Gruppe 7 Handeln Kompass(&Wasserwaage)
Makers Lab Gruppe 07 “Something that reacts”
Unsere Idee für diese Woche war es einen Kompass zu bauen. Hierfür haben wir einen der Esp32 Wroom Microcontroler, einen LSM303DLHC Compass+Gyro Sensor und einen 24LED NeoPixel Ring verwendet.
Funktionsumfang:
Der Kompass zeigt nach Norden indem von den 24 LEDs insgesamt fünf in Orange leuchten, der Rest in einem dunkleren Blau. Die “Kompassnadel” leuchtet in der Mitte am hellsten. Bei Bewegung gibt es einen motion-trail, also ein wenig Nachglühen von den orangenen LEDs um Bewegung darzustellen und es ein wenig hübscher zu machen. Da der Kompasssensor empfindlich gegenüber neigen und kippen des devices ist haben wir ab 15 Grad Neigung eine Warnung eingebaut, dann fangen die LEDs an Rot zu blinken. Zudem werden die blauen LEDs grün denn das Device komplett waagerecht gehalten wir (<=1 grad). So ist auch noch eine Art Wasserwaage integriert.
Gehäuse:
Hier haben wir in Fusion360 ein passendes Gehäuse designed. Nach wenigen Iterationen sind wir letztendlich bei einem 3 Ebenen Design gelandet. Eine Ebene für den Controller, eine für den Sensor und eine für den LED Ring. Die Ebenen Lassen sich via passenden Pins&Löchern zusammenstecken. So wird kein Kleber benötigt und für ein eventuelles Debugger an der Hardware kann das Gehäuse zerstörungsfrei wieder auf gemacht werden. Hier haben wir drauf geachtet den Sensor sauber montieren zu können und die Kabelführung zu berücksichtigen. Die Ebenen haben wir dann mit PLA 3D-gedruckt.
Zudem haben wir einen Ring aus 3mm klarem Acrylglac ausgelasert und diesen anschließend noch mit Schleifpapier bearbeitet, damit wir eine Diffusions-Schicht über den LEDs haben, um es optisch ein wenig ansprechender zu machen.
Elektronik-Hardware:
Zuerst haben wir uns aus dem Datenblatt die Passenden Pins raus gesucht und anschließend alles erstmal provisorisch zusammengelötet um erste tests zu machen. Nachdem alles soweit funktioniert hat haben wir die Komponenten final in die einzelnen Gehäuse-ebenen eingesetzt und mit den neu gezogenen Kabeln verlötet. Hierbei war vor allem auf die Kabel Ausrichtung auf dem Board zu achten damit die Kabel im Gehäuse sauber verlaufen und wir die Komponenten so verkleben können wie geplant.
Software:
Als letztes haben wir dann in der Arduino IDE den passenden Code geschrieben um unsere Funktionen zu implementieren.
Hierfür mussten erstmal im Library Manager die passenden packages installiert werden und das Board eingerichtet werden.
Der Code wandelt dann den Sensor Output in Input für die LEDs um. Es musste noch ein Offset eingestellt werden um Sensor Ausrichtung mit LED Ausrichtung zu Matchen. Für die “Wasserwaagen-funktion” wird der Gyro-Sensor abgegriffen und Grenzwerte angegeben. Unter 1 Grad Neigung Sind die LEDs grün, darüber Blau und bei mehr als 15 Grad Rot Pulsierend.
