Índice:
- Etapa 1: descrição dos componentes
- Etapa 2: Como funciona?
- Etapa 3: Diagrama esquemático e exibição do ângulo na tela de 7 segmentos
- Etapa 4: Projeto de PCB para o módulo Digital Spirit |
- Etapa 5: Os PCBs chegaram para nosso projeto
- Etapa 6: Assistir ao vídeo final | Orçamento PCB | Montagem de PCB
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Vídeo: Módulo Digital Spirit Level a DIY Project por Electronicslovers: 6 etapas
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2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36
![Digital Spirit Level, um módulo de projeto DIY por Electronicslovers Digital Spirit Level, um módulo de projeto DIY por Electronicslovers](https://i.howwhatproduce.com/images/010/image-28354-1-j.webp)
Chega um momento em que você precisa montar um móvel ou algo parecido em sua casa e para uma montagem reta todos costumam usar um nível de bolha. A equipe técnica da ElectronicsLovers construiu este módulo, que tem uma diferença de um usual: é digital. Este projeto também é útil para pessoas que estão construindo modelos RC, uma vez que pode ser obrigatório adquirir ângulos em direções diferentes para processá-los posteriormente para uso em cálculos diferentes como estabilização, por exemplo.
Neste projeto, usaremos um acelerômetro de 3 eixos GY-521 para determinar em qual ângulo uma superfície está. Para exibir o ângulo, usaremos uma tela de 7 segmentos e 4 dígitos. O µC usado será um Arduino Nano, para manter tudo compacto no PCB.
Etapa 1: descrição dos componentes
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![Descrição dos Componentes Descrição dos Componentes](https://i.howwhatproduce.com/images/010/image-28354-3-j.webp)
Acelerômetro GY-521
Este módulo é um dos melhores sensores IMU (Inertia Measurement Unit) compatível com o Arduino. Sensores IMU como o GY-521 são usados em robôs com autobalanceamento, UAVs, smartphones, etc. O sensor GY-521 contém um acelerômetro MEMS e um MEMSgyro em um único chip. É muito preciso, pois contém um ADC de 16 bits para cada canal. Além disso, ele captura os canais x, y e z ao mesmo tempo. O sensor usa o barramento I2C para fazer a interface com o Arduino. O GY-521 não é caro, especialmente devido ao fato de que combina um acelerômetro e um giroscópio.
7 Segmentos - Display de 4 Dígitos
Ao usar um display de 7 segmentos e 4 dígitos, você precisa se lembrar que existem 2 tipos: um ânodo comum e um cátodo comum. Se o seu módulo for o ânodo comum, o pino do ânodo comum se conecta à fonte de alimentação; se for o cátodo comum, o pino do cátodo comum se conecta ao GND. Ao usar o display de 7 segmentos e 4 dígitos, o ânodo comum ou pino de cátodo comum é usado para controlar qual dígito é exibido. Mesmo que haja apenas um dígito funcionando, o princípio da Persistência da Visão permite que você veja todos os números exibidos, porque a velocidade de varredura de cada um é tão rápida que você mal percebe os intervalos.
Etapa 2: Como funciona?
Os sensores IMU geralmente consistem em duas ou mais partes. Listando-os por prioridade, eles são um acelerômetro, giroscópio, magnetômetro e altímetro. A GY-521 é um 6 DOF (Graus de Liberdade) ou um sensor de seis eixos, o que significa que fornece seis valores como saída. Três valores do acelerômetro e três do giroscópio. TheGY-521 é um sensor baseado na tecnologia MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Tanto o acelerômetro quanto o giroscópio estão embutidos em um único chip. Este chip usa o sistema I2C Bus para comunicação.
Etapa 3: Diagrama esquemático e exibição do ângulo na tela de 7 segmentos
![Diagrama esquemático e exibição do ângulo na tela de 7 segmentos Diagrama esquemático e exibição do ângulo na tela de 7 segmentos](https://i.howwhatproduce.com/images/010/image-28354-4-j.webp)
![Diagrama esquemático e exibição do ângulo na tela de 7 segmentos Diagrama esquemático e exibição do ângulo na tela de 7 segmentos](https://i.howwhatproduce.com/images/010/image-28354-5-j.webp)
O princípio de funcionamento deste projeto é muito simples: usando o protocolo de comunicação I2C, o Arduino recebe continuamente o ângulo para a direção Y (porque esse é o eixo que um nível de espírito mostra). O valor do ângulo é então atribuído a uma função que o exibe no Display.
Agora, como você já deve saber, um ADC de 16 bits fornece um valor máximo de 65536, para o ângulo máximo (que é 90 graus). Como o ADC do chip é dividido em 4 canais, temos um máximo valor de 16384 para cada canal. Portanto, -16384 significará -90 graus, enquanto +16384 significará 90 graus. Para o nosso Arduino, isso significa nada mais do que uma simples função de mapa: Lembre-se de que a variável AcY é do tipo long, o que significa que a variável mapeada, em nosso caso, o ângulo, também deve ser longa.
Etapa 4: Projeto de PCB para o módulo Digital Spirit |
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![Projeto PCB para o Módulo Digital Spirit | Projeto PCB para o Módulo Digital Spirit |](https://i.howwhatproduce.com/images/010/image-28354-8-j.webp)
Projetamos um modelo de PCB para nosso módulo de espírito digital usando uma das melhores ferramentas de simulação de PCB online, conhecido como EasyEDA - Simulador de circuito e design de PCB online EasyEDA é a plataforma onde você pode testar suas habilidades, onde pode aprender novas habilidades e onde você pode até mesmo modificar suas habilidades. É um lugar que fornece excelentes ferramentas de EDA baseadas na web para engenheiros eletrônicos, educadores, estudantes, fabricantes e entusiastas. Todos vocês podem usar essas ferramentas gratuitamente e criar suas próprias placas de circuito impresso on-line baseadas na web. Não há necessidade de instalar nenhum software. Basta abrir o EasyEDA em qualquer navegador da Web compatível com os padrões e compatível com HTML5.
PCB Gerber View - JLCPCB Online Gerber Viewer
Etapa 5: Os PCBs chegaram para nosso projeto
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Pedimos PCBs online para nosso Módulo de produto da JLCPCB. Eles nos forneceram as PCBs para este projeto, que usamos para montar todos os componentes. JLCPCB é a maior empresa de protótipos de PCB na China e um fabricante de alta tecnologia especializado na produção rápida de protótipos de PCB. Eles têm a melhor oferta para PCBs: 10 peças por apenas 2 $. Se você deseja fazer o protótipo de seu próprio PCB, vá em frente para jlcpcb.com e carregue seu arquivo Gerber para obter PCBs de alta qualidade.
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Etapa 6: Assistir ao vídeo final | Orçamento PCB | Montagem de PCB
![](https://i.ytimg.com/vi/61FkTRr_J-o/hqdefault.jpg)
Versão 2.0
No momento, estamos trabalhando na próxima versão deste projeto. Estamos dispostos a implementar um Display OLED, para uma melhor visão geral dos ângulos medidos pelo módulo. Também queremos tornar este módulo mais compacto e portátil. Fique ligado nas atualizações!
Para visitar o código-fonte: Digital Spirit Level A DIY Project Module por Electronicslovers
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