Digital vattenpass en DIY -projektmodul av Electronicslovers: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Det finns en tid när du behöver montera en möbel eller något liknande i ditt hem och för en rak montering använder alla vanligtvis en vattenpass. ElectronicsLovers Tech Team byggde denna modul, som har en skillnad från en vanlig: den är digital. Detta projekt är också till nytta för personer som bygger RC -modeller, eftersom det kan vara obligatoriskt att skaffa vinklar i olika riktningar för att bearbeta dem ytterligare för att använda i olika beräkningar som till exempel stabilisering.

I detta projekt kommer vi att använda en GY-521 3 Axis Accelerometer för att bestämma i vilken vinkel en yta är. För att visa vinkeln använder vi en 7 -segmentig 4 -siffrig display. Den använda µC kommer att vara en Arduino Nano för att hålla allt kompakt på kretskortet.

Steg 1: Komponenter Beskrivning

GY-521 Accelerometer

Denna modul är en av de bästa IMU -sensorerna (tröghetsmätningsenheter) som är kompatibel med Arduino. IMU-sensorer som GY-521 används i självbalanserande robotar, UAV: er, smartphones etc. GY-521-sensorn innehåller en MEMS-accelerometer och en MEMSgyro i ett enda chip. Det är mycket exakt, eftersom det innehåller en 16-bitars ADC för varje kanal. Dessutom fångar den x-, y- och z -kanalen samtidigt. Sensorn använder I2C-bussen för att ansluta till Arduino. GY-521 är inte dyr, särskilt med tanke på att den kombinerar både en accelerometer och en gyro.

7 segment - 4 -siffrig display

När du använder en 7-segments 4-siffrig display måste du komma ihåg att det finns 2 typer: en gemensam anod och en gemensam katod. Om din modul är den gemensamma anoden, ansluter den gemensamma anodstiftet till strömkällan; om det är den vanliga katoden ansluter den gemensamma katodstiftet till GND. Vid användning av 7-segments 4-siffrors display används den gemensamma anoden eller den gemensamma katodstiftet för att styra vilken siffra som visas. Även om det bara är en siffra som fungerar, gör principen om Persistens av vision att du kan se alla nummer som visas eftersom varje skanningshastighet är så snabb att du knappt märker intervallen.

Steg 2: Hur fungerar det?

IMU -sensorer består vanligtvis av två eller flera delar. Listar dem efter prioritet, de är en accelerometer, gyroskop, magnetometer och almetimeter. GY-521 är en 6 DOF (Degrees of Freedom) eller en sexaxlig sensor, vilket innebär att den ger sex värden som utgång. Tre värden från accelerometern och tre från gyroskopet. TheGY-521 är en sensor baserad på MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) teknik. Både accelerometern och gyroskopet är inbäddade i ett enda chip. Detta chip använder I2C Bus -system för kommunikation.

Steg 3: Schematisk diagram och visning av vinkeln på 7 -segmentskärmen

Projektets funktionsprincip är mycket enkel: med hjälp av I2C -kommunikationsprotokollet får Arduino kontinuerligt vinkeln för Y -riktningen (eftersom det är axeln som en vattenpass visar). Vinkelns värde ges sedan till en funktion som visar den på displayen.

Nu, som du kanske redan vet, ger en sådan 16 bitars ADC ett maximivärde på 65536, för maximal vinkel (som är 90 grader). Eftersom chipets ADC är uppdelat i 4 kanaler har vi max. värde 16384 för varje kanal. Så -16384 betyder -90 grader, medan +16384 kommer att betyda 90 grader. För vår Arduino betyder detta inget annat än en enkel kartfunktion: Tänk på att variabeln AcY är av typen lång, vilket innebär att den mappade variabeln, i vårt fall vinkel, också måste vara lång.

Steg 4: PCB -design för Digital Spirit Module |

Vi har utformat en PCB -modell för vår digitala andelmodul med hjälp av ett av de bästa online -PCB -simuleringsverktygen som är känt som EasyEDA - Online PCB -design och kretssimulator EasyEDA är plattformen där du kan testa dina färdigheter, där du kan lära dig nya färdigheter och där du till och med kan ändra dina färdigheter. Det är en plats som ger dig bra webbaserade EDA -verktyg för elektronikingenjörer, pedagoger, studenter, tillverkare och entusiaster. Ni är alla välkomna att använda dessa verktyg gratis och skapa egna webbaserade kretskort online. Det finns ingen anledning att installera någon programvara. Öppna bara EasyEDA i alla HTML5-kompatibla, webbläsare som uppfyller standarderna.

PCB Gerber View - JLCPCB Online Gerber Viewer

Steg 5: PCB: erna kom för vårt projekt

Vi beställde online -kretskort för vår produktmodul från JLCPCB. De gav oss kretskort för detta projekt, som vi använde för att montera alla komponenter till det. JLCPCB är det största PCB-prototypföretaget i Kina och en högteknologisk tillverkare som specialiserat sig på snabb PCB-prototypproduktion. De har det bästa erbjudandet för PCB: 10 st för bara 2 $. Om du vill prototypa ditt eget kretskort, gå vidare till jlcpcb.com och ladda upp din Gerber-fil för att få högkvalitativa kretskort.

$ 2 För 10 PCB (24 timmars snabb vändning:

• Kretskortet var utmärkt, kvaliteten robust, stark och mycket vacker.
• Mycket bra pris. 100% garanterad kvalitet eller återfödelse.
• Bra leveranstid: 3 dagar med DHL. Online inköpsorder.
• Snabb produktionsprocess Teknisk support, ifall någon svarar.

Steg 6: Titta på sista videon | PCB -offert | Montering av kretskort

Version 2.0

Vi arbetar för närvarande med nästa version av detta projekt. Vi är villiga att implementera en OLED -skärm för en bättre överblick över vinklarna som mäts av modulen. Vi vill också göra denna modul mer kompakt och bärbar. Håll utkik efter uppdateringar!

För källkod Besök: Digital vattenpass En DIY -projektmodul av Electronicslovers