U ovom ćemo članku pogledati kako možete napraviti jednostavan kronograf iz jeftinih i pristupačnih dijelova. adaptacija potreban za mjerenje brzine metka u pušci. Te su brojke potrebne kako bi se utvrdilo stanje puške, jer s vremenom se neki dijelovi pneumatike istroše i zahtijevaju zamjenu.
Pripremamo potrebne materijale i alate:
- kineski Digispark (u trenutku kupnje koštao je 80 rubalja);
- prikaz tipa segmenta na TM1637 (košta 90 rubalja kada se kupi);
- infracrveni LED i fototransistori (10 para) - trošak je bio 110 rubalja;
- sto otpornika 220 Ohm košta 70 rubalja, ali bit će potrebna samo dva.
To je sve, ovo je cijeli popis predmeta koje ćete trebati kupiti. Usput, otpornici se mogu naći i u starim kućanskim aparatima. Možete se kladiti više na nominalnu vrijednost, ali ne manje. Kao rezultat, možete zadržati unutar 350 rubalja, ali to nije toliko, s obzirom na to da će tvornički kronograf koštati najmanje 1000 rubalja, a sklop tamo je puno gori od našeg domaći.
Između ostalog, morate se nagomilati u takvim detaljima kao što su:
- žice;
- komad cijevi duljine najmanje 10 cm (prikladna je plastična cijev za vodu);
- sve za lemljenje;
- multimetar (izborno).
Prva tri opisana detalja imaju svoje nijanse, pa svaki od njih treba razmotriti zasebno
Digispark
Ovaj je predmet minijaturna pločica s kojom je kompatibilna TežakNa brodu ima ATtiny85. Kako spojiti ovaj element na Arduino IDE, možete pročitati dalje, a tamo možete i preuzeti upravljačke programe.
Ova ploča ima nekoliko opcija, jedna koristi microUSB, a druga je opremljena USB priključkom, koji je ožičen izravno na ploču. Zbog činjenice da domaći proizvod nema pojedinačno napajanje, autor je odabrao prvu verziju ploče. Ako u domaći proizvod instalirate bateriju ili bateriju, to će uvelike povećati njezinu cijenu i neće znatno utjecati na praktičnost. I gotovo svi imaju kabel za punjenje mobilne i Power banke.
Što se karakteristika tiče, slične su ATtiny85, ovdje njegovih mogućnosti ima u izobilju. Mikrokontroler u kronografu ispitiva samo senzore i kontrolira zaslon.
Ako se nikad niste susreli s Digisparkom, najvažnije nijanse možete pronaći u tablici.
Važno je uzeti u obzir činjenicu da numeriranje pinova za funkciju analogRead () ima razlike. A na trećem pinu nalazi se pull-up otpornik nominalne vrijednosti 1,5 kOhm, jer se koristi u USB-u.
Nekoliko riječi o zaslonu
Svatko može koristiti zaslon za domaću proizvodnju, ali autor se odlučio za jeftinu opciju. Da biste napravili uređaj još jeftinijim, možete u potpunosti napustiti zaslon. Podaci se jednostavno mogu kabelu prenijeti na računalo. Bit će potrebno ovdje. Zadani displej je kopija zaslona.
Kako zaslon izgleda ispred i iza, možete vidjeti na fotografiji.
Budući da su udaljenosti između brojeva jednake, kada je debelo crijevo isključeno, brojevi se čitaju bez problema. Standardna knjižnica može prikazivati brojeve u rasponu 0-9. slova u rasponu a-f, a još uvijek postoji mogućnost promjene svjetline cijelog zaslona. Vrijednosti znamenki mogu se postaviti pomoću funkcije prikaza (int 0-3, int 0-15).
Kako se koristi zaslon
Ako pokušate prijeći vrijednosti od [0, 15], na zaslonu će se pojaviti zbrka, koja pored svega ostalog, nije statična. Stoga, za prikaz posebnih znakova, poput stupnjeva, minusa itd., Morate zamišljati.
Autor je želio da zaslon prikazuje gotovu energiju leta metka, koja bi se izračunala ovisno o brzini metka i njegovoj masi. Vrijednosti prema ideji morale su se prikazivati uzastopno, ali da bi se shvatilo gdje treba napomenuti na neki način, na primjer, slovo "J". U ekstremnim slučajevima možete jednostavno koristiti debelo crijevo, ali autor se nije svidio i popeo se u knjižnicu. Kao rezultat, na osnovu prikazane funkcije izrađena je setSegment funkcija (bajt sabirnik, bajtni podaci), ona osvjetljava segmente kodirane u podacima u broju s brojem addr:
Takvi segmenti kodiraju se prilično jednostavno, najmanje značajan bit podataka odgovoran je za gornji segment, a zatim je u smjeru kazaljke na satu, sedmi bit bitan za srednji segment. Znak "1" kada je kodiran izgleda kao 0b00000110. Osmi najznačajniji zaloga odgovoran je za debelo crijevo, koristi se u drugoj znamenki, a u svim ostalim zanemaruje se. Nakon toga autor je automatizirao postupak dobivanja kodova pomoću Excela.
Što se na kraju dogodilo može se vidjeti na fotografiji
Napokon, senzori
Nisu pružene točne informacije o senzorima, poznato je samo da imaju valnu duljinu od 940 nm. Tijekom eksperimenata ustanovljeno je da senzori nisu u stanju izdržati struje veće od 40 mA. Što se tiče napona napajanja, on ne bi trebao biti veći od 3,3 V. Što se tiče fototransistora, ima blago prozirno tijelo i reagira na svjetlost.
Nastavljamo sa sastavljanjem i konfiguracijom domaćeg proizvoda:
Prvi korak. zbor
Sve je sastavljeno prema vrlo jednostavnoj shemi. Od svih igara bit će vam potrebni samo P0, P1 i P2. Prva dva koriste se za prikaz, a P2 je potreban za senzore.
Kao što vidite, jedan otpornik koristi se za ograničavanje struje za LED-ove, ali drugi povlači P2 na zemlju. Zbog činjenice da su fototransistori spojeni paralelno, kada metak prođe ispred bilo kojeg optoparnika, napon na P2 će pasti. Da biste odredili brzinu metka, trebate znati udaljenost između senzora, izmjeriti dva napona i odrediti vrijeme tijekom kojeg su se oni dogodili.
Zbog činjenice da će se koristiti samo jedan pin nije važno s koje strane pucati. Fototransistori će ionako primijetiti metak.
Svi detalji koji su vidljivi na fotografiji su sakupljeni. Kako bi prikupio sve, autor je odlučio upotrijebiti ploču. Tada je cijela struktura bila prekrivena vrućim ljepilom za snagu. Senzori se postavljaju na cijev i žice su lemljene na njih.
Da bi spriječio puls dioda kada ih napaja banka za napajanje, autor je paralelno sa LED-om instalirao elektrolit na 100 mKf.
Također je važno napomenuti da je P2 pin odabran s razlogom, činjenica je da se P3 i P4 koriste u USB-u, pa sada uz pomoć P2 postoji mogućnost bljeskanja domaće nakon montaže.
P2 je i analogni ulaz, tako da nema potrebe za korištenjem prekida. Možete jednostavno izmjeriti očitanja između trenutne i prethodne vrijednosti, ako razlika postane veća od određenog praga, tada metak upravo prolazi blizu optoparnika.
Drugi korak umetanje
Prescaler je razdjelnik frekvencije, u standardnim slučajevima u pločama kao što je Arduino iznosi 128. Ova brojka utječe na učestalost anketiranja ADC-a. To jest, za zadani 16 MHz izlazi 16/128 = 125 kHz. Svaka digitalizacija sastoji se od 13 operacija, tako da se pin može ispitivati što je više moguće pri brzini od 9600 kHz. U praksi to nije više od 7 kHz. Kao rezultat, interval između mjerenja je 120 μs, što je previše za domaći rad. Ako metak leti brzinom od 300 m / s, za to vrijeme će prevladati putanju od 3,6 cm, odnosno kontroler to jednostavno neće moći primijetiti. Da bi sve pravilno funkcioniralo, interval između mjerenja trebao bi biti najmanje 20 μs. Za to mora vrijednost djelitelja biti jednaka 16. Autor je napravio razdjelnik 8, kako to učiniti, možete vidjeti dolje.
Što se dogodilo tijekom eksperimenta, može se vidjeti na fotografiji
Logika upravljačkog softvera ima nekoliko faza:
- mjerenje razlike u vrijednostima na igle prije i poslije;
- ako razlika premaši prag, petlja se gasi i pamti se trenutačno vrijeme (micros ());
- drugi ciklus djeluje slično kao prvi i ima vremenski brojač u ciklusu;
- ako je brojač dostigao zadanu vrijednost, šalje se poruka o pogrešci i prijelaz u početno stanje. U ovom slučaju ciklus ne odlazi u vječnost ako metak ne bi iznenada uhvatio drugi senzor;
- ako brojač ne prelije i razlika u vrijednosti je veća od praga, mjeri se trenutačno vrijeme (micros ());
- Na osnovu razlike u vremenu i udaljenosti između senzora možete izračunati brzinu letaka metka i prikazati informacije na ekranu. E, onda sve pocinje iznova.
Završna faza. testiranje
Ako se sve izvrši pravilno, uređaj će raditi bez problema. Jedini problem je loš odziv na fluorescentno i LED osvjetljenje, s frekvencijom valovitih 40 kHz. U tom se slučaju mogu pojaviti pogreške u uređaju.
Domaće djeluje u tri načina:
Nakon uključivanja slijedi pozdrav, a zatim je zaslon ispunjen prugama, to ukazuje da uređaj čeka snimak
Ako postoje pogreške, prikazuje se poruka "Err", a zatim je uključen modus čekanja.
Pa, onda dolazi mjerenje brzine
Odmah nakon pucanja uređaj će pokazati brzinu metka (označen simbolom n), a zatim će se prikazati informacije o energiji metka (simbol J). Kada se prikaže joule, prikazuje se i dvotočka.