Klocka och sensorbox: 5 steg

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

Detta är en enkel multifunktionsenhet som använder flera sensorer. Den har en

1. Väckarklocka, stoppur, timer
2. Temperatur-, luftfuktighets- och värmeindexavläsningar
3. Ultraljudsavståndssensoravläsningar
4. IR -sensorläsning och visualiserare
5. Musik tangentbord

Den är också bärbar, med ett inbyggt batteri för att driva allt.

Steg 1: Elektronik

Enheten innehåller

1. Maker UNO (Arduino UNO Compatible Board)

2. 1,8 tums ST7735 LCD -skärm

   (SPI -buss, CS på stift 10, RST på stift 7, likström på stift 6)

3. Adafruit 12 -tangents kapacitiv beröringssensorutbrott - MPR121

   I2C buss

4. RTC_DS1307

   I2C buss

5. Ultraljudsavståndssensor HC-SR04

   (Utlösare på stift A0, eko på stift A1)

6. IR -sensor (på stift 5) och IR -lysdiod (på stift 3)

   En normal lysdiod ansluten parallellt med IR -lysdioden för att visualisera koderna som ska skickas

7. DHT11 temperatur- och fuktighetssensor

   (på stift 4)

8. Summer (inbyggd i Maker UNO) och hörlursuttag anslutna till potentialmätare (som en spänningsdelare)

   (båda på stift 8)

9. 1200mAh (från en Samsung -telefon) Batteri och

   Power Bank Circuit (extraherad från extra Power Bank)

   Seriekopplad med en strömbrytare (slå på och av) till 5V- och GNC -stiften på Arduino

Jag använde bygelkablar för att ansluta komponenterna (med hjälp av en DIY prototypsköld). Jag lödde också Power Bank -kretsen, batteriet och omkopplaren tillsammans och lade till rubriker för att ansluta till 5V- och GND -stiften på Arduino (för att driva den). Ibland lödde jag ledningar direkt till komponenterna (som IR -LED och sensor) till Arduino.

Steg 2: Fodral

Fodralet består huvudsakligen av MDF.

Hål borras och skärs i toppstycket för att ge plats för arkadknappen och trådarna. Det finns också utskärningar i sidstycket för en mikro -USB -kontakt (för att programmera om Maker UNO inuti) och en omkopplare för att slå på eller av den inbyggda summern i Maker UNO.

Touchkuddarna skärs ut av en bit aluminium (med hjälp av en sax). En exponerad koppartråd i koppar (ansluten till den kapacitiva beröringssensorn) placeras under varje pekplatta/form.

Framsidan skulle bara täckas av en bit klar plast (bokförpackning plast)

Hela fallet skulle vara varmlimt.

Steg 3: Programvara

Programvaran har

1. Väckarklocka, stoppur, timer
2. Temperatur-, luftfuktighets- och värmeindexavläsningar
3. Ultraljudsavståndssensoravläsningar
4. IR -sensoravläsning och fjärrkontroll
5. Musik tangentbord

Den använder följande ytterligare ibraries

1. Adafruit GFX och ST7735
2. Adafruit MPR121
3. IR fjärrkontroll
4. DHT -sensorbibliotek av Adafruit
5. RTClib från Adafruit

6. NewTone (kan inte installeras från bibliotekshanteraren)

   Används istället för det inbyggda tonbiblioteket för att förhindra konflikt med IRremote -biblioteket (något att göra med timer)

Allt detta är kodat i Arduino IDE. Koden finns på Github Gists. (Det tar redan cirka 89% av minnet så inga ytterligare funktioner kunde läggas till)

Steg 4: Potentiella brister

1. Det inbyggda batteriet har ibland inte tillräckligt med ström för att leverera till ultraljudsavståndssensorn och realtidsklockan.

   1. Batteriet kan göras större eller Power Bank -kretsen kan ändras för att bli mer effektiv
   2. Eller så kan du bara driva den från en 5V laddare

2. Jag har inte en fungerande IR -LED med mig nu, så den kan inte fungera som en IR -fjärrkontroll än

   1. Detta betyder också att IR -LED -koden kanske inte fungerar.
   2. För närvarande, även om IR -fjärrkoden inte fungerar, betyder den normala lysdioden att det fortfarande är användbart att visualisera de IR -fjärrkoder som skickas

3. Koden har använt cirka 89% av det interna minnet i ATMega328 -chipet i Arduino

   1. Om koden förbrukar för mycket internminne skulle det uppstå stabilitetsproblem. DHT11 -sensorn kanske inte läses ordentligt av arduinoen. Vissa andra program som musiktangentbordet kan också påverkas.
   2. Kan ändra koden för att vara mer kompakt och effektiv
   3. Jag var tvungen att ta bort ett skräppostprogram som jag planerade att inkludera, bara för att se till att de flesta andra kodens funktioner fungerar korrekt. (Med spam-spelet är cirka 95-96% av arduino-minnet förbrukat)

4. Lådan skulle kunna konstrueras bättre (som att använda trälim istället för varmt lim, eller göra en bättre låda med fingerfogar och så)

   1. Detta kan också orsaka att pekplattorna inte är känsliga ibland. Aluminiumdynan kunde inte lödas fast vid trådarna, och därför kan ledningarna och dynorna inte ha stor kontakt (ibland). Detta är dock en nitpick, eftersom de flesta gånger fungerar dynorna korrekt.
   2. Kuddarna kan vara för nära varandra för att användaren av misstag kan trycka på en annan kudde, men det här är en annan nitpick
   3. Lådan kan täckas (i faner eller något annat) eller målas för att se snyggare ut.

Sammantaget gjordes detta projekt för att använda några av mina överflödiga sensorer och mikrokontroller. Med tanke på att jag avslutade detta på ungefär en vecka (faktiskt 9 dagar), med liten eller ingen planering, är jag ganska nöjd med resultatet.

Steg 5: Få det att se snyggare ut

I grund och botten, skaffa lite trä tapeter / klädsel / faner och klipp det i storlek. Gör dessutom några avstängningar för (Micro USB) -portarna och komponenterna (som avståndssensorn). Slutligen limma den på träet (jag använde superlim).