaggio 5: renderlo più bello

Fondamentalmente, prendi della carta da parati / rivestimento / impiallacciatura in legno e tagliala a misura. Inoltre, pratica alcuni ritagli per le porte (Micro USB) e i componenti (come il sensore di distanza). Infine, incollalo sul legno (io ho usato la supercolla).