इलेक्ट्रॉनिक प्रेमी द्वारा डिजिटल स्पिरिट लेवल एक DIY प्रोजेक्ट मॉड्यूल: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

एक समय होता है जब आपको अपने घर में फर्नीचर का एक टुकड़ा या ऐसा ही कुछ माउंट करने की आवश्यकता होती है और सीधे माउंटिंग के लिए हर कोई सामान्य रूप से स्पिरिट लेवल का उपयोग करता है। ElectronicsLovers Tech Team ने इस मॉड्यूल का निर्माण किया है, जिसमें सामान्य से एक अंतर है: यह डिजिटल है। यह परियोजना उन लोगों के लिए भी उपयोगी है जो आरसी मॉडल बना रहे हैं, क्योंकि उदाहरण के लिए, स्थिरीकरण जैसी विभिन्न गणनाओं में उपयोग करने के लिए उन्हें आगे संसाधित करने के लिए अलग-अलग दिशाओं में कोण प्राप्त करना अनिवार्य हो सकता है।

इस परियोजना में, हम GY-521 3 एक्सिस एक्सेलेरोमीटर का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए करेंगे कि सतह किस कोण पर है। कोण को प्रदर्शित करने के लिए, हम 7 खंड 4 अंकों के डिस्प्ले का उपयोग करेंगे। पीसीबी पर सब कुछ कॉम्पैक्ट रखने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला μC एक Arduino नैनो होगा।

चरण 1: अवयव विवरण

GY-521 एक्सेलेरोमीटर

यह मॉड्यूल सर्वश्रेष्ठ IMU (जड़त्व मापन इकाई) सेंसरों में से एक है जो Arduino के साथ संगत है। GY-521 जैसे IMU सेंसर का उपयोग सेल्फ-बैलेंसिंग रोबोट, UAV, स्मार्टफोन आदि में किया जाता है। GY-521 सेंसर में एक ही चिप में एक MEMS एक्सेलेरोमीटर और एक MEMSgyro होता है। यह बहुत सटीक है, क्योंकि इसमें प्रत्येक चैनल के लिए 16-बिट ADC होता है। इसके अलावा, यह एक ही समय में x, y और z चैनल को कैप्चर करता है। Arduino के साथ इंटरफेस करने के लिए सेंसर I2C-bus का उपयोग करता है। GY-521 महंगा नहीं है, विशेष रूप से इस तथ्य को देखते हुए कि यह एक्सेलेरोमीटर और जाइरो दोनों को जोड़ती है।

7 खंड - 4 अंकों का प्रदर्शन

7-खंड 4-अंकीय डिस्प्ले का उपयोग करते समय आपको यह याद रखना होगा कि 2 प्रकार हैं: एक सामान्य एनोड और एक सामान्य कैथोड। यदि आपका मॉड्यूल सामान्य एनोड है, तो सामान्य एनोड पिन शक्ति स्रोत से जुड़ता है; यदि यह सामान्य कैथोड है, तो सामान्य कैथोड पिन GND से जुड़ता है। 7-सेगमेंट 4-अंकीय डिस्प्ले का उपयोग करते समय, सामान्य एनोड या सामान्य कैथोड पिन का उपयोग यह नियंत्रित करने के लिए किया जाता है कि कौन सा अंक प्रदर्शित होता है। भले ही केवल एक अंक काम कर रहा हो, परसिस्टेंस ऑफ विजन का सिद्धांत आपको प्रदर्शित सभी नंबरों को देखने में सक्षम बनाता है क्योंकि प्रत्येक स्कैनिंग गति इतनी तेज है कि आप शायद ही अंतराल को नोटिस करते हैं।

चरण 2: यह कैसे काम करता है?

IMU सेंसर में आमतौर पर दो या दो से अधिक भाग होते हैं। उन्हें प्राथमिकता के आधार पर सूचीबद्ध करते हुए, वे एक्सेलेरोमीटर, जायरोस्कोप, मैग्नेटोमीटर और अल्टीमीटर हैं। GY-521 एक 6 DOF (डिग्री ऑफ़ फ्रीडम) या छह-अक्ष सेंसर है, जिसका अर्थ है कि यह आउटपुट के रूप में छह मान देता है। एक्सेलेरोमीटर से तीन और जाइरोस्कोप से तीन मान। TheGY-521 MEMS (माइक्रो इलेक्ट्रो मैकेनिकल सिस्टम) तकनीक पर आधारित एक सेंसर है। एक्सेलेरोमीटर और जायरोस्कोप दोनों एक ही चिप के अंदर लगे होते हैं। यह चिप संचार के लिए I2C बस प्रणाली का उपयोग करती है।

चरण 3: योजनाबद्ध आरेख और 7 सेगमेंट डिस्प्ले पर कोण प्रदर्शित करना

इस परियोजना का कार्य सिद्धांत बहुत सरल है: I2C संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए, Arduino लगातार Y दिशा के लिए कोण प्राप्त करता है (क्योंकि वह अक्ष एक आत्मा स्तर दिखाता है)। कोण का मान तब एक फ़ंक्शन को दिया जाता है जो इसे डिस्प्ले पर प्रदर्शित करता है।

अब, जैसा कि आप पहले से ही जानते होंगे, ऐसा 16 बिट एडीसी अधिकतम कोण (जो कि 90 डिग्री है) के लिए अधिकतम 65536 का मान देता है। चूंकि चिप का एडीसी 4 चैनलों में विभाजित है, इसलिए हमारे पास अधिकतम है। प्रत्येक चैनल के लिए 16384 का मूल्य। तो -16384 का मतलब -90 डिग्री होगा, जबकि +16384 का मतलब 90 डिग्री होगा। हमारे Arduino के लिए इसका मतलब एक साधारण मानचित्र फ़ंक्शन से अधिक कुछ नहीं है: ध्यान रखें कि चर AcY प्रकार लंबा है, जिसका अर्थ है कि मैप किए गए चर, हमारे मामले कोण में भी लंबा होना चाहिए।

चरण 4: डिजिटल स्पिरिट मॉड्यूल के लिए पीसीबी डिजाइन |

हमने सर्वश्रेष्ठ ऑनलाइन पीसीबी सिमुलेशन टूल में से एक का उपयोग करके हमारे डिजिटल स्पिरिट मॉड्यूल के लिए एक पीसीबी मॉडल डिज़ाइन किया है जिसे ईज़ीईडीए के रूप में जाना जाता है - ऑनलाइन पीसीबी डिज़ाइन और सर्किट सिम्युलेटर ईज़ीईडीए वह मंच है जहां आप अपने कौशल का परीक्षण कर सकते हैं, जहां आप नए कौशल सीख सकते हैं और जहां आप अपने कौशल को संशोधित भी कर सकते हैं। यह एक ऐसा स्थान है जो आपको इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों, शिक्षकों, छात्रों, निर्माताओं और उत्साही लोगों के लिए बेहतरीन वेब आधारित ईडीए उपकरण प्रदान करता है। इन उपकरणों का नि:शुल्क उपयोग करने और अपने स्वयं के ऑनलाइन वेब-आधारित मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने के लिए आप सभी का स्वागत है। किसी भी सॉफ़्टवेयर को स्थापित करने की कोई आवश्यकता नहीं है। बस EasyEDA को किसी भी HTML5 सक्षम, मानकों के अनुरूप वेब ब्राउज़र में खोलें।

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चरण 5: हमारे प्रोजेक्ट के लिए पीसीबी पहुंचे

हमने जेएलसीपीसीबी से अपने उत्पाद मॉड्यूल के लिए ऑनलाइन पीसीबी का ऑर्डर दिया। उन्होंने हमें इस परियोजना के लिए पीसीबी प्रदान किया, जिसका उपयोग हम इसके सभी घटकों को इकट्ठा करने के लिए करते थे। जेएलसीपीसीबी चीन में सबसे बड़ा पीसीबी प्रोटोटाइप उद्यम है और त्वरित पीसीबी प्रोटोटाइप उत्पादन में विशेषज्ञता वाला एक उच्च तकनीक निर्माता है, उनके पास पीसीबी के लिए सबसे अच्छा प्रस्ताव है: केवल 2 डॉलर के लिए 10 टुकड़े। यदि आप अपने पीसीबी का प्रोटोटाइप बनाना चाहते हैं, तो jlcpcb.com पर जाएं और उच्च गुणवत्ता वाले पीसीबी प्राप्त करने के लिए अपनी Gerber फाइल अपलोड करें।

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चरण 6: अंतिम वीडियो देखें | पीसीबी भाव | पीसीबी कोडांतरण

संस्करण 2.0

वर्तमान में हम इस परियोजना के अगले संस्करण पर काम कर रहे हैं। हम मॉड्यूल द्वारा मापे गए कोणों के बेहतर अवलोकन के लिए OLED डिस्प्ले को लागू करने के इच्छुक हैं। हम इस मॉड्यूल को और अधिक कॉम्पैक्ट और पोर्टेबल बनाना चाहते हैं। अपडेट के लिए बने रहें!

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