Visor de profundidade de perfuração com sensor giroscópio

Ferramentas e máquinas necessárias

Impressora 3D (genérica)

Aplicativos e serviços online

Arduino IDE

Sobre este projeto

Medindo possibilidades

Conceito

Componentes necessários

• Arduino Nano
• Sensor giroscópio GY-521
• Módulo de 7 segmentos com 8 dígitos (versão SPI com MAX7219 IC)
• Botão de pressão
• Botão liga / desliga
• Fonte de alimentação:clipes de bateria para baterias AA ou AAA ou banco de energia
• caixa impressa em 3D
• Ímã de neodímio

Conexão do sensor giroscópio

• VCC -> 5V
• GND -> GND
• SCL -> A5
• SDA -> A4
• XDA -> não conectado
• XCL -> não conectado
• ADO -> não conectado
• INT -> não conectado

Módulo de 7 segmentos

• VCC -> 3,3 V
• GND -> GND
• DIN -> D12
• CS -> D10
• CLK -> D11

Botão

Fonte de alimentação

Invólucro

Arduino Sketch

  dtostrf (currentPos, 4,1, txt); 
 s ='' + String (txt); 
 lc. setChar (0,4, veja charAt (veja length () -1), false); 
 lc. setChar (0.5, veja charAt (veja length () -3), true); 
 lc. setChar (0.6, veja charAt (veja length () -4), false); 
 lc. setChar (0.7, veja charAt (veja length () -5), false);  

  // preparar o sensor GY-521 
 // usamos apenas dados do acelerador 
 Wire.begin (); 
 Wire.beginTransmission (MPU); 
 Wire .write (0x6B); 
 Wire.write (0x00); // acorda MPU 
 Wire.endTransmission (true); 
 
 // este retardo foi muito necessário no meu caso! 
 delay (1000); 
 
Wire.beginTransmission(MPU); 
 Wire.write (0x1C); // registrar ACCEL_CONFIG 
 Wire.write (0x10); // Definido como 00010000 para +/- 8g de escala completa 
 Wire.endTransmission (true);  

  AccAngleX =(atan ((AccY) / sqrt (pow ((AccX), 2) + pow ((AccZ), 2))) * rad_to_deg);  

  TotalAngleX =0,5 * TotalAngleX + 0,5 * AccAngleX;  

  delta =0; 
 if ((AccZ <0)) {
 delta =180.0-TotalAngleX * 2.0; 
} 
 if ((AccZ> 0 ) &&(AccY <0)) {
 delta =360.0; 
} 
 DrillingMachineAngle =TotalAngleX + delta; 
 
 // se próximo a 360 °, exibir melhor 0 ° 
 if (DrillingMachineAngle> 350) {DrillingMachineAngle =0;}  

  currentPos =50.0 / 316.0 * DrillingMachineAngle;  

Montagem e teste

Código

• profundidade de perfuração.ino

drill-depth.ino Arduino

 / * programa:drill-depth.ino * autor:Thomas Angielsky * versão:2021-03-20 * * https://techpluscode.de/ * https://techpluscode.de/bohrtiefenanzeige-mit-gyro- sensor / * * este esboço mede a profundidade de perfuração de uma máquina de perfuração de mesa * usando dados do sensor giroscópio GY-521 * a profundidade é visualizada por um display de 7 segmentos * * ideia de compensação de erro de cálculo de electronoobs.com - obrigado! * * / # include  #include  #include "LedControl.h" #define MPU 0x68char txt [8]; String s; float currentPos, stopPos; float rad_to_deg; float AccX, AccY, AccZ; float AccAngleX, AccAngleY; float AccAngleErrorX, AccAngleErrorY; float TotalAngleX, TotalAngleY; float DrillingMachineAngle, delta; // LEDs de inicialização:pino D12, pino D11, pino D10, 1 moduleLedControl lc =LedControl (12,11,10,1); void setup () {// preparar conexão serial / /Serial.begin(9600); // valores iniciais stopPos =0.0; currentPos =0,0; rad_to_deg =180 / PI; // prepara o sensor GY-521 // usamos apenas dados do acelerador Wire.begin (); Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x6B); Wire.write (0x00); // ativa MPU Wire.endTransmission (true); // esse atraso foi muito necessário no meu caso! atraso (1000); Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x1C); // registra ACCEL_CONFIG Wire.write (0x10); // Definido como 00010000 para +/- 8g do intervalo de escala completa Wire.endTransmission (true); // calcula o erro de dados do acelerador // faz 100 medições para (int a =0; a <100; a ++) {Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x3B); Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU, 6, verdadeiro); AccX =(Wire.read () <<8 | Wire.read ()) / 4096.0; AccY =(Wire.read () <<8 | Wire.read ()) / 4096.0; AccZ =(Wire.read () <<8 | Wire.read ()) / 4096.0; AccAngleErrorX =AccAngleErrorX + ((atan ((AccY) / sqrt (pow ((AccX), 2) + pow ((AccZ), 2))) * rad_to_deg)); // AccAngleErrorY =AccAngleErrorY + ((atan (-1 * (AccX) / sqrt (pow ((AccY), 2) + pow ((AccZ), 2))) * rad_to_deg)); } AccAngleErrorX =AccAngleErrorX / 100; // AccAngleErrorY =AccAngleErrorY / 100; // botão preparar:pino D9 pinMode (9, INPUT_PULLUP); // prepara a exibição de 7 segmentos lc.shutdown (0, false); lc.setIntensity (0,8); lc.clearDisplay (0);} void loop () {Wire.beginTransmission (MPU); Wire.write (0x3B); Wire.endTransmission (false); Wire.requestFrom (MPU, 6, verdadeiro); AccX =(Wire.read () <<8 | Wire.read ()) / 4096.0; AccY =(Wire.read () <<8 | Wire.read ()) / 4096.0; AccZ =(Wire.read () <<8 | Wire.read ()) / 4096.0; AccAngleX =(atan ((AccY) / sqrt (pow ((AccX), 2) + pow ((AccZ), 2))) * rad_to_deg) -AccAngleErrorX; // AccAngleY ​​=(atan (-1 * (AccX) / sqrt (pow ((AccY), 2) + pow ((AccZ), 2))) * rad_to_deg) -AccAngleErrorY; // valores suaves TotalAngleX =0,5 * (TotalAngleX) + 0,5 * AccAngleX; //TotalAngleY=0.5*(TotalAngleY)+0.5*AccAngleY; // calcula o ângulo x para 360 usando +/- de X, Y, Z delta =0; if ((AccZ <0)) {delta =180.0-TotalAngleX * 2.0; } if ((AccZ> 0) &&(AccY <0)) {delta =360.0; } DrillingMachineAngle =TotalAngleX + delta; // se estiver perto de 360, exibir melhor 0 if (DrillingMachineAngle> 350) {DrillingMachineAngle =0;} // calcular a profundidade de perfuração // profundidade máxima de perfuração:50 mm (medido na máquina) // ângulo máximo da roda manual:316 (medido com dados Serial.print) currentPos =50,0 / 316,0 * DrillingMachineAngle; / * Serial.print ("X / X / Y / Z / E:BOHRTIEFE"); Serial.print (TotalAngleX); Serial.print (""); Serial.print (AccX); Serial.print (""); Serial.print (AccY); Serial.print (""); Serial.print (AccZ); Serial.print (">>"); Serial.print (DrillingMachineAngle); Serial.print (">>"); Serial.print (currentPos); Serial.println (""); * / // botão pressionado? if (digitalRead (9) ==LOW) {// armazena a posição de parada stopPos =currentPos; lc.setChar (0,3, '8', falso); lc.setChar (0,2, '8', falso); lc.setChar (0,1, '8', falso); lc.setChar (0,0, '8', falso); //Serial.println("Buttonpressed "); atraso (1000); } if (stopPos> 0) {// posição de parada alcançada? if (currentPos> =stopPos) {// sim:exibe STOP (5t0P) no lado direito lc.setChar (0,3, '5', false); lc.setRow (0,2, B00001111); lc.setChar (0,1, '0', falso); lc.setChar (0,0, 'P', falso); } else {// não:exibe a distância para a posição de parada dtostrf (stopPos-currentPos, 4,1, txt); s ='' + String (txt); lc.setChar (0,0, s.charAt (s.length () - 1), falso); lc.setChar (0,1, s.charAt (s.length () - 3), verdadeiro); lc.setChar (0,2, s.charAt (s.length () - 4), falso); lc.setChar (0,3, s.charAt (s.length () - 5), falso); }} else {// não exibe nada lc.setChar (0,3, '', false); lc.setChar (0,2, '', falso); lc.setChar (0,1, '', falso); lc.setChar (0,0, '', falso); } // exibe a profundidade de perfuração atual no lado esquerdo // formate como string dtostrf (currentPos, 4,1, txt); s ='' + String (txt); lc.setChar (0,4, s.charAt (s.length () - 1), falso); lc.setChar (0,5, s.charAt (s.length () - 3), verdadeiro); lc.setChar (0,6, s.charAt (s.length () - 4), falso); lc.setChar (0,7, s.charAt (s.length () - 5), falso); atraso (200);} 

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