Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét làm thế nào bạn có thể tạo ra một chiếc đồng hồ bấm giờ đơn giản từ các bộ phận rẻ tiền và giá cả phải chăng. Lịch thi đấu cần thiết để đo tốc độ của một viên đạn trong súng trường. Những số liệu này là cần thiết để xác định tình trạng của súng trường, bởi vì theo thời gian, một số bộ phận của khí nén bị hao mòn và yêu cầu thay thế.
Chúng tôi chuẩn bị các vật liệu và công cụ cần thiết:
- Digispark Trung Quốc (tại thời điểm mua nó có giá 80 rúp);
- hiển thị loại phân khúc trên TM1637 (giá 90 rúp khi mua);
- đèn LED hồng ngoại và phototransistors (10 cặp) - chi phí là 110 rúp;
- một trăm điện trở 220 Ohm có giá 70 rúp, nhưng chỉ cần hai trong số chúng.
Đó là tất cả, đây là toàn bộ danh sách các mặt hàng mà bạn sẽ cần mua. Nhân tiện, điện trở cũng có thể được tìm thấy trong các thiết bị gia dụng cũ. Bạn có thể đặt cược nhiều hơn theo mệnh giá, nhưng không kém. Kết quả là, bạn có thể giữ trong vòng 350 rúp, nhưng số tiền này không quá nhiều, vì đồng hồ bấm giờ của nhà máy sẽ có giá ít nhất 1000 rúp, và việc lắp ráp ở đó còn tệ hơn nhiều so với chúng ta tự làm.
Trong số những thứ khác, bạn cần tích trữ các chi tiết như:
- dây;
- một đoạn ống có chiều dài ít nhất 10 cm (một ống nước bằng nhựa là phù hợp);
- tất cả cho hàn;
- vạn năng (tùy chọn).
Ba chi tiết đầu tiên được mô tả có sắc thái riêng, vì vậy mỗi chi tiết cần được xem xét riêng
Công viên đào
Mục này là một bảng mạch thu nhỏ tương thích với ArduinoTrên tàu cô có ATtiny85. Làm thế nào để kết nối phần tử này với Arduino IDE, bạn có thể đọc tiếp, bạn cũng có thể tải xuống trình điều khiển cho nó ở đó.
Bảng này có một số tùy chọn, một tùy chọn sử dụng microUSB và bảng còn lại được trang bị đầu nối USB, được nối trực tiếp trên bảng. Do thực tế là sản phẩm tự chế không có nguồn điện riêng, tác giả đã chọn phiên bản đầu tiên của bảng. Nếu bạn lắp đặt pin hoặc pin trong một sản phẩm tự chế, điều này sẽ làm tăng đáng kể giá của nó, và sẽ không ảnh hưởng lớn đến tính thực tế. Và hầu như mọi người đều có cáp để sạc ngân hàng di động và Power.
Về đặc điểm, chúng tương tự như ATtiny85, ở đây khả năng của nó rất phong phú. Bộ vi điều khiển trong đồng hồ bấm giờ chỉ hỏi các cảm biến và điều khiển màn hình.
Nếu bạn chưa bao giờ gặp Digispark trước đây, các sắc thái quan trọng nhất có thể được tìm thấy trong bảng.
Điều quan trọng là phải xem xét thực tế là việc đánh số pin cho hàm analogRead () có sự khác biệt. Và trên chân thứ ba là một điện trở kéo lên với giá trị danh nghĩa là 1,5 kOhm, vì nó được sử dụng trong USB.
Một vài lời về màn hình
Bất cứ ai cũng có thể sử dụng màn hình để tự chế, nhưng tác giả đã chọn một tùy chọn giá rẻ. Để làm cho thiết bị thậm chí rẻ hơn, bạn hoàn toàn có thể từ bỏ màn hình. Dữ liệu đơn giản có thể được xuất qua cáp đến máy tính. Nó sẽ cần thiết ở đây. Màn hình trong câu hỏi là một bản sao của màn hình.
Làm thế nào màn hình hiển thị ở phía trước và phía sau có thể được nhìn thấy trong ảnh.
Vì khoảng cách giữa các số là như nhau, nên khi dấu hai chấm tắt, các số được đọc mà không gặp vấn đề gì. Thư viện chuẩn có khả năng hiển thị số trong phạm vi 0-9. các chữ cái trong phạm vi a-f và vẫn có cơ hội thay đổi độ sáng của toàn bộ màn hình. Giá trị chữ số có thể được đặt bằng chức năng hiển thị (int 0-3, int 0-15).
Cách sử dụng màn hình
Nếu bạn cố gắng vượt xa các giá trị của [0, 15], màn hình sẽ hiển thị sự nhầm lẫn, ngoài ra, mọi thứ khác, đều không tĩnh. Do đó, để hiển thị các ký tự đặc biệt, chẳng hạn như độ, dấu trừ, v.v., bạn phải sửa lại.
Tác giả muốn màn hình hiển thị năng lượng hoàn thành của chuyến bay đạn, sẽ được tính toán tùy thuộc vào tốc độ của viên đạn và khối lượng của nó. Các giá trị theo ý tưởng phải được hiển thị tuần tự, nhưng để hiểu nơi nào cần lưu ý bằng cách nào đó, ví dụ, bằng cách sử dụng chữ cái J JJ. Trong trường hợp cực đoan, bạn chỉ có thể sử dụng dấu hai chấm, nhưng tác giả không thích nó và anh ta trèo vào thư viện. Kết quả là, hàm setSegments (byte addr, byte data) được tạo trên cơ sở chức năng hiển thị, nó sáng lên các phân đoạn được mã hóa trong dữ liệu bằng số với số addr:
Các phân đoạn như vậy được mã hóa khá đơn giản, bit dữ liệu ít quan trọng nhất chịu trách nhiệm cho phân khúc trên và sau đó theo chiều kim đồng hồ, bit thứ 7 chịu trách nhiệm cho phân khúc giữa. Ký tự "1" khi được mã hóa trông giống như 0b00000110. Bit quan trọng thứ tám chịu trách nhiệm cho dấu hai chấm, nó được sử dụng trong chữ số thứ hai, và trong tất cả các bit khác, nó bị bỏ qua. Sau đó, tác giả đã tự động hóa quá trình lấy mã bằng Excel.
Những gì cuối cùng đã xảy ra có thể được nhìn thấy trong bức ảnh
Cuối cùng, các cảm biến
Không có thông tin chính xác được cung cấp về các cảm biến, chỉ biết rằng chúng có bước sóng 940nm. Trong các thí nghiệm, người ta thấy rằng các cảm biến không thể chịu được dòng điện lớn hơn 40 mA. Đối với điện áp cung cấp, nó không được cao hơn 3,3V. Đối với phototransistor, nó có thân hơi trong suốt và phản ứng với ánh sáng.
Chúng tôi tiến hành lắp ráp và cấu hình tự chế:
Bước đầu tiên. Hội
Tất cả mọi thứ được lắp ráp theo một sơ đồ rất đơn giản. Trong tất cả các chân, chỉ cần P0, P1 và P2. Hai cái đầu tiên được sử dụng cho màn hình và P2 là cần thiết cho các cảm biến.
Như bạn có thể thấy, một điện trở được sử dụng để giới hạn dòng điện cho đèn LED, nhưng điện trở thứ hai kéo P2 xuống đất. Do thực tế là các phototransistors được kết nối song song, khi viên đạn đi qua phía trước bất kỳ bộ ghép quang nào, điện áp trên P2 sẽ giảm. Để xác định tốc độ bay của một viên đạn, bạn cần biết khoảng cách giữa các cảm biến, đo hai lần tăng sức mạnh và xác định thời gian chúng xảy ra.
Do thực tế là chỉ có một pin sẽ được sử dụng, nên bắn từ phía nào không quan trọng. Phototransistors sẽ nhận thấy một viên đạn nào.
Tất cả các chi tiết có thể nhìn thấy trong ảnh được thu thập. Để thu thập tất cả mọi thứ, tác giả đã quyết định sử dụng một chiếc bánh mì. Sau đó, toàn bộ cấu trúc được phủ bằng keo nóng cho sức mạnh. Các cảm biến được đặt trên đường ống và dây được hàn với chúng.
Để ngăn các điốt phát xung khi được cung cấp bởi một ngân hàng điện, tác giả đã cài đặt một chất điện phân ở 100 mKf song song với các đèn LED.
Cũng cần lưu ý rằng chân P2 được chọn vì một lý do, thực tế là P3 và P4 được sử dụng trong USB, vì vậy bây giờ với sự trợ giúp của P2, có một cơ hội để flash tự chế sau khi lắp ráp.
P2 cũng là một đầu vào tương tự, do đó không cần sử dụng ngắt. Bạn có thể chỉ cần đo các giá trị đọc giữa các giá trị hiện tại và trước đó, nếu chênh lệch trở nên cao hơn một ngưỡng nhất định, thì tại thời điểm đó, viên đạn chỉ đi gần bộ ghép quang.
Bước hai Chương trình cơ sở
Prescaler là một bộ chia tần số, trong các trường hợp tiêu chuẩn trong các bo mạch như Arduino là 128. Con số này ảnh hưởng đến tần suất ADC được thăm dò. Đó là, mặc định 16 MHz, 16/128 = 125 kHz xuất hiện. Mỗi số hóa bao gồm 13 thao tác, vì vậy pin có thể được thăm dò càng nhiều càng tốt với tốc độ 9600 kHz. Trong thực tế, điều này không quá 7 kHz. Kết quả là, khoảng thời gian giữa các lần đo là 120 ss, quá nhiều cho công việc tự chế. Nếu viên đạn bay với tốc độ 300 m / s, nó sẽ vượt qua một con đường 3,6 cm trong thời gian này, nghĩa là, bộ điều khiển đơn giản sẽ không thể nhận ra nó. Để mọi thứ hoạt động chính xác, khoảng thời gian giữa các lần đo phải tối thiểu là 20 μs. Đối với điều này, giá trị ước số phải bằng 16. Tác giả đã làm một dải phân cách 8, làm thế nào để làm điều này, có thể được nhìn thấy dưới đây.
Điều gì đã xảy ra để học hỏi trong thí nghiệm, có thể được nhìn thấy trong bức ảnh
Logic của phần sụn có một số giai đoạn:
- đo sự khác biệt về giá trị trên chân trước và sau;
- nếu chênh lệch vượt quá ngưỡng, thì vòng lặp sẽ tắt và thời gian hiện tại (micros ()) được ghi nhớ;
- chu trình thứ hai hoạt động tương tự như chu kỳ thứ nhất và có bộ đếm thời gian trong chu trình;
- nếu bộ đếm đã đạt đến giá trị được đặt thì thông báo lỗi sẽ được gửi và chuyển sang trạng thái ban đầu. Trong trường hợp này, chu kỳ không đi vào cõi vĩnh hằng nếu viên đạn không bị cảm biến thứ hai bất ngờ bắt được;
- nếu bộ đếm không tràn và chênh lệch giá trị lớn hơn ngưỡng, thời gian hiện tại được đo (micros ());
- Bây giờ, dựa trên sự khác biệt về thời gian và khoảng cách giữa các cảm biến, bạn có thể tính tốc độ bay của viên đạn và hiển thị thông tin trên màn hình. Vâng, sau đó tất cả bắt đầu lại.
Giai đoạn cuối cùng. Kiểm tra
Nếu mọi thứ được thực hiện chính xác, thiết bị sẽ hoạt động mà không gặp vấn đề gì. Vấn đề duy nhất là phản ứng kém với ánh sáng huỳnh quang và đèn LED, với tần số gợn 40 kHz. Trong trường hợp này, lỗi có thể xảy ra trong thiết bị.
Homemade hoạt động trong ba chế độ:
Sau khi bật, có một lời chào và sau đó màn hình được lấp đầy bởi các sọc, điều này cho thấy thiết bị đang chờ chụp
Nếu có lỗi, thông báo sẽ xuất hiện thông báo, chế độ chờ được bật.
Vâng, sau đó đến việc đo tốc độ
Ngay sau khi bắn, thiết bị sẽ hiển thị tốc độ của viên đạn (được biểu thị bằng ký hiệu n) và sau đó thông tin về năng lượng của viên đạn (ký hiệu J) sẽ được hiển thị. Khi một joule được hiển thị, một dấu hai chấm cũng được hiển thị.