Embedded Files
Для сборки полной версии 5DOF трекера с подключением по Bluetooth, питанием от литиевой батареи 3,7V, контролем батареи, и внешним устройством заряда батареи мне понадобились компоненты для трёх блоков:
Основной блок “Head”
Блок нижнего модуля “Neck”
Блок внешнего устройства заряда батареи
Основной блок “Head”
Основной блок “Head” состоит из следующих частей:
Модуль Arduino: Pro Mini, Pro Micro или Nano
Модуль сенсоров “Head”. GY-9250 или любой из поддерживаемых вариантов: Поддерживаемые модули сенсоров
Модуль Bluetooth HC-05 или HC-06
Четырёхконтактный разъем “мама” BLS-4 для подключения модуля Bluetooth
Четырёхконтактный разъем “мама” BLS-4 для подключения нижнего блока “Neck”
Маломощный резистор 30 kOm “Rplus” для контроля батареи
Маломощный резистор 10 kOm “Rminus” для контроля батареи
Литиевая батарея 3,7V ёмкостью от 450 mAh или больше, с внутренней платой защиты от переразряда.
Выключатель с максимальным рабочим током 100 mA или больше.
Трёхконтактный разъем “мама” BLS-3 с максимальным током 1A или больше, для подключения устройства заряда батареи.
Основной блок “Head” на основе Arduino Nano
Основной блок “Head” на основе Arduino Pro Micro
Основной блок “Head” на основе Arduino Pro Mini
Блок нижнего модуля “Neck”
Блок нижнего модуля “Neck” использован без изменений из предыдущей версии трекера [20180715]. Он состоит из следующих частей:
Модуль сенсоров “Neck” GY-521 (MPU6050)
Маломощный резистор 3,0 kOm для изменения I2C адреса с 0x68 на 0x69.
Четырёхконтактный разъем “папа” PLS-4 для подключения блока “Neck” к основному блоку “Head”.
Блок нижнего модуля “Neck”
Блок внешнего устройства заряда батареи
Блок внешнего устройства заряда батареи состоит из следующих частей:
Модуль заряда для Li-Ion батареи на чипе TP4056, или аналогичном, с контролем перезаряда батареи.
Трёхконтактный разъем “папа” PLS-3 с максимальным током 1A или больше, для подключения к основному модулю “Head”.
Блок заряда батареи на чипе TP4056
Дополнительное оборудование для Bluetooth версии трекера
Если в вашем компьютере нет встроенного модема Bluetooth, для связи компьютера с трекером, то вам понадобится внешний USB Bluetooth модем.
Для настройки модуля Bluetooth временно будут нужны:
Переходник USB-UART(TTL)
Проводки Dupont мама-мама, 4 шт.
Мой вариант конструкции основного блока "Head"
Я испытал все три варианта основного блока “Head”, просто соединив их проводами на столе. Все три варианта хорошо работают. Но, поглядев на эту огромную паутину из проводов, я подумал: “Ничего себе, беспроволочный телеграф!”. И решил упаковать всё это в компактный корпус, используя вместо проводов промежуточную кросс- плату.
Для этого я выбрал вариант на основе Arduino Pro Mini, по следующим соображениям:
Arduino Nano – это был лучший выбор для проводной версии трекера, из-за надёжного mini-USB разъёма, обилия светодиодных индикаторов, а размер не имел значения, потому что Ардуино находилась не на голове, а вблизи компьютерного гнезда USB. Для Bluetooth версии эти достоинства стали недостатками. БОльшая длина, бОльшая толщина, двусторонний монтаж – всё это увеличивает габариты и массу основного блока. Наличие лишней микросхемы CH340, четыре светодиода – всё это увеличивает ток потребления от батареи, а значит сокращает время непрерывной работы трекера.
Arduino Pro Micro – это более приемлемый вариант. Габариты небольшие и монтаж односторонний – это плюсы. Из минусов – нет светодиода на пине 13, нельзя прошивать «по воздуху» и цена выше. Всё же я решил оставить Arduino Pro Micro для джойстика, там она незаменима.
Arduino Pro Mini – самый подходящий выбор. Из недостатков – его неудобно прошивать по USB, нужно использовать переходник USB-UART(TTL), но я прошиваю Pro Mini «по воздуху». Остальное – сплошные достоинства:
Односторонний монтаж, малые размеры и вес
Мало светодиодов, только самые нужные: «питание» и «PIN 13», то есть малый потребляемый ток от батареи.
Контакты выведены на все четыре стороны модуля, что облегчает разводку
Я собрал основной блок “Head” в пластиковом корпусе c размерами 81 x 56 x 18 мм:
Если снять крышку, увидим кросс-плату, на которой установлены модули Arduino Pro Mini, GY-9250 и HC-05:
Под платой установлена литиевая батарея от старого телефона. Я её закрепил скотчем (лучше термоклеем):
Рассмотрим внимательней кросс-плату:
На кросс-плате установлены:
Arduino Pro Mini
GY-9250
HC-05. Под него в кросс-плате вырезано П - образное окно, для уменьшения общей высоты монтажа.
Угловой разъём BLS-4 для модуля HC-05
Угловой разъём BLS-4 для подключения нижнего блока “Neck”
Угловой разъём BLS-3 для подключения внешнего устройства заряда батареи
Выключатель питания – микрокнопка с фиксацией PSM5. Такие раньше использовались в компьютерах, как кнопка “Turbo”.
Резисторы контроля питания Rminus и Rplus
Необязательный электролитический конденсатор в цепи VCC 100,0мкФ х 10V. Я его добавил, потому что было лишнее место на плате.
Кросс-плату я разводил в Sprint Layout 6.0. Изготовил плату с помощью ЛУТ технологии. На плате осталось много пустых участков, значит можно всё упаковать ещё в более компактный корпус.
Чертёж кросс-платы в Sprint Layout 6.0
Перед сборкой необходимо настроить модуль Bluetooth: Настройка Bluetooth модуля
Razor AHRS 5DOF [20190111]: Самодельный инерционный 5DOF трекер
Google Sites
Report abuse