ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

دورسنج و فاصله‌یاب با آردوینو

ابزار و گجت
۰ نظر
۸۰ نفر
کد ۳۱۰۸

خیلی وقت‌ها برای اندازه‌گیری سرعت چرخش موتورها یا فاصلهٔ یک جسم، به ابزارهای گران‌قیمت صنعتی نیاز داریم. اما با یک آردوینو و چند سنسور ساده می‌تونی ابزاری کوچیک و همه‌کاره بسازی که هم به‌عنوان دورسنج (تاکومتر) کار می‌کنه و هم فاصلهٔ اجسام رو اندازه می‌گیره.

در این پروژه از آیسی‌مدار قراره یاد بگیری چطور با ترکیب سنسور مادون‌قرمز و سنسور اولتراسونیک، یک دستگاه قابل‌حمل بسازی که با فشردن یک دکمه بین دو حالت اندازه‌گیری فاصله و اندازه‌گیری دور جابه‌جا میشه. اطلاعات هم روی یک نمایشگر OLED کوچیک نمایش داده میشه.

بدنهٔ این پروژه هم با پرینت سه‌بعدی ساخته میشه تا هم ظاهر شیکی داشته باشه و هم راحت با خودت جابه‌جاش کنی. بریم قدم‌به‌قدم این ابزار کاربردی رو با هم بسازیم.

قطعات موردنیاز

  • آردوینو نانو
  • کلید فشاری (پوش‌باتن)
  • بردبرد کوچک
  • سنسور فراصوتی (HC-SR04)
  • ماژول نمایشگر OLED
  • سنسور مادون‌قرمز
  • پرینتر سه‌بعدی
  • فیلامنت PLA در رنگ‌های مختلف
  • نرم‌افزار آردوینو IDE
  • کابل برنامه‌نویسی
  • چسب فوری
  • وسایل الکترونیکی ساده مثل موتور و باتری برای تست پروژه
مرحله ۱

طراحی بدنه و پرینت سه‌بعدی

اول از همه سراغ طراحی بدنه می‌ریم. هدف این بود که پروژه تا حد امکان کوچیک باشه و در همون نگاه اول هم ظاهر خوبی داشته باشه. طرح‌های مختلفی امتحان شد تا در نهایت به طرحی ساده و کاربردی رسیدیم که با ابعاد استاندارد قطعات هماهنگ باشه.

چون سنسور مادون‌قرمز و سنسور اولتراسونیک در اندازه‌های استاندارد ساخته می‌شن، اگه از همین فایل طراحی استفاده کنی، می‌تونی قطعات رو بدون هیچ مشکلی داخلش جا بدی. طراحی این مدل با نرم‌افزار Tinkercad انجام شده و چون طرح پیچیده‌ای نیست، خودت هم می‌تونی به‌راحتی و در زمان کوتاهی اون رو بسازی.

فایل‌های این قسمت رو در اختیارت می‌ذاریم؛ کافیه اون‌ها رو داخل نرم‌افزار اسلایسر باز کنی و تنظیمات پیشنهادی رو برای رسیدن به کیفیت خوب پرینت اعمال کنی.

فیلامنت PLA بهترین انتخاب برای پرینت این مدل است و انتخاب رنگ کاملا به سلیقهٔ خودت بستگی داره؛ ما از ترکیب قرمز و زرد طلایی استفاده کردیم. زمان پرینت هم زیاد طول نمی‌کشه و در کمتر از یک ساعت آماده میشه. بعد از پرینت نیازی به پرداخت یا کار اضافه‌ای روی قطعات نیست. حالا که بدنه آماده است، بریم سراغ بخش الکترونیک پروژه.

مرحله ۲

بستن مدار و آپلود برنامه

شاید در نگاه اول مدار این پروژه کمی شلوغ به نظر برسه، مخصوصا اگه تازه‌کار باشی. نگران نباش، اصلا به پیچیدگی ظاهرش نیست؛ قدم‌به‌قدم اتصالات رو برات توضیح می‌دیم.

توجه داشته باش که خودمون در پروژه از آردوینو نانو استفاده کردیم، اما مدار با آردوینو یونو رسم شده و اتصالات برای هر دو یکسانه. مدار سه قطعهٔ اصلی داره: نمایشگر OLED، سنسور اولتراسونیک و سنسور مادون‌قرمز.

همهٔ این قطعات پین‌های VCC و GND دارن؛ اون‌ها رو به پین 5 ولت یا 3 ولت و پین GND برد آردوینو وصل کن. سایر پین‌های ماژول‌ها هم به این ترتیب وصل می‌شن: پین Trig سنسور HC-SR04 به D8 و پین Echo به D7. خروجی سنسور مادون‌قرمز به پین دیجیتال 6 وصل میشه. برای نمایشگر OLED هم پین SCL به A5 و پین SDA به A4 وصل میشه.

کلید تاگل هم بین پین D5 و زمین وصل میشه. برای ساده‌تر شدن مدار می‌تونی همهٔ پین‌های GND رو با یک جامپر به هم وصل کنی و فقط یک سیم رو مستقیم به برد آردوینو ببری؛ این کار مصرف سیم رو خیلی کم می‌کنه. حالا کد برنامه رو با نرم‌افزار آردوینو IDE روی برد آپلود کن.

قبل از آپلود، برد و پورت مناسب رو انتخاب کن و بعد از اتمام آپلود، مدار رو برای درست کار کردن تست کن. اگه لازم بود می‌تونی هر تغییری که دوست داری روی مدار اعمال کنی.

مرحله ۳

مونتاژ قطعات الکترونیکی

اول قطعاتی که نقش اصلی رو دارن، یعنی سنسور مادون‌قرمز و سنسور اولتراسونیک رو جا می‌دیم. اون‌ها رو در محل مشخص‌شده روی قطعهٔ پرینت‌شده قرار بده و در صورت نیاز کمی چسب حرارتی استفاده کن. چسب دورو هم برای این کار به‌خوبی جواب می‌ده. بعد از جا انداختن سنسورها، نوبت به پنهان کردن سیم‌ها می‌رسه.

قبل از بستن قاب حتما سیم‌های جامپر رو یک‌بار دیگه چک کن که هیچ‌کدوم قطع نشده باشن. اگه لازمه، دستگاه رو قبل از بستن کامل قاب یک‌بار روشن کن و تست کن.

بعد از اطمینان از درست کار کردن مدار، نوبت به بستن قسمت بالا و پایین قاب می‌رسه؛ کافیه کمی چسب فوری بین دو قطعه بزنی و چند لحظه اون‌ها رو به هم فشار بدی. کلید تاگل هم یک قاب پرینت‌شدهٔ جداگانه داره که به قسمت بالایی وصل میشه و می‌تونی با چسب حرارتی یا چسب فوری محکمش کنی.

اگه حس کردی داخل قاب شلوغه و درپوش بالایی به‌سختی بسته میشه، می‌تونی از قطعهٔ اکستندر کمک بگیری؛ کافیه اون رو پرینت کنی و بین قسمت پایین و بالای قاب قرار بدی. با این کار مرحلهٔ ساخت تموم میشه و می‌تونیم بریم سراغ تست کردن پروژه.

مرحله ۴

نحوهٔ استفاده از دستگاه

استفاده از این دستگاه خیلی ساده است. کافیه یک منبع USB بهش وصل کنی و بسته به این‌که می‌خوای در حالت دورسنج کار کنه یا حالت فاصله‌یاب، دکمه رو فشار بدی.

با هر بار فشردن دکمه بین این دو حالت جابه‌جا میشه. اگه در حالت فاصله‌یاب هستی، کافیه یک جسم جلوی سنسور بگیری تا فاصله‌اش رو ببینی. با فشردن دوبارهٔ دکمه به حالت دورسنج میری و می‌تونی سرعت چرخش اجسام مخصوصا قطعات چرخان رو اندازه بگیری.

یک نکته هم اینجا هست: اگه می‌خوای دور یک چرخ در حال چرخش رو اندازه بگیری، کافیه یک تکه نوار سفید روی چرخ بچسبونی تا سنسور بتونه هر بار عبورش رو تشخیص بده. دقیقا مثل دست‌انداز روی جاده که سنسور با عبور از روش، اطلاعات رو درست ثبت می‌کنه.

بعد از استفاده کافیه دستگاه رو از برق جدا کنی؛ اندازهٔ کوچیکش باعث میشه بتونی راحت داخل یک کیف بذاریش و هرجا خواستی با خودت ببری. این ابزار برای هر کسی که کار سازندگی می‌کنه خیلی به‌دردبخوره. همین بود دربارهٔ این پروژه؛ اگه هنوز سؤالی داری، خوشحال می‌شیم تو بخش نظرات باهامون در میون بذاری.

مرحله ۵

جمع‌بندی پروژه

همین بود دربارهٔ این پروژه از آیسی‌مدار. اگه از این آموزش خوشت اومد، تجربه‌ات رو با ما و دوستانی که فکر می‌کنی ممکنه بهشون علاقه‌مند باشن در میون بذار. ممنون که وقت گذاشتی و تا انتها همراهمون بودی، ساختی پرلذت داشته باشی.

فایل‌های پیوست

STL top frame.stl
STL bse lid.stl
STL button holder.stl

تو میتونی اولین سازنده باشی!

اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

آموزش‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!