Uhr und Sensorbox - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Dies ist ein einfaches Mehrzweckgerät mit mehreren Sensoren. Es hat ein

1. Wecker, Stoppuhr, Timer
2. Temperatur-, Feuchtigkeits- und Wärmeindex-Messwerte
3. Messwerte des Ultraschall-Abstandssensors
4. IR-Sensorablesung und Visualiser
5. Musik-Tastatur

Es ist auch tragbar, mit einem eingebauten Akku, der alles mit Strom versorgt.

Schritt 1: Elektronik

Das Gerät beinhaltet

1. Maker UNO (Arduino UNO-kompatibles Board)

2. 1,8 Zoll ST7735 LCD-Display

   (SPI Bus, CS an Pin 10, RST an Pin 7, DC an Pin 6)

3. Adafruit 12-Tasten kapazitiver Berührungssensor Breakout - MPR121

   I2C-Bus

4. RTC_DS1307

   I2C-Bus

5. Ultraschall-Distanzsensor HC-SR04

   (Trigger an Pin A0, Echo an Pin A1)

6. IR-Sensor (an Pin 5) und IR-LED (an Pin 3)

   Eine zur IR-LED parallel geschaltete normale LED zur Visualisierung der zu sendenden Codes

7. DHT11 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor

   (an Stift 4)

8. Summer (in Maker UNO integriert) und Kopfhörerbuchse an Potentialmeter angeschlossen (als Spannungsteiler)

   (beide auf Pin 8)

9. 1200mAh (von einem Samsung-Telefon) Akku und

   Powerbank-Schaltung (aus der Ersatz-Powerbank extrahiert)

   In Reihe geschaltet mit einem Schalter (ein- und ausschalten) an die 5V- und GNC-Pins des Arduino

Ich habe Überbrückungsdrähte verwendet, um die Komponenten miteinander zu verbinden (mit Hilfe eines DIY-Prototyping-Shields). Ich habe auch die Powerbank-Schaltung, die Batterie und den Schalter zusammengelötet und Kopfleisten hinzugefügt, um sie an die 5V- und GND-Pins des Arduino anzuschließen (um es mit Strom zu versorgen). Gelegentlich lötete ich Drähte direkt an die Komponenten (wie IR-LED und Sensor) an den Arduino.

Schritt 2: Fall

Das Gehäuse besteht hauptsächlich aus MDF.

Löcher werden gebohrt und in das Oberteil geschnitten, um Platz für den Arcade-Knopf und die Drähte zu schaffen. Es gibt auch Aussparungen im Seitenteil für einen Micro-USB-Anschluss (um den Maker UNO im Inneren neu zu programmieren) und einen Schalter zum Ein- oder Ausschalten des eingebauten Summers im Maker UNO.

Die Touchpads werden aus einem Stück Aluminium herausgeschnitten (mit einer Schere). Ein freiliegender Kupfer-Überbrückungsdraht (verbunden mit dem kapazitiven Berührungssensor) wird unter jedem Touchpad/Form platziert.

Die Vorderseite würde nur von einem Stück durchsichtigem Plastik (Book Wrapping Plastic) bedeckt sein.

Der ganze Fall würde heiß geklebt werden.

Schritt 3: Software

Die Software hat

1. Wecker, Stoppuhr, Timer
2. Temperatur-, Feuchtigkeits- und Wärmeindex-Messwerte
3. Messwerte des Ultraschall-Abstandssensors
4. IR-Sensorablesung und Fernbedienung
5. Musik-Tastatur

Es verwendet die folgenden zusätzlichen Bibliotheken

1. Adafruit GFX und ST7735
2. Adafruit MPR121
3. IR-Fernbedienung
4. DHT-Sensorbibliothek von Adafruit
5. RTClib von Adafruit

6. NewTone (kann nicht vom Bibliotheksmanager installiert werden)

   Wird anstelle der eingebauten Tonbibliothek verwendet, um Konflikte mit der IRremote-Bibliothek zu vermeiden (was mit Timern zu tun hat)

Dies ist alles in der Arduino IDE codiert. Der Code ist auf Github Gists. (Es nimmt bereits etwa 89% des Speichers ein, sodass keine zusätzlichen Funktionen hinzugefügt werden können)

Schritt 4: Potenzielle Fehler

1. Die eingebaute Batterie kann manchmal nicht genug Strom haben, um den Ultraschall-Distanzsensor und die Echtzeituhr zu versorgen.

   1. Die Batterie könnte größer gemacht werden oder die Powerbank-Schaltung könnte geändert werden, um effizienter zu sein
   2. Oder Sie können es einfach über ein 5-V-Ladegerät mit Strom versorgen

2. Ich habe jetzt keine funktionierende IR-LED bei mir, daher kann sie noch nicht als IR-Fernbedienung fungieren

   1. Dies bedeutet auch, dass der IR-LED-Code möglicherweise nicht funktioniert.
   2. Auch wenn der IR-Fernbedienungscode nicht funktioniert, bedeutet die normale LED, dass es immer noch nützlich ist, die gesendeten IR-Fernbedienungscodes zu visualisieren

3. Der Code hat etwa 89% des internen Speichers des ATMega328-Chips im Arduino verbraucht

   1. Wenn der Code zu viel internen Speicher verbraucht, kann es zu Stabilitätsproblemen kommen. Der DHT11-Sensor kann vom Arduino möglicherweise nicht richtig gelesen werden. Einige andere Programme wie das Music Keyboard könnten ebenfalls betroffen sein.
   2. Könnte den Code ändern, um kompakter und effizienter zu sein
   3. Ich musste ein Spamgame-Programm entfernen, das ich einbinden wollte, nur um sicherzustellen, dass die meisten anderen Funktionen des Codes richtig funktionieren. (Mit dem Spamgame werden ca. 95-96% des Arduino-Speichers verbraucht)

4. Das Gehäuse könnte besser konstruiert sein (z. B. Holzleim anstelle von Heißkleber verwenden oder eine bessere Schachtel mit Fingerverbindungen und dergleichen herstellen)

   1. Dies kann auch dazu führen, dass die Touchpads manchmal unempfindlich sind. Das Aluminiumpad konnte nicht an die Drähte gelötet werden, sodass die Drähte und die Pads (manchmal) keinen guten Kontakt haben. Dies ist jedoch ein Nitpick, da die Pads meistens richtig funktionieren.
   2. Die Pads sind möglicherweise zu nah beieinander, als dass der Benutzer versehentlich auf ein anderes Pad drücken könnte, aber dies ist ein weiterer Nitpick
   3. Das Gehäuse könnte verkleidet (mit Furnier oder etwas anderem) oder lackiert werden, um schöner auszusehen.

Insgesamt wurde dieses Projekt durchgeführt, um einige meiner überschüssigen Sensoren und Mikrocontroller zu verbrauchen. Wenn man bedenkt, dass ich dies in etwa einer Woche (eigentlich 9 Tagen) mit wenig bis gar keiner Planung abgeschlossen habe, bin ich mit dem Ergebnis recht zufrieden.

Schritt 5: Schöner aussehen lassen

Grundsätzlich besorgen Sie sich Holztapeten / Verkleidungen / Furniere und schneiden Sie sie zu. Machen Sie außerdem einige Ausschnitte für die (Micro-USB-) Anschlüsse und Komponenten (wie den Abstandssensor). Zum Schluss kleben Sie es auf das Holz (ich habe Sekundenkleber verwendet).