Digital Spirit Level un modul de proiect DIY de Electronicslovers: 6 pași

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Există un moment în care trebuie să montați o piesă de mobilier sau ceva similar în casa dvs. și pentru o montare dreaptă, toată lumea folosește de obicei un nivel de spirit. Echipa Tech ElectronicsLovers a construit acest modul, care are o diferență față de unul obișnuit: este digital. Acest proiect este, de asemenea, util pentru persoanele care construiesc modele RC, deoarece ar putea fi obligatoriu să obțineți unghiuri în direcții diferite pentru a le prelucra în continuare pentru a fi utilizate în diferite calcule, cum ar fi stabilizarea, de exemplu.

În acest proiect, vom folosi un accelerometru cu 3 axe GY-521 pentru a determina la ce unghi este o suprafață. Pentru afișarea unghiului, vom utiliza un afișaj cu 7 segmente 4 cifre. ΜC folosit va fi un Arduino Nano, pentru a păstra totul compact pe PCB.

Pasul 1: Descrierea componentelor

Accelerometru GY-521

Acest modul este unul dintre cei mai buni senzori IMU (Inertia Measurement Unit) care este compatibil cu Arduino. Senzorii IMU precum GY-521 sunt utilizați în roboți de auto-echilibrare, UAV-uri, smartphone-uri etc. Senzorul GY-521 conține un accelerometru MEMS și un MEMSgyro într-un singur cip. Este foarte precis, deoarece conține un ADC pe 16 biți pentru fiecare canal. Mai mult, captează canalele x, y și z în același timp. Senzorul folosește magistrala I2C pentru a interfața cu Arduino. GY-521 nu este scump, mai ales având în vedere faptul că combină atât un accelerometru, cât și un giroscop.

7 segmente - afișaj cu 4 cifre

Când utilizați un afișaj cu 4 segmente cu 7 segmente, trebuie să vă amintiți că există 2 tipuri: un anod comun și un catod comun. Dacă modulul dvs. este anodul comun, pinul anodului comun se conectează la sursa de alimentare; dacă este catodul comun, pinul catodului comun se conectează la GND. Atunci când se utilizează afișajul cu 4 cifre din 7 segmente, anodul comun sau pinul catod comun este utilizat pentru a controla ce cifră este afișată. Chiar dacă funcționează o singură cifră, principiul Persistenței viziunii vă permite să vedeți toate numerele afișate, deoarece fiecare viteză de scanare este atât de rapidă încât cu greu observați intervalele.

Pasul 2: Cum funcționează?

Senzorii IMU constau de obicei din două sau mai multe părți. Listându-le după prioritate, acestea sunt un accelerometru, un giroscop, un magnetometru și un altimetru. GY-521 este un senzor cu 6 DOF (grade de libertate) sau un șase axe, ceea ce înseamnă că dă șase valori ca ieșire. Trei valori din accelerometru și trei din giroscop. The-GY-521 este un senzor bazat pe tehnologia MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Atât accelerometrul, cât și giroscopul sunt încorporate într-un singur cip. Acest cip folosește sistemul de bus I2C pentru comunicare.

Pasul 3: Diagrama schematică și afișarea unghiului pe afișajul cu 7 segmente

Principiul de funcționare al acestui proiect este foarte simplu: folosind protocolul de comunicație I2C, Arduino primește continuu unghiul pentru direcția Y (deoarece aceasta este axa pe care o arată nivelul de spirit). Valoarea unghiului este apoi dată unei funcții care îl afișează pe afișaj.

Acum, după cum ați știut deja, un astfel de ADC pe 16 biți oferă o valoare maximă de 65536, pentru unghiul maxim (care este de 90 de grade). Deoarece ADC-ul cipului este împărțit în 4 canale, avem o valoare max. valoare de 16384 pentru fiecare canal. Deci -16384 va însemna -90 grade, în timp ce +16384 va însemna 90 de grade. Pentru Arduino, acest lucru nu înseamnă altceva decât o simplă funcție de hartă: rețineți că variabila AcY este de tip lung, ceea ce înseamnă că și variabila mapată, în cazul unghiului nostru, trebuie să fie lungă.

Pasul 4: Proiectare PCB pentru modulul Digital Spirit |

Am proiectat un model de PCB pentru modulul nostru digital de spirit prin utilizarea unuia dintre cele mai bune instrumente de simulare PCB online, este cunoscut sub numele de EasyEDA unde puteți chiar să vă modificați abilitățile. Este un loc care vă oferă instrumente EDA excelente bazate pe web pentru ingineri electronici, educatori, studenți, producători și entuziaști. Cu toții sunteți invitați să utilizați aceste instrumente gratuit și să vă creați propriile plăci de circuite imprimate online. Nu este nevoie să instalați niciun software. Deschideți EasyEDA în orice browser web compatibil cu standardele HTML5.

PCB Gerber View - JLCPCB Online Gerber Viewer

Pasul 5: PCB-urile au sosit pentru proiectul nostru

Am comandat PCB-uri online pentru modulul nostru de produse de la JLCPCB. Ne-au furnizat PCB-urile pentru acest proiect, pe care le-am folosit pentru a asambla toate componentele acestuia. JLCPCB este cea mai mare întreprindere de prototipuri PCB din China și un producător de înaltă tehnologie specializat în producția rapidă de prototipuri PCB. Au cea mai bună ofertă pentru PCB-uri: 10 bucăți pentru doar 2 $. Dacă doriți să vă prototipați propriul PCB, accesați jlcpcb.com și încărcați fișierul Gerber pentru a obține PCB-uri de înaltă calitate.

2 USD Pentru 10 PCB-uri (24 de ore de schimb rapid:

• PCB-urile au fost excelente, calitatea robustă, puternică și foarte frumoasă.
• Preț foarte bun.100% calitate garantată sau renaștere.
• Termen de livrare bun: 3 zile prin DHL. Comandă de cumpărare online.
• Proces rapid de producție Suport tehnic, în cazul în care cineva răspunde.

Pasul 6: Urmăriți videoclipul final | Cotație PCB | Asamblare PCB

Versiunea 2.0

În prezent lucrăm la următoarea versiune a acestui proiect. Suntem dispuși să implementăm un ecran OLED, pentru o imagine mai bună a unghiurilor măsurate de modul. De asemenea, dorim să facem acest modul mai compact și mai portabil. Rămâneți la curent pentru actualizări!

Pentru codul sursă Vizitați: Digital Spirit Level A DIY Project Module de Electronicslovers