雷达眼镜的制作

第1步:眼镜
我决定设计一副简单的眼镜并用我的3d打印机打印。我还决定我只需要3d打印眼镜的骨架或框架。我会添加一块印刷电路板来焊接元件。印刷电路板(protoboard)将连接到框架上,这将增加整个组件的强度。上面显示了帧的3d渲染。
stl文件也附加到此步骤。有三个文件:left.stl,right.stl(耳机/武器)和glasses.stl(帧)。
第2步:印刷电路板
我使用了adafruit perma-proto全尺寸面包板。我将面包板放在眼镜的正面并使它们居中。眼镜的顶部边缘甚至在顶板上制作。从顶部伸出的眼镜的矩形部分是最终安装飞行时间传感器的地方。这部分框架顶部的很大一部分突出于主板上方。这是可以的,因为我们不需要将任何东西焊接到传感器的顶部,只需要焊接到底部。
面包板中心有一个孔,几乎正好位于桥的顶部。鼻子会在眼镜里。我用一个精细的尖头标记将框架上的4个孔标记到了原型板上。然后我将钻孔钻入面包板。
接下来,我使用m2.5螺丝将框架安装到面包板上。我的是尼龙,为此我从adafruit获得了一整套螺丝。一旦拧上螺丝,我就拿一个标记,在框架周围画一条线到面包板上。对我来说,我直接标记了耳机所在框架两侧的凹痕。这是我的偏好。..但也许你会希望框架的耳部可见。
第3步:切出它
接下来,我将4个螺丝从框架中取出,然后将框架固定在面包板上。我粗略地去除了我们标记的线以外的材料。我小心翼翼地保持一点距离线路,因为我稍后会用我的桌面带式砂光机来改进它。你可以使用一个文件。..但我们已经超越了自己。
你可以用你的方法粗略地切割线。也许是带锯?好吧,我没有。我有一个用于印刷电路板的‘nibbler’,所以我用它。它实际上花了相当多的时间,这是一种拖延。但印刷电路板材料会破碎和破裂,所以,我想慢一点。我啃了一下我的方式,也进入了鼻子区。..。..但只是粗略的。你可以看到我在上面的图片中做了什么。
第4步:打磨或归档
我使用桌面带式砂光机将材料移到离线更近的位置。同样,如果您没有其他任何内容,则可以使用该文件。我在这里所说的关于打磨的一点是,根据砂光机中磨料的砂砾,注意你试图去除多少材料。回不去了。有时单个滑动会破坏板(或至少使其看起来不对称或瑕疵)。所以,慢慢来。
你可以在上面看到我之前和之后的照片。
第5步:微调
我用4个螺丝重新安装了框架,然后回到带式砂光机上。我非常仔细地打磨到框架的边缘。我确实需要在鼻子部分使用一个圆形文件,因为我无法在我的砂光机中转弯。请参阅上面的最终结果。
步骤6:添加传感器
此时我添加了vl53l1x传感器分线板。首先,我添加了两个长m2.5尼龙螺丝,将它们穿过框架中的孔并穿过vl53l1x中的孔。我在每个螺丝上加了一个尼龙螺母,非常轻柔地拧紧它们。在每个螺母的顶部,我添加了两个(总共四个)尼龙垫圈。这些是确保vl53l1x传感器与原型板平行放置所必需的。
我将一个6位置的接线条放在电路板上的某个位置,这样vl53l1x顶部的孔就会与我放在框架顶部的两个螺丝对齐(带有尼龙垫圈) 。我在螺丝的两端添加了尼龙螺母,然后再轻轻拧紧它们。见上图。
步骤7:原理图
如前所述,原理图大致相同作为外围雷达项目的一个。一个区别是我添加了一个按钮(货币接触开关)。我想在某些时候我们需要一个改变模式或实现一些功能。..所以,现在更好地拥有它而不是稍后添加它。
我还添加了一个10k电位器。该锅用于调整软件将被视为响应的最大距离的距离。将其视为灵敏度控制。
原理图如上所示。
零件清单(我之前应该给出的)如下:
sparkfun距离传感器断路器 - 4米,vl53l1x - sen-14722
用于adafruit - 振动微型电机盘 - 产品编号:1201
广告 - adafruit - 锂离子聚合物电池 - 3.7v 150mah - 产品编号:1317 adafruit perma-proto全尺寸面包板pcb - 单个 - 产品编号:1606
轻触开关按钮(6mm纤薄)x 20包 - 产品编号:1489
sparkfun - jst直角连接器 - 通过 - 孔2针 - prt-09749
10k欧姆电阻器 - 垃圾箱(看你的地板)
10k-100k欧姆电阻器 - 垃圾箱(看你的地板靠近10k电阻器)
2n3904 npn晶体管 - 垃圾箱(或朋友的电话)
一些连接线(我使用22规格搁浅)
为lipo电池充电我也舀了一下:
adafruit - micro lipo - usb liion/lipoly充电器 - v1 - 产品编号:1304
步骤8:组件放置
我试图尽可能聪明地放置组件。我通常会尝试排列某些引脚,如电源和接地。..。..如果可以的话。我尝试至少最小化线长度。我需要确保在振动马达的鼻梁上方留出一个空间。最后,我到达了上图中可以看到的位置。
第9步:接地
我首先在我决定的位置上将所有组件焊接到电路板上。接下来,我添加了接地连接。方便的是,pwb上的一个大长条仍然暴露在外,所以我把它做成了普通的接地条。
上图显示了接地连接和10k电阻。我不会告诉你在哪里放置每根电线,因为大多数人对如何做事都有自己的想法。我只是想告诉你我做了什么。
第10步:电线
我添加了其余的如上图所示的电线。我在振动马达下面添加了一块双面胶带,以确保它固定到位。已经出现在电机底部的粘性物质对我来说感觉不够强。
我用22号线连接。如果你有更小的东西,请使用它。我使用了22 gauge,因为这是我手头上最小的。
步骤11:电池支架
我在3d上打印了一个支架来固定lipo电池(上面显示了它的渲染)。我在标杆上标记并钻孔,将支架安装到眼镜的另一侧,如上图所示。
我应该注意,支架非常薄且很脆弱,我必须用支撑材料打印(我为这个项目的所有部件都使用abs塑料)。你可以很容易地打破支架,试图取下支撑材料,这样就可以轻松了。
我做的一件事就是将我的零件浸入丙酮中。当然,你必须非常小心这样做。我在通风良好的地方做,我戴着手套和眼睛保护。我删除支持材料(当然)后这样做。我有一个丙酮容器,使用镊子,我将部分完全浸入丙酮中可能需要一两秒钟。我立即将其取出并放在一边晾干。在触摸它们之前,我通常会将零件放置一小时或更长时间。丙酮会化学地“熔化”abs。这具有密封塑料层的效果。
括号的stl文件附加到此步骤。
步骤12:编程
之后仔细检查我的所有连接我连接usb电缆以编程trinket m0。
要安装和/或修改软件(附加到此步骤),您需要arduino ide和电路板trinket m0的文件以及sparkfun的vl53l1x库。所有这些都在这里,在这里。
如果您是新手,请按照在他们的学习网站上使用adafruit m0的说明进行操作。一旦加载了软件(添加到此步骤),电路板就应该启动并运行usb串行连接的电源。将vl53l1x靠近墙壁或手移动板的侧面,您应该感觉到电机振动。振动应该越远离物体装置的振幅越小。
我想强调一下,这个软件是第一次通过。我已经制作了两副眼镜,我将立即制作两副眼镜。我们(我和至少一个其他人正在努力)将继续优化软件并在此发布任何更新。我希望其他人也会尝试这个并发布(可能是github)他们所做的任何改变/改进。
步骤13:完成框架
我将耳塞咬入眼镜两侧的凹口中,并使用提示尖施加丙酮。我吸收了丙酮,所以当我将它压入角落时,我会得到很好的量。如果它们被紧密咬合,那么丙酮将通过毛细吸引力被携带。我确保它们是直的,如果需要,我会用一些东西将它们固定至少一个小时。有时我重新申请并再等一小时。丙酮结合很好,我的眼镜在框架边界看起来很结实。
当然,这些眼镜只是一个原型,所以我保持设计简单,这就是为什么眼镜的手臂没有铰链。无论如何,他们工作得很好。但是,如果你愿意,你总是可以用铰链重新设计它们。
第14步:最后的想法
我注意到传感器在阳光下表现不佳。这是有道理的,因为我确信传感器被来自太阳的ir饱和,因此无法将其与传感器发出的脉冲分开。尽管如此,他们还是在室内和晚上,也许是阴天都能制作好眼镜。当然,我需要做更多的测试。
我要做的一件事就是改变设计,将一些橡胶添加到接触鼻梁的凹槽中。如果你低下头,很难感受到振动,因为眼镜在重力作用下会稍微抬离皮肤。我认为一些产生摩擦的橡胶会使眼镜固定在鼻子上,这样可以将振动传递给它。
我希望得到一些关于眼镜的反馈。我不知道眼镜会对人们有所帮助,但我们只需看看。这就是原型的全部内容:可行性,学习和改进。
可以在设计中添加更多传感器。我选择使用一个用于这个原型,因为我认为不止一个振动马达将更难以让用户辨别。但是让两个传感器从眼睛瞄准可能是一个好主意。然后使用两个电机,你可以振动眼镜的每一侧。您也可以使用馈入每个耳朵而不是振动的音频。再一次,我的想法是尝试原型并获得一些经验。

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