Óculos de dados Arduino para meu multímetro

Componentes e suprimentos

SparkFun Arduino Pro Mini 328 - 3,3 V / 8 MHz

Ferramentas e máquinas necessárias

Impressora 3D (genérica)

Sobre este projeto

Vídeo do dispositivo de trabalho

Tentando construir óculos de dados Arduino baratos para todos. Por quê? Eu só queria um.

Está funcionando e agora pode até ajudar a evitar acidentes. Da primeira ideia ao protótipo de trabalho, demorou 4 meses.

O desafio era que deveria ser construído com materiais comuns que podem ser facilmente encontrados. O projeto é mais sobre como construir o sistema óptico para este HMD. Uma coisa é certa, você não pode simplesmente colocar uma tela na frente de seus olhos, porque não será possível para eles focalizarem.

Nos logs, você pode ver desde os primeiros testes até o que tenho agora.

O desenho óptico foi a parte mais difícil, mas acho que encontrei uma solução para isso. Os custos do protótipo ascenderam a + -70Euros.

E agora eu tenho um display head-up para alta tensão.

Etapa 1:o que há por dentro e como funciona?

Os dados Bluetooth recebidos são exibidos no display OLED. É então refletido no espelho, passa pelas lentes e dá para ver a foto no pequeno vidro acrílico transparente.

Etapa 2:a lente:a parte mais complicada

Fiz os óculos de dados funcionarem, mas foi mais um desafio de tentativa e erro.

Então, fiz um curso intensivo de óptica do Google.

Em primeiro lugar, tive de compreender a diferença entre uma imagem real e uma imagem virtual com lentes. Então, uma coisa muito importante é que o olho humano só pode focalizar um objeto a uma distância mínima de 25 cm. E tudo o que eu precisava era esta fórmula (1 / f) =(1 / o) + (1 / i) onde f é a distância focal da lente o é a distância do objeto à lente e I é a distância da imagem virtual.

Aqui estão os valores que usei:

com f =10cm e o =7,3cm

você obterá um i =-27,03cm (as imagens virtuais têm sempre um valor negativo) e uma ampliação M =3,7

Site de cálculo de lentes: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/image4.html

Etapa 3:lentes alternativas

Eu sei que a lente é difícil de encontrar. Eu uso um de um papelão barato que tem lentes com comprimento focal de 100mm e não gosto do google papelão 45mm

ATUALIZAÇÃO

Acho que encontrei uma boa solução para a lente. Acabei de verificar os dados físicos (FL =+ - 110 mm). e eles devem ser perfeitos. Não tenho tempo agora para testá-los, mas se alguém pudesse fazer isso e me dar um feedback, seria ótimo. Uma pequena lente de Fresnel deve fazer o trabalho. e são baratos e fáceis de encontrar na internet. E você pode cortá-los com um cortador.

Como este https://www.amazon.com/Small-Fresnel-Lens-Magnifier-Pack/dp/B00CF5ZXKK

Uma outra alternativa é a lente de uma lupa montada no cabeçote. Normalmente eles fornecem de 3 a 5 lentes e uma delas deve ter um FL entre 110 mm e 120 mm, o que funciona bem. É um pouco mais pesado e não é tão fácil de cortar

Etapa 4:Eletrônicos

Aqui estão todas as peças eletrônicas dos óculos de dados.

Acabei de usar uma bateria menor na versão final.

Para usar a bateria de 280mA, tive que trocar o resistor de 3k por um resistor de 5,6k na placa original. A corrente de carga agora é reduzida para + - 200mA.

Etapa 5:o gabinete

Para os primeiros testes, usei uma caixa de papelão. Esta foi uma solução barata e funcionou muito bem

Para a versão final, usei minha impressora 3D. O arquivo de estilo foi criado no 123design. Preciso fazer algumas modificações no design, mas não é ruim para a primeira tentativa.

FLDXAHDIWMQXWRP.stl FI9NE6GIWMQXWRV.stl F72OH47IWMQXWRW.stl FSAHDV3IWMQXWS2.stl F7DF5AJIWMQXWSA.stl

Etapa 6:conectar o multímetro Owon B35T aos óculos

Este multímetro possui comunicação interna Bluetooth 4.0, para que você possa conectá-lo ao seu telefone ou tablet

Tive que fazer a engenharia reversa do protocolo serial.

Configuração do módulo BT. Usei um programa Arduino simples para enviar e receber dados de e para o módulo. Primeiro você deve definir o módulo como central.

AT + ROLE1 moule =central

AT + RESET reset AT + SHOW1 mostra o nome do Bluetooth em resposta

AT + IMME0 conecta-se automaticamente

AT + FILT0 procura por dispositivos

AT + DISC? Mostrar dispositivos

Para conectar ao Owon B35T digite AT + CONE0 (endereço Mac do multímetro)

Esses softwares podem ser encontrados no GitHub:https://github.com/awall9999/Arduino-Glass

Videolink para o teste de bluetooth

Etapa 7:os óculos de dados finais do Arduino

Aqui você pode ver como todas as peças se encaixam no gabinete. Experimentei diferentes suportes para o refletor de acrílico

Aqui está também uma lista de peças:

1 × Arduino Pro Micro 3.3V 8Mhz

1 × módulo Bluetooth V4.0 HM-11 BLE

1 × 280mA Lipo Akku 1 × 50 - 500mA LiPo circuito do carregador

Lente plana convexa acrílica de 1 × 30 mm com FL de 100 mm www.aliexpress.com/pmma-plano

1 × espelho de plástico com 1 mm de espessura

Micro OLED de 1 × 0,66 polegadas e 64x48 pixels:https://www.sparkfun.com/products/13003

1 × caixa de CD para o refletor

Link para o software no GitHub

Link para todos os vídeos no YouTube

Etapa 8:imagens e vídeos das primeiras etapas

Configuração de teste com lentes diferentes:

Primeiro vídeo de teste de Bluetooth

Um dos protótipos de vídeo

Coisas a fazer:

Concluindo o software, para se conectar automaticamente a um multímetro Owon.

Adicionando um indicador de bateria na tela. (O módulo BLE tem esse recurso.)

Construir diferentes refletores com tintas e folhas de espelho, para fazer os vidros funcionarem em uma área clara.

Reduzindo o peso e redesenhando o gabinete.

Teste com uma tela menor de 0,49 polegadas.

Código

Github

https://github.com/awall9999/Arduino-Glasshttps://github.com/awall9999/Arduino-Glass

Peças personalizadas e gabinetes

FLDXAHDIWMQXWRP.stl FI9NE6GIWMQXWRV.stl F72OH47IWMQXWRW.stl FSAHDV3IWMQXWS2.stl F7DF5AJIWMQXWSA.stl

Esquemas

Hoe tudo está conectado.

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Processo de manufatura

impressao 3D

Sistema de controle de automação

Tecnologia industrial