Sa artikulong ito, titingnan namin kung paano ka makakagawa ng isang simpleng kronograpiya mula sa murang at abot-kayang mga bahagi. Pag-aayos kinakailangan upang masukat ang bilis ng isang bullet sa isang riple. Ang mga numerong ito ay kinakailangan upang matukoy ang kalagayan ng riple, dahil sa paglaon ng panahon, ang ilang bahagi ng pneumatic ay naubos at nangangailangan ng kapalit.
Inihahanda namin ang mga kinakailangang materyales at tool:
- Intsik Digispark (sa oras ng pagbili ay nagkakahalaga ito ng 80 rubles);
- display ng uri ng segment sa TM1637 (nagkakahalaga ng 90 rubles kapag binili);
- mga infrared LEDs at phototransistors (10 pares) - ang gastos ay 110 rubles;
- isang daang 220 Ohm resistors ang nagkakahalaga ng 70 rubles, ngunit dalawa lamang sa kanila ang kinakailangan.
Iyon lang, ito ang buong listahan ng mga item na kakailanganin mong bilhin. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga resistor ay maaari ding matagpuan sa mga lumang kasangkapan sa sambahayan. Maaari kang tumaya nang higit pa sa halaga ng mukha, ngunit hindi bababa. Bilang isang resulta, maaari mong mapanatili sa loob ng 350 rubles, ngunit hindi ito gaanong, na ibinigay na ang pabrika ng kronograpo ay nagkakahalaga ng hindi bababa sa 1000 rubles, at ang pagpupulong doon ay mas masahol kaysa sa atin gawang bahay.
Sa iba pang mga bagay, kailangan mong mag-stock up sa mga detalye tulad ng:
- mga wire;
- isang piraso ng pipe na may haba ng hindi bababa sa 10 cm (ang isang plastic water pipe ay angkop);
- lahat para sa paghihinang;
- multimeter (opsyonal).
Ang unang tatlong mga detalye na inilarawan ay may sariling mga nuances, kaya ang bawat isa sa kanila ay kailangang isaalang-alang nang hiwalay
Digispark
Ang item na ito ay isang miniature circuit board na katugma sa ArduinoSakay siya ay mayroong ATtiny85. Paano ikonekta ang elementong ito sa Arduino IDE, maaari mong basahin, maaari mo ring i-download ang mga driver para doon.
Ang board na ito ay may maraming mga pagpipilian, ang isa ay gumagamit ng microUSB, at ang isa pa ay nilagyan ng isang USB connector, na naka-wire nang direkta sa board. Dahil sa ang katunayan na ang produktong gawang bahay ay walang indibidwal na supply ng kuryente, pinili ng may-akda ang unang bersyon ng board. Kung nag-install ka ng isang baterya o isang baterya sa isang gawang bahay, ito ay lubos na madaragdagan ang presyo nito, at hindi masyadong makakaapekto sa pagiging praktiko. At halos lahat ay may isang cable para sa singilin ng isang mobile at Power bank.
Tulad ng para sa mga katangian, ang mga ito ay katulad ng ATtiny85, narito ang mga kakayahan nito. Ang microcontroller sa chronograph ay nag-iinterrogate lamang sa mga sensor at kinokontrol ang display.
Kung hindi mo pa nakilala ang Digispark dati, ang pinakamahalagang mga nuances ay matatagpuan sa talahanayan.
Mahalagang isaalang-alang ang katotohanan na ang pag-number ng pin para sa pag-andar ng analogRead () ay may mga pagkakaiba-iba. At sa ikatlong pin ay isang pull-up risistor na may isang nominal na halaga na 1.5 kOhm, dahil ginagamit ito sa USB.
Ang ilang mga salita tungkol sa pagpapakita
Kahit sino ay maaaring gumamit ng display para sa lutong bahay, ngunit ang may-akda ay nagpasya para sa isang murang pagpipilian. Upang gawing mas mura ang aparato, maaari mong ganap na iwanan ang display. Ang data ay maaaring maging output sa pamamagitan ng cable sa isang computer. Ito ay kinakailangan dito. Ang display na pinag-uusapan ay isang kopya ng display.
Kung paano makikita ang harapan sa harap at likuran ay makikita sa larawan.
Dahil ang mga distansya sa pagitan ng mga numero ay pareho, kapag ang colon ay naka-off, ang mga numero ay binabasa nang walang mga problema. Ang karaniwang library ay may kakayahang magpakita ng mga numero sa saklaw 0-9. mga titik sa saklaw a-f, at mayroon pa ring pagkakataon na baguhin ang ningning ng buong pagpapakita. Ang mga halaga ng Digit ay maaaring itakda gamit ang function ng pagpapakita (int 0-3, int 0-15).
Paano gamitin ang display
Kung susubukan mong lampas sa mga halaga ng [0, 15], ang pagpapakita ay magpapakita ng pagkalito, na, bilang karagdagan sa lahat ng iba pa, ay hindi static. Samakatuwid, upang magpakita ng mga espesyal na character, tulad ng mga degree, minus, atbp, kailangan mong kumurap.
Nais ng may-akda ang display na ipakita ang tapos na enerhiya ng flight ng bullet, na makakalkula depende sa bilis ng bullet at masa. Ang mga halaga ayon sa ideya ay kailangang ipakita nang sunud-sunod, ngunit upang maunawaan kung saan ang isa ay dapat na pansinin kahit papaano, halimbawa, gamit ang titik na "J". Sa matinding mga kaso, maaari mo lamang gamitin ang colon, ngunit hindi nagustuhan ito ng may-akda, at umakyat siya sa silid-aklatan. Bilang isang resulta, ang pag-andar ng setSegment (byte addr, byte data) ay ginawa batay sa pagpapaandar ng pagpapakita, sinindihan nito ang mga segment na naka-encode sa data sa bilang na may numero ng addr:
Ang ganitong mga segment ay naka-encode nang simple, ang hindi bababa sa makabuluhang kaunting data ay responsable para sa itaas na segment, at pagkatapos ay sunud-sunod, ang ika-7 na bit ay responsable para sa gitnang segment. Ang character na "1" kapag naka-encode ay mukhang 0b00000110. Ang ikawalong pinaka makabuluhang bit ay responsable para sa colon, ginagamit ito sa pangalawang numero, at sa lahat ng iba pa ito ay hindi pinansin. Kasunod nito, awtomatiko ng may-akda ang proseso ng pagkuha ng mga code gamit ang Excel.
Ang kalaunan ay nangyari ay makikita sa larawan
Sa wakas, ang mga sensor
Walang tumpak na impormasyon na ibinigay tungkol sa mga sensor, kilala lamang na mayroon silang isang haba ng daluyong ng 940 nm. Sa mga eksperimento, natagpuan na ang mga sensor ay hindi makatiis ng mga alon na higit sa 40 mA. Tulad ng para sa supply boltahe, hindi ito dapat mas mataas kaysa sa 3.3V. Tulad ng para sa phototransistor, mayroon itong isang bahagyang transparent na katawan at reaksyon sa ilaw.
Nagpapatuloy kami sa pagpupulong at pagsasaayos ng homemade:
Unang hakbang. Assembly
Ang lahat ay nangyayari ayon sa isang napaka-simpleng pamamaraan. Sa lahat ng mga pin, P0, P1 at P2 lamang ang kinakailangan. Ang unang dalawa ay ginagamit para sa pagpapakita, at ang P2 ay kinakailangan para sa mga sensor.
Tulad ng nakikita mo, ang isang risistor ay ginagamit upang limitahan ang kasalukuyang para sa mga LED, ngunit ang pangalawa ay kumukuha ng P2 sa lupa. Dahil sa ang katunayan na ang mga phototransistor ay magkakaugnay, kapag ang bullet ay pumasa sa harap ng anumang optocoupler, ang boltahe sa P2 ay ibababa. Upang matukoy ang bilis ng paglipad ng isang bala, kailangan mong malaman ang distansya sa pagitan ng mga sensor, sukatin ang dalawang surge ng kuryente at matukoy ang oras kung saan naganap.
Dahil sa ang katunayan na ang isang pin ay gagamitin, hindi mahalaga kung aling panig ang kukunan. Mapapansin ng mga Phototransistor ang isang bullet pa.
Ang lahat ng mga detalye na nakikita sa larawan ay nakolekta. Upang makolekta ang lahat, nagpasya ang may-akda na gumamit ng isang tinapay. Pagkatapos ang buong istraktura ay natatakpan ng mainit na pandikit para sa lakas. Ang mga sensor ay inilalagay sa pipe at mga wire ay ibinebenta sa kanila.
Upang maiwasan ang mga diode mula sa pulsating kapag pinalakas ng isang power bank, ang may-akda ay naka-install ng isang electrolyte sa 100 mKf kahanay sa mga LED.
Mahalagang tandaan na ang P2 pin ay napili sa isang kadahilanan, ang katotohanan ay ang P3 at P4 ay ginagamit sa USB, kaya ngayon sa tulong ng P2 mayroong isang pagkakataon upang mag-flash ng homemade pagkatapos ng pagpupulong.
Ang P2 ay isang analog input din, kaya hindi na kailangang gumamit ng abala. Maaari mo lamang masukat ang mga pagbabasa sa pagitan ng kasalukuyan at nakaraang mga halaga, kung ang pagkakaiba ay nagiging mas mataas kaysa sa isang tiyak na threshold, pagkatapos sa sandaling ang bullet ay pumasa lamang malapit sa optocoupler.
Hakbang Dalawang Firmware
Ang Prescaler ay isang frequency divider, sa mga karaniwang kaso sa mga board tulad ng Arduino ito ay 128. Ang figure na ito ay nakakaapekto kung gaano kadalas ang poll ng ADC. Iyon ay, para sa default 16 MHz, 16/128 = 125 kHz lumabas. Ang bawat pag-digit ay binubuo ng 13 mga operasyon, kaya ang pin ay maaaring ma-poll na hangga't maaari sa bilis na 9600 kHz. Sa pagsasagawa, hindi ito higit sa 7 kHz. Bilang isang resulta, ang agwat sa pagitan ng mga sukat ay 120 μs, na labis para sa gawaing gawang bahay. Kung ang bala ay lilipad sa bilis na 300 m / s, malalampasan nito ang isang landas na 3.6 cm sa oras na ito, iyon ay, ang controller ay hindi mapansin ito. Para gumana nang maayos ang lahat, ang agwat sa pagitan ng mga sukat ay dapat na hindi bababa sa 20 μs. Para sa mga ito, ang halaga ng dibahagi ay dapat na katumbas ng 16. Ang may-akda ay gumawa ng isang divider 8, kung paano ito gawin, ay makikita sa ibaba.
Ang nangyari upang malaman sa panahon ng eksperimento, ay makikita sa larawan
Ang lohika ng firmware ay may ilang mga yugto:
- pagsukat ng pagkakaiba sa mga halaga sa pin bago at pagkatapos;
- kung ang pagkakaiba ay lumampas sa threshold, pagkatapos ay lumabas ang loop at ang kasalukuyang oras (micros ()) ay naalala;
- ang ikalawang ikot ay gumagana nang katulad sa una at may counter time sa ikot;
- kung naabot ng counter ang itinakdang halaga, pagkatapos ay isang mensahe ng error ay ipinadala at ang paglipat sa paunang estado. Sa kasong ito, ang siklo ay hindi napunta sa kawalang-hanggan kung ang bala ay hindi biglang nahuli ng pangalawang sensor;
- kung ang counter ay hindi umapaw at ang pagkakaiba sa halaga ay mas malaki kaysa sa threshold, ang kasalukuyang oras ay sinusukat (micros ());
- Ngayon, batay sa pagkakaiba-iba ng oras at distansya sa pagitan ng mga sensor, maaari mong kalkulahin ang bilis ng paglipad ng bala at ipakita ang impormasyon sa screen. Well, pagkatapos ito ay nagsisimula sa lahat muli.
Ang huling yugto. Pagsubok
Kung ang lahat ay tapos na nang tama, ang aparato ay gagana nang walang mga problema. Ang tanging problema ay ang hindi magandang tugon sa pag-ilaw ng fluorescent at LED, na may dalas ng ripple na 40 kHz. Sa kasong ito, ang mga pagkakamali ay maaaring mangyari sa aparato.
Gumagawa ang gawang bahay sa tatlong mga mode:
Pagkatapos i-on, mayroong isang pagbati, at pagkatapos ang screen ay puno ng mga guhitan, ipinapahiwatig nito na naghihintay ang aparato ng isang shot
Kung may mga error, ang mensahe na "Err" ay ipinapakita, at pagkatapos ay naka-on ang mode ng standby.
Kaya, pagkatapos ay dumating ang bilis ng pagsukat
Kaagad pagkatapos ng pagbaril, ipapakita ng aparato ang bilis ng bullet (ipinahiwatig ng simbolo n), at pagkatapos ay ipapakita ang impormasyon tungkol sa enerhiya ng bullet (simbolo J). Kapag ang isang joule ay ipinapakita, isang colon din ang ipinapakita.