Compte-gouttes Parabear de ligne de cerf-volant contrôlé par téléphone : 11 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

introduction

Cette instructable décrit comment construire un appareil pour déposer jusqu'à trois parabears à partir d'une ligne de cerf-volant. L'appareil agit comme un point d'accès sans fil, délivrant une page Web sur votre téléphone ou votre tablette. Cela vous permet de contrôler la chute du parabear. Il fournit également l'altitude et la température à la hauteur de chute. La portée doit être de 100 mètres, les limites du wi-fi 2,4 GHz, car le mécanisme et le contrôleur sont garantis en air clair, en ligne de mire l'un de l'autre.

L'esquisse Arduino s'inspire fortement de l'excellent guide du débutant sur l'ESP8266 de Pieter P. Faites-lui savoir que vous l'utilisez.

Étape 1: Liste des pièces et équipement

Liste des pièces

J'ai établi des liens avec divers fournisseurs.

• Microcontrôleur basé sur ESP8266 Wemos mini D1
• servomoteur
• Batterie 18650, de préférence sauvée des ordures (ou li-ion similaire)
• Rupture du capteur de température/pression BMP180 Ceci est généralement considéré comme obsolète, mais est disponible à bas prix et convient à cet appareil.
• planche de prototypage, 30x40mm ou plus
• Barrette d'en-tête 0,1", femelle et mâle
• Connecteur et prise d'alimentation série JST PH
• brancher le fil
• Assemblage de lancement imprimé en 3D
• épingle de sûreté
• fil de polyester

En plus des pièces ci-dessus, vous aurez besoin

• ours en peluche parachutiste, félin, canin ou rongeur
• cerf-volant de levage. Le mien est un Delta Coyne avec une envergure d'environ 2 m
• dispositif compatible wi-fi pour contrôler le compte-gouttes d'ours
• chargeur de batterie, par exemple TP4056 (il suffit de chercher, il existe de nombreux fournisseurs)

Équipement

• fer à souder
• Imprimante 3D
• colle époxy
• riveteuse pop

Étape 2: Connexions sur la carte de prototypage

Soudez les connecteurs sur la carte de prototypage comme indiqué dans les images ci-dessus. Utilisez la grille de prototypage pour aligner les composants.

• Embase femelle 6 broches pour un côté des broches Wemos D1 mini 5V, GND, D2 et D1 (colonne K)
• En-tête femelle à 2 broches pour les broches 3v3 et D8 de l'autre côté (colonne A)
• Embase femelle 4 broches pour bus I2C de BMP180 (colonne M)
• Embase mâle à 3 broches pour connecteur de servomoteur (colonne L)
• Connecteur JST 2 broches pour batterie (colonne N)

À l'aide d'un fil de raccordement, soudez les connexions pour

• masse entre le négatif du connecteur de la batterie, la masse du Wemos D1 mini, la masse du connecteur I2C et la masse du connecteur du servomoteur
• Alimentation 5 volts entre le positif du connecteur de la batterie, le 5V du Wemos D1 mini et le positif du connecteur du servomoteur (fil court dans la rangée 01, colonne K à N)
• Alimentation de 3,3 volts entre la mini broche 3v3 du Wemos D1 et le connecteur VCC du connecteur I2C (fil jaune)
• horloge série entre Wemos D1 mini broche D1 et SCL du connecteur I2C (ligne 6 colonne L à N)
• données série entre Wemos D1 mini broche D2 et SDA du connecteur I2C (ligne 7 colonne L à N)
• servocommande entre Wemos D1 mini broche D8 et commande du servomoteur (fil blanc)

La broche D4 serait bien pour le contrôle du moteur, mais elle a une LED dessus. Si nous l'utilisons, vous ne pouvez pas télécharger sur le Wemos D1 lorsqu'il est connecté.

Étape 3: Chargez la batterie

J'utilise une vieille batterie d'appareil photo lithium-ion qui était légère et qui a alimenté l'appareil pendant des heures. J'ai également utilisé une batterie excédentaire 18650 plus lourde récupérée d'une batterie d'ordinateur portable défaillante pour une durée de vie plus longue.

Charger ces batteries est un autre sujet, mais pas difficile. J'ai soudé une prise JST compatible sur un chargeur TP4056 et branché l'autre extrémité sur une source d'alimentation USB.

Je colore les côtés des connecteurs JST avec un sharpie rouge et noir pour indiquer la polarité.

Étant donné que vous allez beaucoup brancher et débrancher, envisagez de raser un peu les bosses sur la prise qui établissent une connexion étroite. Il est facile de retirer les fils de la prise lorsque la connexion est trop serrée.

Étape 4: Chargez et testez le logiciel

1. Accédez à
2. Obtenez le croquis Arduino KBD3.ino
3. Facultativement, définissez les informations de votre point d'accès sur les lignes 19 et 20
4. Pour tester, commentez le #define à la ligne 313. Cela compilera le code pour utiliser votre réseau sans fil local
5. Définissez vos informations réseau sur les lignes 332, 333 et 337
6. Connectez le Wemos D1 mini seul. Pas encore dans le circuit.
7. Compiler et charger le croquis
8. Depuis votre téléphone, tablette, ordinateur, accédez à l'adresse IP statique que vous avez définie à la ligne 332
9. Vous devriez obtenir un affichage similaire à la capture d'écran ci-dessus
10. Essayez d'allumer et d'éteindre la LED
11. Déconnectez le Wemos D1, insérez-le dans votre carte prototype (avec rien d'autre) et reconnectez-le. Gardez un doigt sur les composants de la carte. Si quelque chose chauffe, coupez immédiatement l'alimentation et vérifiez votre câblage.
12. Si les composants restent froids ou ne font que chauffer, actualisez votre navigateur et réessayez la lumière.
13. Déconnectez à nouveau, insérez le module BMP180 et testez à nouveau.
14. L'altimètre devrait maintenant indiquer une valeur raisonnable. Essayez de déplacer l'appareil verticalement et observez le changement d'altitude. Tenez la pièce dans votre main, regardez la température monter. Soufflez sur le BMP180, regardez la température baisser.

Étape 5: Tester le moteur

Connectez le servomoteur à l'embase mâle à trois broches à côté des broches 5V et GND.

Assurez-vous que la connexion du servo est correcte. Le fil de 5 volts est généralement rouge, la masse est marron ou noire et la commande blanche ou orange. J'ai dû soulever doucement les languettes en plastique du connecteur Dupont et échanger les positions des connecteurs 5V et de masse pour l'un de mes servos. Le connecteur d'un autre servomoteur était câblé correctement.

Rebranchez l'alimentation et testez à nouveau. Vous sentirez le servo mourir s'il est mal câblé. Il peut se déplacer lorsque l'esquisse démarre.

Essayez de déplacer le moteur entre le lanceur de rechargement, les positions Drop 1, 2 et 3 en cliquant sur ces boutons.

Étape 6: Imprimez le mécanisme de chute

Téléchargez beardrop.stl depuis mon référentiel github et imprimez-le à l'aide de votre imprimante 3D. J'ai conçu la pièce à l'aide de Freecad et j'ai inclus le fichier source Freecad si vous souhaitez apporter des modifications.

à l'aide d'époxy, collez le moteur en place, en notant l'orientation correcte.

Étape 7: Assembler le moteur, la batterie et la carte prototype

Faites glisser la carte de prototypage dans la pièce imprimée. Maintenez-le en place avec un élastique.

Connectez le moteur.

Glissez une pile sous l'élastique. Ne le connectez pas encore.

Étape 8: Construire et attacher le bras de suspension

Formez l'arc du bras de suspension à partir d'une goupille de sécurité ou d'un acier fin et rigide similaire. Fixez-le au bras de servo à l'aide de fil et d'époxy.

Ajustez le bras pour qu'il tourne à travers le mécanisme de chute et qu'il ait la bonne courbure. Le rayon doit correspondre à celui du tore du modèle Freecad, qui est de 13,5 mm. Un modèle papier pourrait vous aider. Cette étape est fastidieuse.

Envisagez d'utiliser un croquis de balayage d'asservissement pour vous aider à ajuster le bras.

Testez l'appareil assemblé en balayant les quatre positions. Vous devriez pouvoir ajuster en vissant le bras tombant à angle droit. Vous devrez peut-être ajuster les paramètres dans l'esquisse Arduino, aux lignes 130-133.

Si vous avez mal collé le moteur, changez l'ordre des positions.

Étape 9: Testez le mode indépendant

Recompilez et chargez l'esquisse en mode WAP. Cela créera un nouveau point d'accès sans fil. restent alimentés par USB. Pas encore de batterie.

À partir d'un smartphone, d'une tablette ou d'un ordinateur portable sans fil, connectez-vous au point d'accès « Aloft » à l'aide du mot de passe spécifié à la ligne 321.

Accédez à 192.168.4.1 à partir de votre appareil connecté et testez à nouveau la page Web de contrôle.

Débranchez l'USB et branchez la batterie. Reconnectez-vous au réseau "Aloft" et testez à nouveau.

Déplacez le bras vers Drop 3 et insérez une ou plusieurs lignes statiques pour vos parachutistes. J'ai utilisé une boucle faite à partir d'un trombone.

Testez l'action de chute.

Étape 10: Voler

Ajoutez un bras à l'appareil imprimé ou une méthode de fixation à votre ligne de cerf-volant.

Faites voler le cerf-volant à une altitude stable et fixez l'appareil avec le parabear en place. Lâchez plus de ligne à l'altitude désirée, et lancez-le !

Étape 11: Faire plus

Un grimpeur de ligne serait pratique pour les lancements répétés. Ou une ligne séparée sur une poulie, afin que vous puissiez abaisser l'appareil au sol, le long de la ligne de vol.

Modifiez l'esquisse pour avoir une meilleure élévation par défaut pour votre emplacement. Ligne 139.

Remplacez la page Web par le nom de votre emplacement. Ligne 119.