Tässä artikkelissa tarkastellaan kuinka voit tehdä yksinkertaisen kronografin edullisista ja edullisista osista. sovittaminen Tarvitsetko mitata luodin nopeutta kiväärissä. Näitä lukuja tarvitaan kiväärin kunnon määrittämiseen, koska ajan kuluessa jotkut pneumaattiset osat kuluvat ja vaativat vaihtoa.
Valmistelemme tarvittavat materiaalit ja työkalut:
- kiinalainen Digispark (ostohetkellä se maksoi 80 ruplaa);
- segmenttityyppinen näyttö TM1637: llä (maksaa 90 ruplaa ostaessaan);
- infrapuna-LEDit ja valotransistorit (10 paria) - kustannukset olivat 110 ruplaa;
- sata 220 ohmin vastusta maksaa 70 ruplaa, mutta vain kahta niistä tarvitaan.
Siinä kaikki, tämä on koko luettelo tavaroista, jotka sinun täytyy ostaa. Muuten, vastuksia löytyy myös vanhoista kodinkoneista. Voit lyödä vetoa enemmän nimellisarvolla, mutta ei vähemmän. Seurauksena on, että voit pitää 350 ruplan rajoissa, mutta tämä ei ole niin paljon, kun otetaan huomioon, että tehtaan kronografia maksaa vähintään 1000 ruplaa ja kokoonpano siellä on paljon huonompi kuin meidän kotitekoinen.
Sinun on varastossa muun muassa seuraavia yksityiskohtia:
- johdot;
- putkikappale, jonka pituus on vähintään 10 cm (muovinen vesiputki sopii);
- kaikki juottamiseen;
- yleismittari (valinnainen).
Kolmella ensimmäisellä kuvatulla yksityiskohdalla on omat vivahteensa, joten kutakin niistä on tarkasteltava erikseen
Digispark
Tämä tuote on pienoispiirilevy, joka on yhteensopiva TyöläsAluksella hänellä on ATtiny85. Kuinka yhdistää tämä elementti Arduino IDE: hen, voit lukea siitä, voit myös ladata sieltä ohjaimia.
Tällä kortilla on useita vaihtoehtoja, yksi käyttää microUSB: tä ja toinen on varustettu USB-liittimellä, joka on kytketty suoraan korttiin. Koska kotitekoisella tuotteella ei ole erillistä virtalähdettä, kirjoittaja valitsi levyn ensimmäisen version. Jos asennat pariston tai akun kotitekoiseen tuotteeseen, se nostaa huomattavasti sen hintaa eikä vaikuta käytännöllisyyteen. Ja melkein jokaisella on kaapeli matkapuhelimen ja Power-pankin lataamiseen.
Ominaisuuksien suhteen ne ovat samanlaisia kuin ATtiny85, tässä sen ominaisuudet ovat runsaat. Kronografissa oleva mikro-ohjain kysyy vain antureita ja ohjaa näyttöä.
Jos et ole koskaan tavannut Digisparkia aiemmin, tärkeimmät vivahteet löytyvät taulukosta.
On tärkeää ottaa huomioon tosiasia, että analogRead () -toiminnon pin-numeroinnissa on eroja. Ja kolmannessa nastassa on vetovastus nimellisarvoltaan 1,5 kOhm, koska sitä käytetään USB: ssä.
Muutama sana näytöstä
Kuka tahansa voi käyttää näyttöä kotitekoiseen, mutta kirjoittaja valitsi halvan vaihtoehdon. Jos haluat tehdä laitteesta vielä halvemman, voit kokonaan hylätä näytön. Tiedot voidaan yksinkertaisesti lähettää kaapelin kautta tietokoneelle. Sitä tarvitaan täällä. Kyseinen näyttö on kopio näytöstä.
Kuinka näyttö näyttää edestä ja takaa, näkyy valokuvassa.
Koska numeroiden väliset etäisyydet ovat samat, kun kaksoispiste on pois päältä, numerot luetaan ilman ongelmia. Vakiokirjasto pystyy näyttämään numerot alueella 0–9. kirjaimia alueella a-f, ja silti on mahdollista muuttaa koko näytön kirkkautta. Numeroarvot voidaan asettaa näyttötoiminnolla (int 0-3, int 0-15).
Kuinka käyttää näyttöä
Jos yrität ylittää arvojen [0, 15], näytössä näkyy sekavuus, joka kaiken muun lisäksi ei ole staattista. Siksi, jotta näytät erikoismerkit, kuten asteet, miinukset, jne., Sinun on vaadittava.
Kirjoittaja halusi näytön näyttävän luodin lennon lopullisen energian, joka lasketaan luodin nopeuden ja sen massan mukaan. Idean mukaiset arvot piti näyttää peräkkäin, mutta ymmärtääksesi missä mikä tulisi merkitä jollain tavalla, esimerkiksi käyttämällä kirjainta “J”. Äärimmäisissä tapauksissa voit käyttää kaksoispistettä, mutta kirjoittaja ei pitänyt siitä, ja hän kiipesi kirjastoon. Seurauksena oli, että näyttötoiminnon perusteella setSegments-toiminto (tavun addr, tavutiedot) tehtiin, se valaisee dataan koodatut segmentit numerossa, jolla on addr-numero:
Tällaiset segmentit koodataan melko yksinkertaisesti, vähiten merkitsevä datatieto vastaa ylemmästä segmentistä ja sitten myötäpäivään, 7. bitti vastaa keskimmäisestä segmentistä. Merkki "1" koodattuna näyttää 0b00000110. Kahdeksas merkitsevin bitti vastaa kaksoispisteestä, sitä käytetään toisessa numerossa ja kaikissa muissa se jätetään huomioimatta. Myöhemmin kirjoittaja automatisoi koodien hankkimisprosessin Excelillä.
Mitä lopulta tapahtui, voi nähdä kuvasta
Lopuksi anturit
Antureista ei annettu tarkkaa tietoa, tiedetään vain, että niiden aallonpituus on 940 nm. Kokeilujen aikana havaittiin, että anturit eivät kestä yli 40 mA: n virtauksia. Syöttöjännitteen tulee olla korkeintaan 3,3 V. Fototransistorin suhteen siinä on hiukan läpinäkyvä runko ja se reagoi valoon.
Jatkamme kotitekoisten kokoonpanoa ja kokoonpanoa:
Ensimmäinen askel. kokoonpano
Kaikki kootaan hyvin yksinkertaisen kaavion mukaan. Kaikista nastaista tarvitaan vain P0, P1 ja P2. Kahta ensimmäistä käytetään näytölle, ja P2 tarvitaan antureille.
Kuten näette, yhtä vastusta käytetään LEDien virran rajoittamiseen, mutta toinen vetää P2: n maahan. Koska fototransistorit on kytketty rinnakkain, kun luoti kulkee minkä tahansa optoerottimen edessä, P2: n jännite laskee. Luodin lentonopeuden määrittämiseksi sinun on tiedettävä anturien välinen etäisyys, mitattava kaksi voimakkuuden nousua ja määritettävä aika, jonka aikana ne tapahtuivat.
Koska käytetään vain yhtä nastaa, ei ole väliä kummalta puolelta ampua. Fototransistorit huomaavat luettelon joka tapauksessa.
Kaikki valokuvassa näkyvät tiedot kerätään. Kaikkien keräämiseksi kirjoittaja päätti käyttää leipälautaa. Sitten koko rakenne peitettiin kuumalla liimalla lujuuden vuoksi. Anturit asetetaan putkeen ja johdot juotetaan niihin.
Diodien pulsaation estämiseksi, kun ne saavat virtalähteen, kirjoittaja asensi elektrolyytin 100 mKf paineella LEDien rinnalle.
On myös tärkeää huomata, että P2-nasta valittiin syystä, tosiasia on, että P3: ta ja P4: tä käytetään USB: ssä, joten nyt P2: n avulla on mahdollisuus salata kotitekoinen kokoamisen jälkeen.
P2 on myös analogiatulo, joten keskeytystä ei tarvitse käyttää. Voit yksinkertaisesti mitata lukemat nykyisten ja aikaisempien arvojen välillä, jos ero ylittää tietyn kynnyksen, silloin luoti ohittaa juuri optoerottimen lähellä.
Vaihe toinen lisäys
Prescaler on taajuudenjakaja, tavallisissa tapauksissa Arduinon kaltaisissa taulukoissa se on 128. Tämä luku vaikuttaa siihen, kuinka usein ADC: n kysely tapahtuu. Toisin sanoen, kun oletusarvo on 16 MHz, 16/128 = 125 kHz tulee ulos. Jokainen digitointi koostuu 13 toiminnasta, joten nasta voidaan pollata niin paljon kuin mahdollista 9600 kHz: n nopeudella. Käytännössä tämä on enintään 7 kHz. Seurauksena on, että mittausten välinen aika on 120 μs, mikä on liian paljon kotitekoiselle työlle. Jos luoti lentää nopeudella 300 m / s, se ylittää 3,6 cm: n reitin tänä aikana, ts. Ohjain ei yksinkertaisesti pysty huomaamaan sitä. Jotta kaikki toimisi kunnolla, mittausten välillä tulisi olla vähintään 20 μs. Tätä varten jakoarvon on oltava yhtä suuri kuin 16. Kirjailija teki jakajan 8, kuinka tämä tehdään, katso alla.
Mitä kokeilun aikana tapahtui oppimiseen, voidaan nähdä kuvassa
Laiteohjelmiston logiikalla on useita vaiheita:
- mitataan tappien arvoerot ennen ja jälkeen;
- jos ero ylittää kynnyksen, silmukka sammuu ja nykyinen aika (mikrot ()) muistetaan;
- toinen jakso toimii samalla tavalla kuin ensimmäinen ja sillä on aikalaskuri jaksossa;
- Jos laskuri on saavuttanut asetetun arvon, niin virheviesti lähetetään ja siirto alkuperäiseen tilaan. Tässä tapauksessa sykli ei mene ikuisuuteen, jos toinen anturi ei ole yhtäkkiä kiinnittänyt luodia;
- jos laskuri ei ylivuota ja arvoero on suurempi kuin kynnysarvo, nykyinen aika mitataan (mikrot ());
- Nyt anturien välisen aika- ja etäisyyseron perusteella voit laskea luodin lentonopeuden ja näyttää tietoja näytöllä. No, sitten kaikki alkaa uudestaan.
Viimeinen vaihe. testaus
Jos kaikki tehdään oikein, laite toimii ilman ongelmia. Ainoa ongelma on huono reagointi loisteputki- ja LED-valaistukseen, aaltoväli on 40 kHz. Tässä tapauksessa laitteessa voi tapahtua virheitä.
Kotitekoisia teoksia kolmessa tilassa:
Käynnistyksen jälkeen on tervehdys, ja sitten näyttö on täynnä raitoja, mikä tarkoittaa, että laite odottaa laukausta
Jos virheitä esiintyy, näyttöön tulee viesti “Err”, ja sitten valmiustila otetaan käyttöön.
No, sitten tulee nopeuden mittaus
Välittömästi laukauksen jälkeen laite näyttää luodin nopeuden (merkitty symbolilla n), ja sitten luodin energia (merkki J) tulee näkyviin. Kun jouli näytetään, myös kaksoispiste näytetään.