روح دیجیتال یک ماژول پروژه DIY توسط Electronicslovers: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

زمانی وجود دارد که شما نیاز به نصب یک قطعه مبلمان یا چیزی مشابه در خانه خود دارید و برای نصب مستقیم همه معمولاً از یک سطح روح استفاده می کنید. تیم فنی ElectronicsLovers این ماژول را ساخته است ، که یک تفاوت با یک معمول دارد: دیجیتالی است. این پروژه همچنین برای افرادی که در حال ساخت مدلهای RC هستند مفید است ، زیرا ممکن است برای استفاده بیشتر در محاسبات مختلف مانند تثبیت ، به منظور دستیابی به زاویه در جهات مختلف ، اجباری باشد.

در این پروژه ، ما از شتاب سنج 3 محور GY-521 برای تعیین سطح زاویه استفاده می کنیم. برای نمایش زاویه ، از صفحه نمایش 7 Segment 4 Digit استفاده می کنیم. μC استفاده شده یک آردوینو نانو خواهد بود تا همه چیز را روی PCB فشرده نگه دارد.

مرحله 1: توضیحات قطعات

شتاب سنج GY-521

این ماژول یکی از بهترین سنسورهای IMU (واحد اندازه گیری اینرسی) است که با آردوینو سازگار است. سنسورهای IMU مانند GY-521 در روبات های خود متعادل کننده ، پهپادها ، تلفن های هوشمند و غیره استفاده می شوند. سنسور GY-521 شامل شتاب سنج MEMS و MEMSgyro در یک تراشه است. بسیار دقیق است ، زیرا حاوی ADC 16 بیتی برای هر کانال است. علاوه بر این ، کانال x ، y و z را به طور همزمان ضبط می کند. این سنسور از گذرگاه I2C برای ارتباط با آردوینو استفاده می کند. GY-521 گران نیست ، به خصوص با توجه به این واقعیت که هم شتاب سنج و هم ژیروسکوپ را ترکیب می کند.

7 بخش - صفحه نمایش 4 رقمی

هنگام استفاده از صفحه نمایش 4 رقمی 7 قسمتی ، باید به یاد داشته باشید که 2 نوع وجود دارد: یک آند مشترک و یک کاتد مشترک. اگر ماژول شما آند معمولی است ، پین آند معمولی به منبع تغذیه متصل می شود. اگر کاتد معمولی است ، پین کاتد مشترک به GND متصل می شود. هنگام استفاده از صفحه نمایش 4 رقمی 7 قسمتی ، از آند معمولی یا پین کاتد مشترک برای کنترل رقم نمایش داده شده استفاده می شود. با وجود اینکه فقط یک رقم کار می کند ، اصل دوام بینایی به شما این امکان را می دهد که همه اعداد نمایش داده شده را مشاهده کنید زیرا سرعت اسکن هر کدام آنقدر سریع است که به سختی متوجه فاصله ها می شوید.

مرحله 2: چگونه کار می کند؟

سنسورهای IMU معمولاً از دو یا چند قسمت تشکیل شده اند. فهرست آنها بر اساس اولویت ، شتاب سنج ، ژیروسکوپ ، مغناطیس سنج و ارتفاع سنج است. GY-521 یک 6 درجه DOF (درجه آزادی) یا یک سنسور شش محوری است ، به این معنی که شش مقدار را به عنوان خروجی می دهد. سه مقدار از شتاب سنج و سه مقدار از ژیروسکوپ. TheGY-521 یک سنسور مبتنی بر فناوری MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) است. هر دو شتاب سنج و ژیروسکوپ در داخل یک تراشه تعبیه شده اند. این تراشه از سیستم I2C Bus برای ارتباط استفاده می کند.

مرحله 3: نمودار شماتیک و نمایش زاویه در صفحه نمایش 7 بخش

اصل عملکرد این پروژه بسیار ساده است: با استفاده از پروتکل ارتباطی I2C ، آردوینو به طور مداوم زاویه جهت Y را دریافت می کند (زیرا این همان محور است که سطح روح نشان می دهد). سپس مقدار زاویه به تابعی داده می شود که آن را روی صفحه نمایش می دهد.

اکنون ، همانطور که ممکن است بدانید ، چنین ADC 16 بیتی حداکثر مقدار 65536 را برای حداکثر زاویه (که 90 درجه است) می دهد. از آنجا که ADC تراشه به 4 کانال تقسیم می شود ، ما حداکثر داریم. ارزش 16384 برای هر کانال. بنابراین -16384 به معنی -90 درجه ، در حالی که +16384 به معنی 90 درجه خواهد بود. برای آردوینو ما این به معنای یک تابع نقشه ساده نیست: در نظر داشته باشید که متغیر AcY از نوع طولانی است ، به این معنی که متغیر نقشه برداری شده ، در زاویه مورد ما ، نیز باید طولانی باشد.

مرحله 4: طراحی PCB برای ماژول روح دیجیتال |

ما یک مدل PCB برای ماژول روح دیجیتالی خود با استفاده از یکی از بهترین ابزارهای شبیه سازی PCB آنلاین که EasyEDA نامیده می شود طراحی کرده ایم جایی که حتی می توانید مهارت های خود را اصلاح کنید. این مکانی است که ابزارهای EDA مبتنی بر وب را برای مهندسان الکترونیک ، مربیان ، دانش آموزان ، سازندگان و علاقه مندان به شما ارائه می دهد. همه شما خوش آمدید که از این ابزارها به صورت رایگان استفاده کرده و تخته های مدار چاپی مبتنی بر وب خود را ایجاد کنید. نیازی به نصب هیچ نرم افزاری نیست. فقط EasyEDA را در هر مرورگر وب سازگار با استانداردهای HTML5 باز کنید.

PCB Gerber View - JLCPCB Online Gerber Viewer

مرحله 5: PCB ها برای پروژه ما وارد شدند

ما PCB های آنلاین را برای ماژول محصول خود از JLCPCB سفارش دادیم. آنها PCB های این پروژه را در اختیار ما قرار دادند ، که ما از آنها برای مونتاژ تمام اجزای آن استفاده کردیم. JLCPCB بزرگترین شرکت نمونه اولیه PCB در چین است و یک تولید کننده با تکنولوژی بالا متخصص در تولید سریع نمونه اولیه PCB است. آنها بهترین پیشنهاد را برای PCB دارند: 10 قطعه تنها با 2 دلار. اگر می خواهید PCB خود را نمونه اولیه کنید ، به آدرس jlcpcb.com بروید و فایل Gerber خود را بارگذاری کنید تا PCB های با کیفیتی دریافت کنید.

2 دلار برای 10 PCB (دور سریع 24 ساعته:

• PCB ها بسیار عالی ، با کیفیت قوی ، قوی و بسیار زیبا بودند.
• قیمت بسیار خوب. 100 guaranteed تضمین کیفیت یا تولد دوباره.
• زمان تحویل خوب: 3 روز توسط DHL. سفارش خرید آنلاین.
• فرآیند تولید سریع پشتیبانی فنی ، در صورت پاسخ به کسی.

مرحله 6: فیلم نهایی را تماشا کنید. | نقل قول PCB | مونتاژ PCB

نسخه 2.0

در حال حاضر روی نسخه بعدی این پروژه کار می کنیم. ما مایل به پیاده سازی یک صفحه نمایش OLED هستیم تا بتوانیم زوایای اندازه گیری شده توسط ماژول را بهتر بررسی کنیم. ما همچنین می خواهیم این ماژول را جمع و جورتر و قابل حمل کنیم. منتظر به روز رسانی ها باشید!

برای کد منبع مراجعه کنید: Digital Spirit Level A DIY Project Module by Electronicslovers