Reloj y caja de sensores: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Este es un dispositivo simple de usos múltiples que usa múltiples sensores. Tiene un

1. Despertador, cronómetro, temporizador
2. Lecturas del índice de temperatura, humedad y calor
3. Lecturas del sensor de distancia ultrasónico
4. Visualizador y lectura del sensor de infrarrojos
5. Teclado musical

También es portátil, con una batería incorporada para alimentar todo.

Paso 1: Electrónica

El dispositivo incluye

1. Maker UNO (placa compatible con Arduino UNO)

2. Pantalla LCD ST7735 de 1,8 pulgadas

   (Bus SPI, CS en el pin 10, RST en el pin 7, CC en el pin 6)

3. Rotura del sensor táctil capacitivo de 12 teclas Adafruit - MPR121

   Autobús I2C

4. RTC_DS1307

   Autobús I2C

5. Sensor de distancia ultrasónico HC-SR04

   (Disparador en el pin A0, Eco en el pin A1)

6. Sensor de infrarrojos (en el pin 5) y LED de infrarrojos (en el pin 3)

   Un LED normal conectado en paralelo al LED IR para visualizar los códigos a enviar

7. Sensor de temperatura y humedad DHT11

   (en el pin 4)

8. Zumbador (integrado en Maker UNO) y conector para auriculares conectados al potenciómetro (como divisor de voltaje)

   (ambos en el pin 8)

9. 1200mah (desde un teléfono Samsung) Batería y

   Circuito del banco de energía (extraído del banco de energía de repuesto)

   Conectado en serie con un interruptor (encenderlo y apagarlo) a los pines 5V y GNC en el Arduino

Usé cables de puente para conectar los componentes (con la ayuda de un protector de prototipos de bricolaje). También soldé el circuito del banco de energía, la batería y el interruptor, y agregué encabezados para conectar los pines 5V y GND del Arduino (para alimentarlo). De vez en cuando, solda cables directamente a los componentes (como el sensor y el LED de infrarrojos) al Arduino.

Paso 2: Caso

La carcasa se compone principalmente de MDF.

Se perforan y cortan agujeros en la pieza superior para dejar espacio para el botón y los cables de la sala de juegos. También hay cortes en la pieza lateral para un conector micro USB (para reprogramar el Maker UNO en el interior) y un interruptor para encender o apagar el timbre integrado en el Maker UNO.

Las almohadillas táctiles se cortan de un trozo de aluminio (con unas tijeras). Un cable de puente de cobre expuesto (conectado al sensor táctil capacitivo) se coloca debajo de cada almohadilla / forma táctil.

El frente estaría cubierto por una pieza de plástico transparente (plástico para envolver libros)

Todo el caso estaría cerrado con pegamento caliente.

Paso 3: software

El software tiene

1. Despertador, cronómetro, temporizador
2. Lecturas del índice de temperatura, humedad y calor
3. Lecturas del sensor de distancia ultrasónico
4. Lectura y control remoto del sensor de infrarrojos
5. Teclado musical

Utiliza las siguientes bibliotecas adicionales

1. Adafruit GFX y ST7735
2. Adafruit MPR121
3. IRremoto
4. Biblioteca de sensores DHT de Adafruit
5. RTClib de Adafruit

6. NewTone (no se puede instalar desde el administrador de la biblioteca)

   Se usa en lugar de la biblioteca de tonos incorporada para evitar conflictos con la biblioteca IRremote (algo que ver con los temporizadores)

Todo esto está codificado en el IDE de Arduino. El código está en Github Gists. (Ya ocupa aproximadamente el 89% de la memoria, por lo que no se pueden agregar funciones adicionales)

Paso 4: posibles defectos

1. Es posible que la batería incorporada a veces no tenga suficiente energía para suministrar al sensor de distancia ultrasónico y al reloj en tiempo real.

   1. La batería podría agrandarse o el circuito del banco de energía podría cambiarse para que sea más eficiente
   2. O simplemente puede alimentarlo con un cargador de 5V

2. No tengo un LED IR que funcione conmigo ahora, por lo que aún no puede actuar como un control remoto IR

   1. Esto también significa que es posible que el código del LED de infrarrojos no funcione.
   2. Por ahora, incluso si el código del mando a distancia por infrarrojos no funciona, el LED normal significa que sigue siendo útil para visualizar los códigos del mando a distancia por infrarrojos enviados.

3. El código ha usado aproximadamente el 89% de la memoria interna del chip ATMega328 en el Arduino

   1. Si el código consumía demasiada memoria interna, habría problemas de estabilidad. Es posible que el arduino no lea correctamente el sensor DHT11. Algunos otros programas como Music Keyboard también podrían verse afectados.
   2. Podría modificar el código para que sea más compacto y eficiente.
   3. Tuve que eliminar un programa de juego de spam que estaba planeando incluir, solo para asegurarme de que la mayoría de las otras funciones del código funcionaran correctamente. (Con el juego de spam, alrededor del 95-96% de la memoria arduino se agota)

4. El estuche podría construirse mejor (como usar pegamento para madera en lugar de pegamento caliente, o hacer una mejor caja con juntas para los dedos y demás)

   1. Esto también puede hacer que las almohadillas táctiles no sean sensibles a veces. La almohadilla de aluminio no se pudo soldar a los cables, por lo que es posible que los cables y las almohadillas no estén en buen contacto (a veces). Sin embargo, esto es un detalle, ya que la mayoría de las veces, las almohadillas funcionan correctamente.
   2. Las almohadillas pueden estar demasiado cerca una de la otra para que el usuario presione accidentalmente otra almohadilla, pero este es otro detalle.
   3. El estuche podría cubrirse (con chapa o algo más) o pintarse para que se vea mejor.

En general, este proyecto se hizo para utilizar algunos de mis sensores y microcontroladores en exceso. Teniendo en cuenta que terminé esto en aproximadamente una semana (en realidad, 9 días), con poca o ninguna planificación, estoy bastante satisfecho con el resultado.

Paso 5: hacer que se vea mejor

Básicamente, obtenga un poco de papel tapiz / revestimiento / chapa de madera y córtelo a la medida. Además, haga algunos recortes para los puertos (Micro USB) y los componentes (como el sensor de distancia). Finalmente, pégalo en la madera (usé superglue).