Arduino for Nerf: Kronográf és lövésszámláló: 28 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Az előző Instructable -om a dart sebességének infravörös sugárzó és érzékelő segítségével történő észlelésének alapjait ismertette. Ez a projekt egy lépéssel továbbviszi, nyomtatott áramköri lap, kijelző és akkumulátorok segítségével hordozható lőszer számlálót és kronográfot készít. Ezenkívül néhány LED -et is hozzáadunk a pofa villanásának szimulálásához. Mert, pad pad pad…

Ez félelmetes projektnek tűnhet, sok lépéssel, de a nyomtatott áramkör és a kijelző és a mikrokontroller kereskedelmi alkatrészeinek használata sokkal könnyebbé teszi a megbízható projekt összeállítását. A projekt minden eleméhez tesztkódot is megadok, hogy segítsünk a sikerben. Meg tudod csinálni !

1. lépés: Alkatrészek és kellékek

Nyomtatott áramkör, három példány ingyenes szállítással mindössze 12,40 dollárba kerül, ezért készítse el ezt egy barátjával, hogy megosszák költségeit:

OSH Park:

Elektronikus részek

• 1 ea., Q1 MOSFET N-CH 20V 530MA TO92-3, Microchip TN0702N3-G,

• 5 db, 5mm -es LED, tetszés szerinti színben

  • Fehér
  • Borostyán
• 6 ea., 100 ohm 1/8W 5% áramkorlátozó ellenállás,
• 2 ea., 10K 1/8W 5% ellenállás,
• 1 ea. Fénykép tranzisztor, [Everlight PT928-6B-F] (https://www.digikey.com/short/qtrp5m)
• 1 ea. IR-sugárzó, [Everlight IR928-6C-F] (https://www.digikey.com/short/jzr3b8)
• 1 ea. 100 ohmos ellenállás 1/8W 5%, [Stackpole CF18JT100R] (https://www.digikey.com/short/q72818)
• 1 db, férfi-férfi 12 hüvelykes áthidaló huzal, [Adafruit 1955], (https://www.digikey.com/short/pzhhrt)
• 1 ea., Adafruit ItsyBitys 8Mhz 3V, [Adafruit 3675], (https://www.digikey.com/short/pzhhwj)
• 1 ea., BATT HOLDER AAA 3 CELL 6 "LEADS,
• 1 db., SWITCH SLIDE SPST, E-Switch EG1218,
• 1 ea., KAPCSOLÓ TACTILE SPST-NO 0.05A 24V, TE 1825910-6,

• 1 db, 7 szegmenses I2C kijelző:

  • RED Adafruit 878
  • Kék Adafruit 881,

3D alkatrészek

A 3D részeket elsősorban a TinkerCad alkalmazásban hozták létre, ami azt jelenti, hogy könnyen módosíthatók saját célra:

• Sapka és test:
• Hordóadapter:

Az STL -ek másolatát is feltettem a Thingiverse -re:

Eszközök és egyéb:

• Forrasztópáka
• Huzalhúzók
• Flush vágott snippers
• Ragasztópisztoly
• Huzal
• #2 menetképző csavar
• 3/4 "PCV

2. lépés:

Kezdjük az áramkörrel.

• Válassza le a két kisebb "kitörési" táblát a közepétől, és tegye félre az utóbbiakat süllyesztéssel vagy csavarással.
• Vágja le a durva széleket, reszeljen vagy homokot, hogy simítsa őket.

3. lépés:

Nem fogom megpróbálni megtanítani a forrasztást. Íme néhány kedvenc videóm, amelyek sokkal jobban mutatják, mint én:

• Carrie Ann a Geek Girl Diaries -ből.
• Colin az Adafruitból

Általánosságban:

• Keresse meg a helyét a NYÁK -on a selyemképernyő -jelölések segítségével.
• Hajlítsa meg a komponens vezetékeket, hogy illeszkedjenek a lábnyomhoz.
• Forrasztja a vezetékeket.
• Vágja le a vezetékeket

Kezdjük az ellenállásokkal, mivel ezek a leggazdagabb, legalacsonyabb ülések és a legkönnyebben forraszthatók. Ezek jobban ellenállnak a hőnek, és lehetőséget adnak arra, hogy fejlessze technikáját. Ezenkívül nincs polaritásuk, így bármelyik módon elhelyezheti őket.

• 6 ea., 100 ohmos ellenállások, amelyek a LED-ekre korlátozzák az áramot, a „*R” és „100” jelzésű pontokba kerülnek.
• 2 db, 10 000 ohmos ellenállás megy a "10K" jelzésű helyekre.

4. lépés:

Ezután telepítsük az emitter / érzékelő párost. Ha további információra van szüksége ezek működéséről, nézze meg a korábbi Instructables -t.

• Az infravörös sugárzó tiszta, és az "EMIT" jelzésű helyre megy, a lekerekített lencse a középpont felé mutat.
• Az infravörös érzékelő fekete színű, és a "DETECT" jelzésű helyre kerül, a lekerekített lencse az infravörös sugárzó felé mutat.

5. lépés:

Mivel az 5 LED nagyobb áramot vesz fel, mint amennyit a mikrokontroller közvetlenül képes biztosítani, tranzisztoros kapcsolót használunk a be- és kikapcsoláshoz. Ez lehet egy kis N-csatornás MOSFET vagy egy normál NPN tranzisztor, mivel körülbelül 100 mA-rel van dolgunk.

Az N-MOSFET a "Q1" jelzésű helyre megy, és a lapos felülete megfelel a jelöléseknek

6. lépés:

A LED -ek polaritással rendelkeznek. A hosszú vezeték pozitív, és "+" jelzéssel van ellátva a NYÁK -on. Van egy lapos szél is az oldalon, amit soha nem látok tisztán.

• Telepítse az összes LED -et az ellenállásokkal és a MOSFET -el szemben.
• Fordítsa meg a táblát és forrasztjon egy vezetéket, és minden LED -ből csak egy vezetéket a helyére.

• Ellenőrizze a LED -eket, ellenőrizze, hogy a hosszú vezeték a "+" jelű lyukban van -e, és hogy a LED egy síkban van -e a táblával.

  Melegítse fel a csuklót, miközben óvatosan nyomja le a LED -et az üléshez (lásd 4. kép)

• Forrasztja a fennmaradó vezetékeket és vágja le.

7. lépés:

Tesztelje be a led gyűrűt a 3D nyomtatott kupakba. Csak egy irányba illeszkedik, a MOSFET-el a "t" alakú nyílás felé.

8. lépés:

Ideje elkezdeni a huzalozást!

• Vegyünk négy 6 hüvelykes vezetéket, és szalagozzuk és ónozzuk mindkét végüket.

• Forrasztás a NYÁK fejlécébe:

  • Piros "+".
  • Fekete "-".
  • Színválasztás az "S", azaz "stroboszkóp" vagy a LED -ek bekapcsolására szolgáló jelzéshez.
  • Színválasztás a "G", azaz "kapu" vagy az infravörös érzékelőből érkező jelhez.

9. lépés:

Készítsük elő a kijelzőt. Szeretem az Adafruit "I2C hátizsákjait", mert csak két jelvezetéket visznek működésbe (az áram és a föld mellett). Láncba is kötheti őket.

Az Adafruit hivatalos utasításai a következő címen találhatók:

• Győződjön meg arról, hogy a kijelző tájolása helyes, és a tizedespontok megfelelnek a NYÁK -jelöléseknek.

• Az előző lépéshez hasonlóan ón és szalag 4 ea., 6 -os vezetékek:

  • Piros "+"
  • Fekete "-".
  • Színválaszték "SDA" és "SCL".

10. lépés:

A gomb a felhasználói bevitelre szolgál. A lőszer számláló nullázására használom, de arra is használható, hogy a LED -eket ki- és bekapcsolják, mint egy zseblámpát, vagy bármit, amire a képzeleted kitalálja. Ez a te projekted.

• Helyezze be a kapcsolót a megszakítópanelbe, és forrasztja a vezetékeket.
• Vágja le, szalagozza és bádogozzon két 6 "-os vezetéket. Az egyik fekete legyen a földeléshez, a másik megkülönböztető színű.
• Forrasztja a vezetékeket a törőlaphoz. A tájékozódás nem számít.

11. lépés:

A tolókapcsoló a be- és kikapcsolásra szolgál. A kialakítás kissé zavaros, de segít az összeszerelésben. A selyemképernyőn lévő jelölések azt mutatják, hogy a kapcsoló hogyan szakítja meg a két pozitív vezeték közötti kapcsolatot.

• Vágja le a vezetékeket a tésztatartón úgy, hogy körülbelül 2 "maradjon rögzítve.
• Forgassa a csúszó kapcsolót a törőlaphoz.
• Vágja le és ónozza a maradék ~ 4 "vezetékeket az elemtartóból és a forrasztóanyagból a kitörőtábla egyik oldalához (piros a"+", fekete a"-").
• Forrasztja a vezetékeket az elemtartóból a leválasztó tábla másik oldalára (piros a "+", fekete a "-").

12. lépés:

Ideje elkezdeni a különböző összetevők integrálását. Ezeket a gombokat megmentjük, mert csak három vezetéket tudunk könnyedén behelyezni egyetlen lyukon keresztül.

• Fogja meg a három piros vezetéket, csíkozza és csavarja össze:

  • LED gyűrű
  • 7 szegmenses kijelző
  • Tolókapcsoló

• Helyezze be őket az ItsyBitsy "3V" párnájának alján, és forrasztja a helyére.

  Ha más típusú táblát használ, használja az "5V" tűt

• Vegye ki a három fekete földelővezetéket ugyanazokból az alkatrészekből, csavarja le, csavarja be, és helyezze be a "G" betétbe a "3V" betéttel szemben.

13. lépés:

Fejezze be a LED -gyűrű csatlakoztatását úgy, hogy a kaput és a villogó vezetékeket a megfelelő csapokhoz rögzíti:

• Csatlakoztassa a "G" vagy a kapu vezetéket az ItsyBitsy A0 csaphoz. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy analóg értékeket kapjunk a hibaelhárításhoz.
• Csatlakoztassa az "S" vagy villogó vezetéket a 9 -es tűhöz, amely lehetővé teszi számunkra, hogy a fényjelet PWM -re állítsuk, ha később szeretnénk szabályozni a fényerőt.

14. lépés:

Fejezze be a 7 szegmenses kijelző csatlakoztatását az I2C vezetékek csatlakoztatásával:

• Csatlakoztassa az SCL ("óra") tűt a kijelzőről az ItsyBitsy SCL csapjához.
• Csatlakoztassa az SDA ("adat") tűt a kijelzőről az ItsyBitsy SDA tűjéhez.

15. lépés:

Ideje hozzáadni a gombot:

• Csatlakoztassa a fekete vezetéket az ItsyBitsy "G" csaphoz a tábla alsó rövid szélén. Ez ugyanaz a földjel, mint a másik "G" érintkező.
• Csatlakoztassa a színes vezetéket az "7" -es ItsyBitsy csaphoz. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy hardver megszakítási jelet használjunk a számláló visszaállításához.

16. lépés:

Ezen a ponton itt az ideje, hogy teszteljük a különböző alkatrészeket.

Ha először használja az Adafruit ItsyBitsy -t, akkor be kell állítania az Arduino IDE -t, hogy felismerje a táblát.

Kövesse a következő címen található utasításokat:

Ha először használja az Adafruit I2C kijelzőit, ismét konfigurálnia kell az Arduino IDE -t az Adafruit könyvtárainak használatához.

Kövesse a következő címen található utasításokat:

Ideje kipróbálni:

• Csatlakoztassa ItsyBitsy -jét a számítógéphez USB Micro segítségével.
• [Eszközök] -> [Tábla] -> [Adafruit IstyBitsy 32U4 8MHz].
• [Eszközök] -> [Port] -> amit valaha is csatlakoztatott a port, általában a legnagyobb szám.
• [Fájl] -> [Példák] -> [Adafruit LED hátizsákkönyvtár] -> [hétsegéd]
• [Vázlat] -> [Feltöltés]

Ha a feltöltés sikeres, a kijelzőnek életre kell kelnie, és növekvő számokat kell kezdenie mutatni. Itt az ideje, hogy elengedje a "hoppá!" a dicsőségről. Ha nem, akkor ideje felvenni a hibaelhárító kalapot.

Ha a feltöltés sikertelen, ellenőrizze újra az ItsyBitsy beállítási utasításait, az IDE beállításait és az USB -kábel csatlakozását.

Ha a kijelző nem világít, ellenőrizze újra a hátizsák utasításait és a kábelezés csatlakozásait.

17. lépés:

Ideje kipróbálni az infravörös sugárzó / érzékelő párost.

• [Fájl] -> [Példák] -> [Analóg] -> [AnalogReadSerial]
• Töltse fel a táblára.
• Kattintson a "Soros monitor" ikonra az IDE jobb sarkában.

Ha szerencséje van, az értékek áramlását látja. Ezek 10 bites analóg értékek, tehát 0 és 1023 között lesznek.

• Ha a fototranzisztor fénynek van kitéve, lehetővé teszi az áram áthaladását, és a jel 0 felé csökken.
• Ha a fototranzisztor nem lát IR -t, akkor leállítja az áramlást, lehetővé téve a jel magasra jutását.

Ha nem kapja meg a várt változásokat, ellenőrizze az alábbiakat:

• Ellenőrizze kétszer a vezetékeket a gyűrű és a mikrovezérlő között.

• Az IR LED világít?

  • Enyhén melegnek kell lennie tapintásra.
  • Egy olcsó mobiltelefon -kamera szépen mutatja az infravörös fényt.
  • Ha nincs bekapcsolva, akkor valószínűleg visszafelé van bekötve.

18. lépés:

Ideje kipróbálni a stroboszkópot. Csak az alapvető "Blink" példát fogjuk használni, és megváltoztatjuk a PIN -kódot:

• [Fájl] -> [Példák] -> [01. Alap] -> [Blink]
• Az IDE verziójától függően módosítsa a PIN -kódot, hogy megfeleljen a 13. lépésben kiválasztottnak (9. tű).
• Töltse fel a vázlatot, és készüljön fel a vakságra.

Ha nem kapja meg a várt villogást, ellenőrizze a vezetékeket és a pin -számokat.

19. lépés:

Már csak a nyomógombot kell tesztelni:

• [Fájl] -> [Példák] -> [01. Basic] -> [DigitalReadSerial]
• Nyomógomb módosítása = 2; to pushButton = 7;
• PinMode módosítása (nyomógomb, INPUT); to pinMode (nyomógomb, INPUT_PULLUP);
• Feltöltés.

Az INPUT_PULLUP egy gyenge felhúzó ellenállást csatlakoztat a 3 V -hoz, ami azt jelenti, hogy a digitalRead () "HIGH" vagy "1" értéket ad vissza. Amikor megnyomja a gombot, vissza kell térnie "LOW" vagy "0" értékre.

Ha nem kapja meg a várt értékeket, menjen vissza, és ellenőrizze a gomb huzalozását.

20. lépés:

Ideje integrálni a tesztelt rendszerünket. Kezdje a PVC hordó előkészítésével:

• Vágjon le egy 3/4 "-os PCV 85 mm hosszú részt.
• Jelöljön 6 mm -re a végétől, és fúrjon egy 1/4 "-os vagy nagyobb lyukat mindkét oldalon, a lehető középre.
• Permetezze a hordó belsejét lapos feketére, hogy elnyelje a visszavert IR -fényt, amikor a dart elhalad.
• Fájl segítségével jelölje meg a lyukak helyzetét a hordó végén.

21. lépés:

• Tesztelje be az elemtartót, és szükség esetén vágja le.
• Helyezze be a tokot (a vezeték végét a főkapcsoló nyílása felé).
• Ragassza fel a tokot a helyére forró ragasztóval (nem túl sok, ha utóbbit kell szétszednünk).

22. lépés:

Helyezze be a főkapcsolót és a gombot a 3D tok lyukaiba, és forró ragasztóval rögzítse a helyükön

23. lépés:

Csúsztassa be az ItsyBitsy -t a nyílásába, és rendezze el a vezetékeket, hogy legyen egy útvonalunk a hordóhoz

24. lépés:

• Helyezze be a LED -gyűrűt a kupakba, és forró ragasztóval rögzítse a helyére.
• Csatlakoztassa a kupakot, hogy az ItsyBitsy USB -port a megfelelő helyzetben jelenjen meg.

25. lépés:

• Helyezze be a hordót úgy, hogy a hordó végén lévő igazítási jelek megegyezzenek a kupak jeleivel.
• Szemrevételezéssel ellenőrizze az infravörös sugárzót és az érzékelőt, és látható -e a hordó lyukain. Szükség esetén növelje a lyukakat.
• Csatlakoztassa az USB -t az ItsyBitsy -hez, és futtassa újra az infravörös ellenőrzéseket (AnalogReadSerial vázlat).

26. lépés:

A végső illesztés megszerzése kissé bonyolult. A hordót a megfelelő helyzetben szeretné rögzíteni.

• Csatlakoztassa a hordó adaptert egy Nerf robbantóhoz.
• Csúsztassa a hordótokot az adapterre, és ellenőrizze, hogy a robbantó végén lévő három csavarlyuk egybeesik -e.
• Ellenőrizze a hordó igazítását a kijárati oldalon.
• Óvatosan válassza le a szerelvényt a hordó adapter segítségével.
• Óvatosan csúsztassa le a hordótokot az adapterről, miközben a PVC -t a helyén tartja, ujjával belül.
• Ragassza fel a hordót a helyére forró ragasztóval.
• Szerelje össze, ellenőrizze újra az ételt
• Csavarokkal rögzítse a kupakot és a hordóadaptert. #2 menetképző, vagy tartalék Nerf csavarok működnek.

27. lépés:

Ideje néhány fegyver minőségű firmware.

• Töltse le, majd töltse fel a csatolt vázlatot az ItsyBitsy -re.
• Ellenőrizze, hogy a kijelzőn kötőjel villog (az első lövés leadásáig).
• Helyezze az ujját a hordó végébe annyira, hogy elzárja az infravörös sugarat, majd gyorsan távolítsa el.
• Győződjön meg arról, hogy villog a fény a LED -ekről.
• Győződjön meg arról, hogy numerikus leolvasást kap, amely váltakozik az "1" (lövésszám) és néhány kis láb / másodperc értékről, például "1,5".
• Nyomja meg a hordó alján található gombot, és ellenőrizze, hogy visszatér -e villogó kötőjelekhez (a lövések számának visszaállítása).

Ha ezen lépések bármelyike sikertelen, akkor az előző tesztvázlatok segítségével ellenőrizze újra és ellenőrizze a működést. Vizsgálja meg a vezetékeket, hogy lökdösődött -e valami az összeszerelés során.

28. lépés: Mi a következő lépés?

Most már tudja, milyen gyorsan lő a Nerf fegyvere, és mérheti az általa készített modok hatásait. Mivel a hordó levehető és hordozható, hagyja, hogy barátai időzítsék robbantásukat.

Ebben a sorozatban előrehaladva megvizsgáljuk a LiPo akkumulátorának és kábelezésének korszerűsítését, MOSFET segítségével a lendkerekek vezérlését, és egy teljesen testreszabható működésű tűzvédelmi rendszer kialakítását.

Második helyezett az Arduino versenyen 2019