REX_007
Miembro de la Vieja Guardia
Cronógrafo con Arduino
Qué tal compañeros,
Después mucho navegar en mis horas de ocio, y de ratos de lectura, me encontré con este interesante y divertido proyecto, que espero les agrade. Se trata de un cronógrafo hecho con Arduino, el cual tiene algunos materiales muy fáciles de conseguir, sin embargo, los componentes clave para que funcione (fotodiodos) hay que pedirlos por Ebay, la buena noticia es que envían a todo el mundo. Les comparto los links de compra al final, para quien le interese aventarse este proyecto...
Primero que nada de manera muy breve les explico de qué trata y cuál es el principio de funcionamiento.
Básicamente, necesitamos medir el tiempo que le toma al diábolo recorrer la distancia de un punto 'A' hasta un punto 'B' y una vez teniendo ese tiempo usar la ecuación básica para conocer velocidad (v = d/t).
Para eso, necesitamos usar un micro controlador que pueda medir esos tiempos tan pequeños y nos arroje el resultado deseado.
¿Por qué Arduino? Porque es una plataforma "plug and play", que es ideal para todo tipo de personas que quieran desarrollar por su cuenta su propio proyecto y meterse un poco al mundo de la electrónica. No se requieren conocimientos tan avanzados en electrónica, no obstante si alguien de ustedes quiere modificar el código para agregar más funciones, se requiere un poco de habilidad y conocimientos en programación.
Para llevar a cabo este proyecto, necesitaremos los siguientes materiales, algunos opcionales:
- Tarjeta Arduino Uno, Nano o Mega (En este post usaré Arduino Uno).
- Display LCD 16X2 (Opcional).
- Cables Jumper Dupont Macho - Hembra.
- Tira de pines macho para el display.
- Tira de headers hembra.
- Resistencias de 330 ohms y 220 ohms .
- Capacitor de 1 uF.
- Push buttons normalmente abiertos (Opcionales).
- Protoboard (Opcional).
- 2 Foto sensores OPL550A.
- 2 LEDs infrarrojos OP240A, 890nm.
- Jack de 3.5 mm 4 polos para conectar los sensores y alimentarlos.
- Cautín.
- Soldadura.
- Termocontráctil
- Placa fenólica perforada.
Me preguntarán ¿Puedo usar fototransistores? La respuesta es NO, ya que los fototransistores comunes que venden en Steren o cualquier tienda de electrónica, son muy lentos para detectar el paso del diábolo, quizás sirvan si lo que quieren es medir la velocidad de una marcadora o pistola de airsoft, pero para medir el paso de un diábolo, no van a servir, ya que su flanco de subida para entregar un pulso que pueda leer nuestra tarjeta Arduino, es de apenas unos 12 us (microsegundos), lo cual es muy lento, requerimos sea por menos en el orden de los ns (nano segundos).
También me dirán "...pero Soft Chrono si funciona con fototransistores..." Eso es correcto, sin embargo lo que hace "Soft Chrono" es usar la entrada de audio de la PC y medir el tiempo entre los pequeñísimos picos que genera la sombra del diábolo del punto 'A' a 'B', lo cual no puede hacer la tarjeta Arduino, ya que sus entradas requieren forzosamente valores de voltaje superiores a 2.5 V para determinar que recibe un 1 lógico. Guardé un par de tarjetas que hice con fototransistores y otras de LEDs infrarrojos para probar Soft Chrono, pero eso será en otro post.
Para la placa Arduino, usaremos el sensor OPL550A, el cual tiene un tiempo de respuesta de aprox. 25 ns, que es suficientemente rápido para detectar el paso del diábolo. La otra ventaja de usar ese sensor, es que tiene un arreglo de OPAMPs el encapsulado, que permite entregar una salida lógica pase lo que pase, lo cual nos asegura que con poco que el diábolo bloquee la luz infrarroja, será capaz de arrojar una salida de 5 V para que pueda ser leída por la tarjeta Arduino y detecte que paso el diábolo.
Hardware
Procedemos a armar el Hardware tal y como se muestra en la siguiente ilustración:
Nota: Como no tenemos un elemento para representar el sensor que usaremos, usé el que venía en el software Fritzing para los fotodiodos, y a manera ilustrativa, los cables azul y gris serán las salidas del sensor para marcar inicio y fin de recorrido del proyectil. Las resistencias que van al display son de 330 ohms. Las que llevan los LEDs infrarrojos, pueden ser de 180 o 220 ohms.
El circuito de los fotodiodos y LEDs, va montado en la extensión de la cubierta del cañón del rifle, que más adelante mostraré.
El capacitor que se observa en la figura debe ser de 1 uF.
Para montar los sensores, mandé maquinar una extensión a la cubierta del cañón de mi rifle, esto para asegurar que el diábolo corte el haz de luz infrarroja y sea detectado su paso por el sensor.
La idea es conectar el jack de 3.5 mm a los sensores, dos cables para alimentar los IR LEDs y los fotodiodos y los otros dos cables serán la salida de los sensores, la cual mandaremos a los pines 2 y 3 de la tarjeta Arduino.
Carga del software a la tarjeta
Una vez armado el circuito, procedemos a cargar el software.
Les recomiendo que conecten todo muy bien y evitar polaridades invertidas o cortos circuitos antes de conectar la tarjeta a la PC o dispositivo Android, de lo contrario pueden dañar el puerto USB o el centro de carga de su tablet o smartphone.
Existen dos opciones; si ustedes poseen ya sea un teléfono o tableta con Android, pueden descargar de la Playstore una app llamada Bluino Loader, la cual sirve para cargar el programa a nuestra tarjeta Arduino por medio de un cable OTG ($20 aproximadamente) en cualquier tienda de audio o electrónica. Esta opción es si optamos por usar un LCD de 16X2.
Si no queremos comprar el LCD 16x2, o si no tenemos tableta o teléfono Android para cargarlo a nuestra tarjeta, de la página de Arduino, descargamos el "Arduino Software (IDE)" gratis. Este software posee un monitor serial para visualizar los resultados desde la PC y así prescindir del LCD 16X2.
El código que usaremos es muy básico, únicamente ofrece las funciones de desplegar velocidad en fps, m/s, energía y número de disparos. En el post viene adjunto un archivo de Word con el código adjunto en él, lo copiamos y pegamos en el escritorio o en documentos para posteriormente abrirlo en el compilador Arduino.
En caso de que les arroje errores al compilarlo, por ejemplo el error "stray /302", tendrán que crear un nuevo programa y transcribirlo línea por línea, ya que a veces, cuando se copia y pega el programa desde Word, se mezclan caracteres no deseados pero invisibles en los espacios de cada línea de código; por eso nos podría marcar error.
Para probar que funcione el circuito correctamente, pueden montar unos push buttons y mandar su salida a los pines 2 y 3 de la tarjeta Arduino. Los conectan de la siguiente manera:
Alimentación de la tarjeta Arduino
Finalmente, ya que tengan todo listo, lo más recomendable es alimentar el circuito a través del jack que viene a lado del conector de programación. Pueden utilizar un eliminador de corriente universal desde los 7 hasta los 12 V @ 1 A para su óptimo funcionamiento, ya que alimentar a un voltaje mayor a 12 V podría dañar la placa. Fíjense que el eliminador sea capaz de proveer 1 A de corriente.
El eliminador debe ser de DC, fíjense muy bien de no conectar uno de AC, ya que con eso dañarán de forma permanente la tarjeta.
Por último, les cuento que ya pedí mis sensores y llegan en 14 días aproximadamente. Una vez lleguen subo pruebas y termino de validar el diseño con un arma PCP, ya que lo probé con una pistola de Airsoft y funcionaba de manera correcta. Este fué el primer prototipo antes de darme cuenta que los fototransistores no servirían para los rifles de postas:
Les dejo los links de compra para los sensores:
PHOTO SENSOR, LATERAL TM, BTP, Part # OPL550A 5590000658707 | eBay
5 x Led, Gaalas, Laterale Parte # Optek Technology OP240A | eBay
El código viene adjunto en un archivo de Word.
Saludos!
Enviado desde mi Redmi Note 4 mediante Tapatalk
Tapatalk Cloud - Downlaoad File CHRONY%2 INO.zip
Qué tal compañeros,
Después mucho navegar en mis horas de ocio, y de ratos de lectura, me encontré con este interesante y divertido proyecto, que espero les agrade. Se trata de un cronógrafo hecho con Arduino, el cual tiene algunos materiales muy fáciles de conseguir, sin embargo, los componentes clave para que funcione (fotodiodos) hay que pedirlos por Ebay, la buena noticia es que envían a todo el mundo. Les comparto los links de compra al final, para quien le interese aventarse este proyecto...
Primero que nada de manera muy breve les explico de qué trata y cuál es el principio de funcionamiento.
Básicamente, necesitamos medir el tiempo que le toma al diábolo recorrer la distancia de un punto 'A' hasta un punto 'B' y una vez teniendo ese tiempo usar la ecuación básica para conocer velocidad (v = d/t).
Para eso, necesitamos usar un micro controlador que pueda medir esos tiempos tan pequeños y nos arroje el resultado deseado.
¿Por qué Arduino? Porque es una plataforma "plug and play", que es ideal para todo tipo de personas que quieran desarrollar por su cuenta su propio proyecto y meterse un poco al mundo de la electrónica. No se requieren conocimientos tan avanzados en electrónica, no obstante si alguien de ustedes quiere modificar el código para agregar más funciones, se requiere un poco de habilidad y conocimientos en programación.
Para llevar a cabo este proyecto, necesitaremos los siguientes materiales, algunos opcionales:
- Tarjeta Arduino Uno, Nano o Mega (En este post usaré Arduino Uno).
- Display LCD 16X2 (Opcional).
- Cables Jumper Dupont Macho - Hembra.
- Tira de pines macho para el display.
- Tira de headers hembra.
- Resistencias de 330 ohms y 220 ohms .
- Capacitor de 1 uF.
- Push buttons normalmente abiertos (Opcionales).
- Protoboard (Opcional).
- 2 Foto sensores OPL550A.
- 2 LEDs infrarrojos OP240A, 890nm.
- Jack de 3.5 mm 4 polos para conectar los sensores y alimentarlos.
- Cautín.
- Soldadura.
- Termocontráctil
- Placa fenólica perforada.
Me preguntarán ¿Puedo usar fototransistores? La respuesta es NO, ya que los fototransistores comunes que venden en Steren o cualquier tienda de electrónica, son muy lentos para detectar el paso del diábolo, quizás sirvan si lo que quieren es medir la velocidad de una marcadora o pistola de airsoft, pero para medir el paso de un diábolo, no van a servir, ya que su flanco de subida para entregar un pulso que pueda leer nuestra tarjeta Arduino, es de apenas unos 12 us (microsegundos), lo cual es muy lento, requerimos sea por menos en el orden de los ns (nano segundos).
También me dirán "...pero Soft Chrono si funciona con fototransistores..." Eso es correcto, sin embargo lo que hace "Soft Chrono" es usar la entrada de audio de la PC y medir el tiempo entre los pequeñísimos picos que genera la sombra del diábolo del punto 'A' a 'B', lo cual no puede hacer la tarjeta Arduino, ya que sus entradas requieren forzosamente valores de voltaje superiores a 2.5 V para determinar que recibe un 1 lógico. Guardé un par de tarjetas que hice con fototransistores y otras de LEDs infrarrojos para probar Soft Chrono, pero eso será en otro post.
Para la placa Arduino, usaremos el sensor OPL550A, el cual tiene un tiempo de respuesta de aprox. 25 ns, que es suficientemente rápido para detectar el paso del diábolo. La otra ventaja de usar ese sensor, es que tiene un arreglo de OPAMPs el encapsulado, que permite entregar una salida lógica pase lo que pase, lo cual nos asegura que con poco que el diábolo bloquee la luz infrarroja, será capaz de arrojar una salida de 5 V para que pueda ser leída por la tarjeta Arduino y detecte que paso el diábolo.
Hardware
Procedemos a armar el Hardware tal y como se muestra en la siguiente ilustración:
Nota: Como no tenemos un elemento para representar el sensor que usaremos, usé el que venía en el software Fritzing para los fotodiodos, y a manera ilustrativa, los cables azul y gris serán las salidas del sensor para marcar inicio y fin de recorrido del proyectil. Las resistencias que van al display son de 330 ohms. Las que llevan los LEDs infrarrojos, pueden ser de 180 o 220 ohms.
El circuito de los fotodiodos y LEDs, va montado en la extensión de la cubierta del cañón del rifle, que más adelante mostraré.
El capacitor que se observa en la figura debe ser de 1 uF.
Para montar los sensores, mandé maquinar una extensión a la cubierta del cañón de mi rifle, esto para asegurar que el diábolo corte el haz de luz infrarroja y sea detectado su paso por el sensor.
La idea es conectar el jack de 3.5 mm a los sensores, dos cables para alimentar los IR LEDs y los fotodiodos y los otros dos cables serán la salida de los sensores, la cual mandaremos a los pines 2 y 3 de la tarjeta Arduino.
Carga del software a la tarjeta
Una vez armado el circuito, procedemos a cargar el software.
Les recomiendo que conecten todo muy bien y evitar polaridades invertidas o cortos circuitos antes de conectar la tarjeta a la PC o dispositivo Android, de lo contrario pueden dañar el puerto USB o el centro de carga de su tablet o smartphone.
Existen dos opciones; si ustedes poseen ya sea un teléfono o tableta con Android, pueden descargar de la Playstore una app llamada Bluino Loader, la cual sirve para cargar el programa a nuestra tarjeta Arduino por medio de un cable OTG ($20 aproximadamente) en cualquier tienda de audio o electrónica. Esta opción es si optamos por usar un LCD de 16X2.
Si no queremos comprar el LCD 16x2, o si no tenemos tableta o teléfono Android para cargarlo a nuestra tarjeta, de la página de Arduino, descargamos el "Arduino Software (IDE)" gratis. Este software posee un monitor serial para visualizar los resultados desde la PC y así prescindir del LCD 16X2.
El código que usaremos es muy básico, únicamente ofrece las funciones de desplegar velocidad en fps, m/s, energía y número de disparos. En el post viene adjunto un archivo de Word con el código adjunto en él, lo copiamos y pegamos en el escritorio o en documentos para posteriormente abrirlo en el compilador Arduino.
En caso de que les arroje errores al compilarlo, por ejemplo el error "stray /302", tendrán que crear un nuevo programa y transcribirlo línea por línea, ya que a veces, cuando se copia y pega el programa desde Word, se mezclan caracteres no deseados pero invisibles en los espacios de cada línea de código; por eso nos podría marcar error.
Para probar que funcione el circuito correctamente, pueden montar unos push buttons y mandar su salida a los pines 2 y 3 de la tarjeta Arduino. Los conectan de la siguiente manera:
Alimentación de la tarjeta Arduino
Finalmente, ya que tengan todo listo, lo más recomendable es alimentar el circuito a través del jack que viene a lado del conector de programación. Pueden utilizar un eliminador de corriente universal desde los 7 hasta los 12 V @ 1 A para su óptimo funcionamiento, ya que alimentar a un voltaje mayor a 12 V podría dañar la placa. Fíjense que el eliminador sea capaz de proveer 1 A de corriente.
El eliminador debe ser de DC, fíjense muy bien de no conectar uno de AC, ya que con eso dañarán de forma permanente la tarjeta.
Por último, les cuento que ya pedí mis sensores y llegan en 14 días aproximadamente. Una vez lleguen subo pruebas y termino de validar el diseño con un arma PCP, ya que lo probé con una pistola de Airsoft y funcionaba de manera correcta. Este fué el primer prototipo antes de darme cuenta que los fototransistores no servirían para los rifles de postas:
Les dejo los links de compra para los sensores:
PHOTO SENSOR, LATERAL TM, BTP, Part # OPL550A 5590000658707 | eBay
5 x Led, Gaalas, Laterale Parte # Optek Technology OP240A | eBay
El código viene adjunto en un archivo de Word.
Saludos!
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