Dans cet instructable, je vais vous montrer un moyen peu coûteux de mesurer la vitesse des fléchettes Nerf. Même si je possède un chronomètre, son utilisation m'agace la plupart du temps. Pour obtenir de bons résultats et pas un tas d'erreurs, vous avez besoin que l'éclairage soit parfait. Ce qui n'est pas souvent le cas. Je voulais donc construire un chronomètre moins coûteux, indépendant de la source de lumière et de préférence intégré dans un barillet de Nerf.

Honnêtement, je maudissais à quelques reprises lors de la construction de ce baril, car l'espace à l'intérieur de celui-ci est plutôt restreint. Si vous cherchez une méthode plus simple, utilisez simplement un tube en pvc et collez les composants à l’extérieur.

J'ai fini par adorer le tonneau, car il permet de s'assurer que les fléchettes Nerf volent droit au travers à tout moment.

Provisions:

Étape 1: Les choses dont vous avez besoin

Électronique:

• Atmega328P
• Pilote SAA 1064 7 segments
• IC7805
• 2 x transistors NPN (z.B. BC547)
• 2 x LED IR (Osram LD 274-3)
• 2 x transistors photo (SFH 3100 F)
• Quartz 16 MHz
• 1 x 4,7 uF condensateur
• 1 x 1 uF condensateur
• 1 x 2,7 nF condensateur
• Condensateurs 2 x 22 pF
• 1 résistance de 22 kOhm
• 3 résistances de 10 kohms
• 2 résistances de 220 Ohm
• 3 écrans 7 segments
• câble
• tableau de bord

Autre:

• Baril de nerf
• pâte à modeler
• percer
• papier abrasif
• peindre
• Soudure JB

Étape 2: Fixation des leds

Commencez par marquer les points, où vont se trouver les trous pour les LED et les phototransistors. Essayez de les séparer le plus possible (pour obtenir un meilleur résultat), mais assurez-vous que le Nerf peut toujours être attaché. Il atteint assez loin dans le baril.

Une fois que vous avez marqué le trou et que vous êtes certain qu’il n’interférera pas avec le fonctionnement du canon, percez les trous. Vous devrez percer deux trous pour les transistors photo (vous verrez ce que je veux dire par le regarder de plus près).

Fixez les fils comme indiqué dans la deuxième image et utilisez une troisième main pour maintenir les voyants en place. Il est important qu'ils ne touchent pas le canon, sinon ils ralentiront voire arrêteront le dard de Nerf. Une fois que vous avez trouvé la bonne position, utilisez JB Weld ou un autre type de colle forte à deux composants pour les maintenir en place.

Étape 3: Modification du canon

L'espace dans le baril est très restreint. Afin de masquer les composants électroniques, remplissez les quatre trous situés à l'avant et sous les rails, comme indiqué dans la première photo. J'ai utilisé de la pâte à modeler pour le faire.

Utilisez du papier abrasif pour égaliser la surface. Percez soigneusement un trou pour l’affichage du segment. J'ai utilisé des limes diamantées pour les ajuster parfaitement.

En fonction de la taille de votre compartiment à piles, vous devrez peut-être fraiser une partie du plastique, comme indiqué dans la troisième photo. De plus, vous devrez enlever des parties du rail central pour adapter les fils et percer un trou pour le bouton (comme indiqué dans la sixième image).

Si vous voulez, vous pouvez peindre le canon, mais c'est à vous de décider.

Étape 4: électronique

La vitesse de la fléchette est mesurée à l'aide de deux barrières lumineuses situées à l'avant et à l'extrémité du canon. Les barrières lumineuses sont constituées chacune d'une LED infrarouge (Osram LD 274-3) et d'un phototransistor (Q3 et Q4) (SFH 3100 F). Les diodes électroluminescentes irradient les phototransistors à travers le cylindre (voir photo) et permettent un courant entre le VCC 5V et la terre, respectivement. Cela conduit à un signal mesurable en A1 et A0. Le phototransistor contient également un filtre de lumière du jour qui empêche la lumière ambiante d’interférer avec les mesures.

Lorsqu'une fléchette passe devant la barrière photoélectrique bloquant la LED IR, le courant chute instantanément à zéro. A ce moment, le microcontrôleur commence à compter les microsecondes jusqu'à ce que la seconde LED soit bloquée. Comme nous connaissons la distance entre les LED, nous pouvons calculer la vitesse de la fléchette.

La valeur est envoyée à une puce de commande de DEL (SAA 1064) pour l’afficher sur l’affichage à sept segments situé sur le côté du barillet.

J'ai utilisé un Arduino UNO pour télécharger le code suivant sur Atmega:

#include "Wire.h" // contrôle I2C #include "Bounce.h" octet diaplayAddr = 0x70 >> 1; // Adresse de la commande I2C int digitBytes 16 = {63, 6, 91, 79, 102, 109, 125, 7, 127, 111, 119, 124, 57, 94, 121, 113}; // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9, point décimal = +128 // barrière à la lumière int LSFrontPin = A0; // barrière photoélectrique à l'avant du canon int LSBackPin = A1; // barrière photoélectrique à l'arrière du canon int TriggerPin = 11; float meanVal = 0; float meanCount = 0; // Datenverarbeitung int LSFrontVal = 0; int LSBackVal = 0; int BaseLineFront = 0; int BaseLineBack = 0; // seuil, pour reconnaître une fléchette int TriggerFront = 0; int TriggerBack = 0; // mesure de la vitesse int measureBack = 0; longueur de flottement = 0,173; // m int loopTime = 100; // temps du point de mesure en micro secondes unsigned long measureLoops = 0; unsigned long heartBeat = 0; float TempBaseLineFront = 0; float TempBaseLineBack = 0; Bounce Taster = Bounce (TriggerPin, 10); void setup () {Serial.begin (9600); Wire.begin (); // démarrage du bus I2C delay (500); createDisplay (); pinMode (LSFrontPin, INPUT); pinMode (LSBackPin, INPUT); pinMode (TriggerPin, INPUT); délai (1000); // crée une ligne de base pour (int ii = 0; ii <100; ii ++) {TempBaseLineFront = TempBaseLineFront + analogRead (LSFrontPin); TempBaseLineBack = TempBaseLineBack + analogRead (LSBackPin); délai (10); } BaseLineFront = (int) (TempBaseLineFront / 100); TriggerFront = (int) (0.8 * BaseLineFront); BaseLineBack = (int) (TempBaseLineBack / 100); TriggerBack = (int) (0,8 * BaseLineBack); // Montre que l'initialisation est faite: clignote trois fois avec les valeurs de la ligne de base writeNumber (TriggerFront, 500); délai (200); writeNumber (TriggerBack, 500); délai (200); // writeNumber (888, 500); // delay (200); // writeNumber (888, 500); // delay (200); // writeNumber (888, 500); // delay (200); doseur = 1; // commence à mesurer et attend les fléchettes} void createDisplay () {Wire.beginTransmission (diaplayAddr); Wire.write (B00000000); entgegen // Sous-adresse: B00000001 = chiffre 1, sous-adresse: B00000010 = chiffre 2, sous-adresse: B00000011 = chiffre 3, sous-adresse: B00000100 = chiffre 4 Wire.write (B00110111); // octet de contrôle (mode dynamique activé, 9 mA) Wire.endTransmission (); Wire.beginTransmission (diaplayAddr); Wire.write (1); // octet d'instruction - le premier chiffre à contrôler est 1 (côté droit) Wire.write (digitBytes 0); // digit 1 (RHS) Wire.write (digitBytes 1); // digit 2 Wire.write (digitBytes 2); // digit 3 Wire.endTransmission (); Wire.beginTransmission (diaplayAddr); Wire.write (1); // octet d'instruction - le premier chiffre à contrôler est 1 (côté droit) Wire.write (digitBytes 9); // digit 1 (RHS) Wire.write (digitBytes 0 + 128); // chiffre 2 + point dézimal Wire.write (digitBytes 1); // digit 3 Wire.endTransmission (); } void writeNumber (int number, int waitTime) {// numéro de création et l'affiche pendant waitTime ms int digit1 = number / 100; int digit2 = (number - (digit1 * 100)) / 10; int digit3 = number - digit1 * 100 - digit2 * 10; Serial.println (nombre); Serial.print ("digit1:"); Serial.println (digit1); Serial.print ("digit2:"); Serial.println (digit2); Serial.print ("digit3:"); Serial.println (digit3); Wire.beginTransmission (diaplayAddr); Wire.write (1); // octet d'instruction - le premier chiffre à contrôler est 1 (côté droit) Wire.write (digitBytes digit3); // digit 1 (RHS) Wire.write (digitBytes digit2 + 128); // chiffre 2 + point décimal Wire.write (digitBytes digit1); // digit 3 Wire.endTransmission (); delay (waitTime); Wire.beginTransmission (diaplayAddr); Wire.write (1); // octet d'instruction - le premier chiffre à contrôler est 1 (côté droit) Wire.write (0); // chiffre 1 (RHS) Wire.write (0); // chiffre 2 + point décimal Wire.write (0); // digit 3 Wire.endTransmission (); } void heartBeatBeat () {// laisse le point décimal clignoter Wire.beginTransmission (diaplayAddr); Wire.write (1); // octet d'instruction - le premier chiffre à contrôler est 1 (côté droit) Wire.write (0); // chiffre 1 (RHS) Wire.write (128); // chiffre 2 + point décimal Wire.write (0); // digit 3 Wire.endTransmission (); délai (100); Wire.beginTransmission (diaplayAddr); Wire.write (1); // octet d'instruction - le premier chiffre à contrôler est 1 (côté droit) Wire.write (0); // chiffre 1 (RHS) Wire.write (0); // chiffre 2 + point décimal Wire.write (0); // digit 3 Wire.endTransmission (); } void loop () {// intervalle de pulsation if (millis ()> (heartBeat + 5000)) {heartBeat = millis (); heartBeatBeat (); } // lire le bouton Taster.update (); int TasterStatus = Taster.read (); unsigned long duration = Taster.duration (); if ((TasterStatus == HIGH) && (duration <2000)) {writeNumber ((int) (meanVal * 10 / meanCount), 1 000); } else if (TasterStatus == HIGH) {Serial.println ("reset"); writeNumber (0, 500); délai (200); writeNumber (0, 500); délai (200); writeNumber (0, 500); délai (200); moyenneVal = 0; meanCount = 0; retard (500); } // delayMicroseconds (loopTime); // if (digitalRead (TriggerPin) == HIGH) {Serial.println ("Trigger!"); } if (measureBack == 1) {// Pfeil ne contient aucune donnée LSBackVal = analogRead (LSBackPin); if (LSBackVal <TriggerBack) {measureBack = 0; mesureLoops = micros (); Serial.print ("Start Trigger:"); Serial.println (TriggerBack); Serial.println (LSBackVal); }} else {// une fléchette a été détectée, mais n'est pas arrivée à l'avant LSFrontVal = analogRead (LSFrontPin); if (LSFrontVal <TriggerFront) {unsigned long stopTime = micros (); float deltaTus = (float) (stopTime-measureLoops); deltaTus = deltaTus / 1.0e6; float mSpeed ​​= length / deltaTus; doseur = 1; Serial.println (measureLoops); Serial.println (stopTime); Serial.println (deltaTus); Serial.println (mSpeed); meanCount = meanCount + 1; moyenneVal = moyenneVal + mSpeed; Serial.println (meanVal); Serial.println (meanCount); writeNumber ((int) (mSpeed ​​* 10), 500); délai (200); }} // # Réinitialisation après 1 s if ((measureBack == 0) && (micros ()> (measureLoops + 1000000)))) {measureBack = 1; }}