Nagy sebességű óra lassított videókhoz: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Szinte mindenkinek, aki modern okostelefonnal rendelkezik, van nagy sebességű kamerája, amellyel látványos lassított videókat lehet készíteni. De ha meg szeretné mérni, hogy valójában mennyi ideig tart a szappanbuborék kipukkanása vagy a görögdinnye felrobbanása, akkor nehezen jelenítheti meg az időt a videóin: a stopperóra nagyon kicsi és csak 1/100 másodperc. Ha kvantitatív méréseket szeretne végezni, rájöttem, hogy a kamera közzétett képsebessége nem számíthat olyanokra, amelyekre támaszkodhat!

Szerencsére valóban egyszerű egy ms-os pontosságú és fényes nagy számjegyű órát felépíteni egy Arduino és egy 4 számjegyű, 7 szegmenses kijelző segítségével. Ezenkívül a szabványos, 0,56 hüvelykes kijelzőn található 12 érintkező pontosan megegyezik az Arduino Nano csapszegének elrendezésével, és közvetlenül ráforrasztható.

Ezen az időzítőn nincs indítás/leállítás/visszaállítás. Csak bekapcsoláskor indul, és 10 másodperc múlva túlcsordul. Az ötlet az, hogy egy bizonyos folyamat időtartamának méréséhez mindenesetre a vég és a kezdet közötti időkülönbséget mérjük.

1. lépés: Anyagok

• Egy Arduino Nano, a fejlécek nélkül forrasztva.
• 0,56 hüvelykes, 4 számjegyű, 7 szegmenses kijelző. Mind a közös, mind a közös katód rendben van

Ha egy erős dobozba szeretné helyezni, és 2 AA elemmel működik, akkor adja hozzá:

• 60x100x25 méretű elektronikus projektdoboz
• 2xAA elemtartó
• Fokozó modul
• 10x15 mm -es ki/be kapcsoló

Szükséges eszközök

Forrasztópáka

Dobozba szereléshez:

• Forgatóeszköz a kijelző és a kapcsoló lyukainak durva kivágásához
• Kézi reszelő a lyukak finom vágásához
• Forró ragasztópisztoly az alkatrészek rögzítéséhez.

Lépés: Az Arduino csatlakoztatása a kijelzőhöz

Meglepő módon a szabványos 4 számjegyű, 7 szegmenses kijelző csapjai illeszkednek az Arduino Nano elrendezéséhez oly módon, hogy a kijelző mind a 12 érintkezője csatlakozik az Arduino IO csapjaihoz. Ez lehetővé teszi a kijelző forrasztását közvetlenül az Arduino -n, PCB, csatlakozók vagy kábelek nélkül.

Forrasztja a kijelző alsó csapjait (felismerhető a tizedespontokból és a nyomtatásból) az A0-A5 analóg érintkezőkhöz. Forrasztja a kijelző felső csapjait a D4-D9 digitális tüskékhez.

A piros LED -ek feszültségcsökkenése mindössze 2 V, ezért 5 V -hoz való csatlakoztatás általában nem jó ötlet, és általában soros ellenállást alkalmaznak az áram korlátozására. Viszont talán a beillesztés miatt azt tapasztaltam, hogy soros ellenállások nélkül is rendben működik. Ha nem, itt egy részletes utasítás található arról, hogyan adhat hozzá soros ellenállásokat közvetlenül az Arduino Nano készülékhez

3. lépés: A kód

Töltse fel a mellékelt vázlatot az Arduino Nano készülékre. Ez a kód egy közös anódos kijelzőre vonatkozik, de a közös katód sorai megjegyzés nélkül maradhatnak.

A kód feltöltése után az időzítőnek minden alkalommal el kell indulnia, amikor az Arduino elindul. Itt megállhat, vagy a következő részben egy példát láthat, hogyan kell erős dobozba szerelni és akkumulátorról működtetni.

Néhány megjegyzés a kóddal kapcsolatban:

Az időt a mikro () függvényekből veszik ki, a millis () függvény helyett, két okból: A millis () Arduino implementációja szörnyű: 1,024 ms -onként nőnek, majd időnként egy ezredmásodperc kihagyásra kerülnek kárpótol! Nem minden Arduino rendelkezik nagy pontosságú kristályokkal. Ha azt tapasztalja, hogy több mint egy permillivel van lejjebb, beállíthatja az osztót az „unsigned long t = micros ()/1000;” sorban. hogy az óra gyorsabban vagy lassabban menjen.

A számjegyek össze vannak kötve, ami azt jelenti, hogy egy időben csak egy számjegy világít. A számjegyek szegmenseinek megváltoztatásakor minden számjegy ki van kapcsolva, így egyetlen szemét sem jelenik meg. A számjegyek frissítési gyakoriságát 750 mikroszekundumra mértem, tehát minden számjegy milliszekundumban legalább egyszer frissül!

Nem komolyan optimalizáltam az órát a sebességre, mivel a jelenlegi sebesség elég jó ezredmásodpercek megjelenítésére. Azt hiszem, az Arduino -t két számjeggyel többet is meg lehetne mutatni (ami 100 és 10 mikroszekundumnak felel meg), de ehhez

• A megszakítások letiltása és az időzítők közvetlen használata
• Közvetlen port manipuláció
• Az összes szegmens csatlakoztatása egyetlen porthoz, a számjegyek pedig egy másik porthoz
• Kerülje a számértékek kifejezett számítását, de inkább lépést használjon (az osztási és modulusműveletek lassúak)

Ha kézbe vehetnék egy lassított fényképezőgépet, amelynek sebessége> 1000 kép / mp, megpróbálhatnám, egyelőre elégedett vagyok a ms pontossággal.

4. lépés: Dobozba szerelése

Egy olcsó, 100 x 60 x 25 mm-es elektronikus projektdoboz, nem vízálló, könnyen illeszkedik ehhez az időzítőhöz, elemekkel, egy fokozó modullal és egy ki/be kapcsolóval együtt. Akkumulátoros működéshez a 2 AA elem és a fokozható modul kombinációja biztonságos és stabil 5 V feszültséget biztosít az Arduino számára. Ha a be/ki kapcsolót közvetlenül az akkumulátorra helyezi (nem a léptetés kimenetére), akkor az elemeket nem érinti a lezáró modul szivárgása, és szórványosan használva évekig is eltarthat.

Az általam használt fokozó modulnak volt egy női USB csatlakozója, amelyet fogóval eltávolítottam, hogy a vezetékeket a kimenethez forraszthassam. Alternatív megoldásként használhat szabályozható fokozást, és beállíthatja 5 V-os kimenetre.

Kezdje azzal, hogy kivágja azt a két lyukat, amelyek a kijelzőnek és a be-/kikapcsolónak felelnek meg. Ceruzával megrajzoltam a hozzávetőleges lyukakat, majd egy forgószerszámmal kicsit kicsire vágtam ki a lyukakat, majd kézi reszelőkkel reszeltem a megfelelő méretűre.

Vágja le a többszálas rugalmas piros és fekete kábelek egy részét az akkumulátortartóból, és csatlakoztassa a fokozómodulhoz, a pozitív vagy a negatív kapcsoló megszakításával. Ezután a fokozó modulból egyenesen a GND-re és a +5V-ra vagy az Arduino-ra.

Forró ragasztóval tartottam az összes elemet a helyükön: az elemdobozt, a fokozó modult és a kijelző oldalait.

A végeredmény egy időzítő egy robosztus dobozban, egyszerű kezeléssel!