Taschenformat Ultraschall Ruler

10 Schritt:Schritt 1: Ersatzteile Schritt 2: Pre-Making (Planung) Schritt 3: Prototyp des Prototyps (Versuchsaufbau) Schritt 4: Schematische Schritt 5: Der Kodex Schritt 6: Testen (Wie binär lesen) Schritt 7: Die Planung der Perfboard Schritt 8: Löten Schritt 9: A Case (Optional) Schritt 10: Messen Sie Stuff!

Taschenformat Ultraschall Ruler

Taschenformat Ultraschall Ruler

Taschenformat Ultraschall Ruler

Taschenformat Ultraschall Ruler

Taschenformat Ultraschall Ruler

Heute ist alles digitalisiert. Die meisten von uns nicht die Mühe, unsere Zeit mit Karten, gehen in den Plattenladen oder sogar gehen, um den DVD-Shop nicht mehr. So ... warum sind so viele Menschen mit Klebeband-Maßnahmen und Herrscher? Ja, sie sind zuverlässig, aber sie sind sicher nicht praktisch. Mit Innovationen wie Ultraschall-Entfernungssensoren, haben wir eine Zeit, wo Sie müssen nicht die Mühe immer aus Ihrem alten Bandmesser eingegeben. Mit diesem Taschenformat Ultraschall Herrscher, können Sie einfach darauf an jedem Objekt, klicken Sie auf eine Schaltfläche, und der Abstand wird auf dem 8 LED-Anzeige angezeigt. Und Sie müssen nicht Hunderte von Dollar zu zahlen, wie die meisten im Handel erhältlichen Ultraschall-Messgeräte. Das Lineal ist das kleinste (5cm von 7 cm) und günstigsten (ca. 5 USD) Ultraschallmessgerät auf dem Markt.
Obwohl der Ultraschall-Entfernungssensor ist weit verbreitet, ich habe nicht viele DIY-Geräte, die einfach als Herrscher handeln zu sehen. Seine Haupt Anwendung wurde wahrscheinlich in der Robotik sein. Jedoch in der Robotik typischerweise die Präzision des Sensors nicht vollständig genutzt. Ich fand, dass dieser Sensor ist so präzise, ​​dass seine Fähigkeit, Abstand zu bestimmen, ist genug, um einen Herrscher zu machen. Dieser Prototyp ist genau auf einen Zentimeter, das ist toll für schnelle Messungen und kann effizienter als eine physische Herrscher +/-.

Schritt 1: Ersatzteile

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Sie werden diese Teile benötigen:

    -Attiny85 (Mit Sockel)

    -74hc595 Shift Register

    -7805 Voltage Regulator

    -HC-SR04 Ultraschall-Entfernungssensor

    -Acht 330 Ohm Widerstände

    -on Tactile-Schalter Taste

    -on Zweiwege-Schiebeschalter

    -Acht LEDs

    -on Anzeige-LED (mit 2K-Widerstand)

    -Perfboard (5cm von 7 cm)

    -9 V Batterie (mit Stecker)
    Sie finden diese Werkzeuge:

    -Computer

    -Soldering Eisen (mit Kolophonium)

    -Ein Weiteres Arduino (für die Programmierung ATtiny)

    -Hot Klebepistole
    Sie werden diese Fähigkeiten benötigen:

    -Wie Eine ATtiny programmieren

    - Wie ein 74HC595 Werke

    -grund Arduino Programmierkenntnisse

Schritt 2: Pre-Making (Planung)

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Bevor wir in den Schaltplan zu bekommen, lässt gehen über genau das, was wir machen werden. Dieser Schritt ist wichtig, da gibt es mehrere Änderungen, die Sie wollen, um diesem Entwurf auch vor Versuchsaufbau der Schaltung zu machen. Mein Design wird die folgende verwenden:

    1. Ein acht LED Binär-Display (mit einem Schieberegister gesteuert)

    2. 9V-Batterie

    3. Wird lese ein Abstand in Zentimetern gemessen
    Die "binary-Anzeige" ist im Grunde, was es klingt. Der Wert aus diesem Messgerät wird in binärer angezeigt. Wenn Sie glauben, dass dies ein Problem ist, können Sie die binäre Anzeige mit einer 7-Segment-Anzeige oder einem LCD ersetzen. Aber ich persönlich mag den Stil der binären Anzeige und es hilft mir, mehr fließend lesen binäre weshalb ich wählte es. (Dies gilt Ihre Entfernung auf 255 zu begrenzen, obwohl)
    Ich habe eine 9V-Batterie, da ich liebe, wie einfach es ist, 9V-Batterien über ihre Anschlüsse vertauschen; jedoch 2 oder 3 AA oder AAA-Batterien würde Ihnen eine längere Akkulaufzeit. Oder, um diesen noch tragbar Sie Münze batteres (wie ein 2032) verwenden.
    Sobald Sie diese Fragen gegeben haben, einige dachten, wir können auf Versuchsaufbau der Schaltung zu bewegen!

Schritt 3: Prototyp des Prototyps (Versuchsaufbau)

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Können beim Aufbau der Schaltung auf ein Steckbrett, bevor wir darum, alles auf perfboard denken. Seien Sie sicher, dass Sie die nächsten beiden Schritte für den Schaltplan und Code. Wie ich im ersten Schritt, sagte, erwarte ich, dass Sie bereits wissen, wie Sie eine ATtiny und wie ein Schieberegister arbeitet programmieren.
    Als Referenz können Sie die Bilder zu diesem Schritt dem Gerät, da es die realen Schaltung; es ist jedoch ziemlich schwierig, mit all den Drähten und wo sie hingehen sehen.
    Sobald Sie fertig sind, sollten Sie Ihre breadboarded Schaltung zu halten, da wir immer noch zusammen, um seine Messfunktionen zu testen und es ist schön, ihn um, wenn wir löten haben!

Schritt 4: Schematische

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    In dem beigefügten Bild erhalten Sie die schematische I für diese Schaltung abgegeben wurden. Der Einfachheit halber werde ich es in drei Teile zu erklären:

    1. Spannungsregler

    2. Die 74HC595 und LEDs

    3. Die HC-SR04
    Die Schaltung für den Spannungsregler ist geradlinig. Alles, was Sie tun müssen, ist den Pluspol der Batterie an die VIN (Voltage IN) und der Boden an den Minuspol. (Achten Sie darauf, eine Zwei-Wege-Schalter, bevor als Ein- / Ausschalter anschließen). Sie können zwei Kondensatoren in den glätten den Strom durch den Spannungsregler, aber das ist in dieser Schaltung nicht erforderlich.
    Für die 74HC595, schließen Sie den Taktleitung auf körperliche pin ATtiny ist 5 und die Datenleitung auf dann auf die LEDs positive Leitungen Pin 6 alle Ausgänge des Schieberegisters (über 330 Ohm-Widerstände). Für auf dem Schieberegister der "Latch" pin, werden wir auf eine Schaltfläche zu verbinden. Dies ist so, dass, wenn der Benutzer die Entfernung zu erhalten will, wird es zwischengespeichert, wenn die Taste gedrückt wird. (Es spart uns Pins auf der ATtiny). So werden wir eine Taste legen (was angebracht ist, um über ein 10k-Ohm-Widerstand mit Masse), die, wenn sie gedrückt ist mit 5V.
    Die HC-SR04 hat nur vier Pins zu befürchten. Schließen Sie die Boden zu Boden und VCC bis 5V. Schließen Sie dann das TRIG pin auf körperliche Stift der ATtiny ist 7 und die ECHO Pin auf Pin 3.
    Wenn Sie die die Schaltung in dieser schematischen abgeschlossen haben, können Sie die im folgenden Schritt angezeigten Code hochzuladen!

Schritt 5: Der Kodex

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Das Programm für diese Schaltung ist ziemlich klein und einfach. Ich werde nicht die Zeit nehmen, um zu erklären, wie der Code interagiert mit dem HC-SR04, da es wurde viele Male zuvor getan (geben Sie eine Google-Suche), aber ich werde über sie kurz zu gehen.
    Grundsätzlich sind alle der Code tut, ist alle 500 Millisekunden, der Abstand zwischen dem HC-SR04 und einem Objekt Infront es aus dem Schieberegister über die Daten- und Taktstifte an den ATtiny85 angebracht verschoben. Wenn der Benutzer die Taste drückt, auf der Vorrichtung, werden sie tatsächlich die Aktivierung der "Verriegelung" an dem 74HC595. Dies beleuchtet die Notwendigkeit zur Befestigung der Raststift in die ATtiny und Anbringen eines Knopfes auf den ATtiny85. Einige good ol 'diskrete Logik!
    Der Code wird auf diese Stufe unter befestigt fühlen Sie sich frei, es trotzdem zu verwenden, die Sie möchten.

Schritt 6: Testen (Wie binär lesen)

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Bevor wir über Löten einer endgültigen Umsetzung unserer Kreis denken, können sicherstellen, dass es korrekt ist. Um zu messen, mit Klebeband ich ein Maßband auf den Boden und überprüft, ob die Zahl auf dem Ultraschall-Herrscher abgestimmt die Werte auf dem Maßband. Einem Zentimeter - Denken Sie daran, kann der Herrscher durch + oder können. Aber das ist zu erwarten, also nicht besorgt sein.
    Für diejenigen unter Ihnen, die nicht mit binären vertraut sind:

    Wie ich schon erwähnt unser Gerät wird in binäre Werte auslesen. Keine Sorge, wenn Sie nicht wissen, wie man binäre lesen, da es einfach.

    So ... wir haben hier acht LEDs. Nennen wir jede LED ein "Bit" für den Moment. Und lässt den Namen "Bit" in der Nähe des HC-SR04 ist das höchstwertige Bit (MSB). Jetzt werde ich zu jedem dieser "bit" sa Wert zuweisen. Das MSB einen Wert von 1 (2 hoch 0) haben, und jedes Bit auf der rechten Seite, dass es werden die folgenden: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128. Wenn ein "Bit" ist ON nur seinen Wert hinzufügen, auf die Antwort. Jetzt können Sie sich diese "Bit" s wie LEDs wieder.

    Lets lesen Wert mit dem Ultraschall Herrscher so dass einige LEDs werden lit. Im ersten beigefügten Bild zu diesem Schritt sehen Sie, dass die 6. LED leuchtet. So können nur sehen, welchen Wert der 6. LED hat und es unseren antworten. Wie ich schon erwähnt, ist der Wert für die 6. "bit" 32. 32 + 0 = 32. Also unser Herrscher sagt uns, dass es 32cm weg von einem Objekt. Wenn dies immer noch ein nebligen Gedanken an Sie, es gibt viele Online-Ressourcen auf binär.

Schritt 7: Die Planung der Perfboard

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    "Planung macht den Meister!". Nun, das ist nicht wirklich, wie man sagt ... aber ich weiß, Planung macht ein großes perfboard Layout! Also, bevor wir löten können überprüfen, wie wir die perfboard Raum verwenden, um die meisten brauchbaren Entwurf zu machen. Für meine Layout hatte ich nicht allzu viele Möglichkeiten. Die wichtigsten Anliegen für die Verlegung dieses Projekt auf perfboard sind:

    1. mit Platz für eine Reihe von 8 LEDs (für die binäre Anzeige)

    2. Gewährleistung der HC-SR04 außen geradlinig Gesicht kann

    3. Grundkomponentenplatzierung (Suche nach einem guten Platz für den 74HC595 und ATtiny85)
    Sobald Sie diese Richtlinien für das Board getroffen haben Sie ganz eingestellt, um Löten beginnen!

Schritt 8: Löten

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Zeit, um den Kreislauf zusammen ein letztes Mal zu setzen und können sicherstellen, dass Sie nicht haben, um sie später zu beheben. Während Löten lesen:

    -Halten Sie alle ICs und LEDs bündig gegen die perfboard.

    -Stellen Sie sicher, keine Widerstandskabel sind in der Lage, keine Kurzschlüsse zu erstellen (Heißkleber trägt für diese)

    -siehe Zurück auf die schematische oft. Ich habe oft zu halten meine breadboarded Kreis der Nähe, damit ich nicht alles falsch verstanden.
    Sobald Sie fertig sind, möchten Sie vielleicht zurück in die "Testing" Schritt zu gehen und sicherstellen, dass das Gerät die Rücksendung der richtigen Werte. Wenn es wir gehen Sie zum nächsten Schritt!

Schritt 9: A Case (Optional)

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Schließlich können wir unser Gerät, indem Sie einen Fall zu beenden. Ich beschloss, mein Gerät fall weniger verlassen, denn wie die meisten Leute, die ich nicht über eine 3D-Drucker oder Laserschneider oder jede andere Art von CNC. Allerdings, wenn Sie eines dieser Werkzeuge zu tun, würde ich gerne sehen, welche Art von Fällen, die Sie mit oben kommen kann.
    Wenn Sie schauen, um einen einfachen Fall ohne teure Werkzeuge zu machen, ich in der Regel einen kleinen Acryl Rückwand für meine "im Taschenformat" Projekte. Einfach schneiden Sie ein Stück Acryl auf die Abmessungen Ihres perfboard, und schrauben Sie ihn in ein Rückwand.

Schritt 10: Messen Sie Stuff!

  1. Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Taschenformat Ultraschall Ruler

    Jetzt können Sie sich von all den alten Herrschern und Band Messer legen und geben Sie die elektronische Welt der Messen! Das nächste Mal werden Sie aufgefordert, eine schnelle Messung zu nehmen, ist alles, was Sie tun müssen, auf eine Schaltfläche klicken, anstatt auf der Suche nach den alten Messwerkzeuge. Ich hoffe, Sie crafty Möglichkeiten, den 74HC595, ATtiny85 und die HC-SR04 nutzen gelernt. Verstößt dieses instructable würdig ist, geben Sie mir eine Stimme für entweder den Epilog, batteriebetriebene oder Sensor Gewinnspiele! Vielen Dank für Ihr Interesse an meinem Projekt!