步驟1：所需的組件和模塊

選擇組件時請記住，此設備是為了裝入口袋而設計的。因此，我找到了最小的顯示器，電池和傳感器。

1。 3d打印案例

2。夏普GP2Y0A41SK0F紅外距離傳感器 X 1

3。 MPU6050加速度計/陀螺儀模塊 X 1

4。升壓+充電模塊 X 1

5。 Grove鼠標編碼器 X 1

6。 128 X 32 OLED顯示屏 X 1

7。 Arduino pro mini ATMEGA328 5V/16MHz X 1

8。 12毫米蜂鳴器 X 1

9。 3.7v，1000mah鋰電池 X 1

10。 TTP223觸摸按鍵模塊 X 3

11。 20x10x2mm釹磁鐵 X 1

12。 CP2102 USB轉UART TTL模塊 X 1

13。漆包銅線

14。 10K電阻 X 2

15。 19（長度）X2（直徑）mm鋼軸 X 1

16。 3mm led X 1

17。任何乙烯基貼紙卷

18。 Micro USB線

MPU6050

MPU6050是一款mems設備，由3軸加速度計和3軸陀螺儀組成。它。這有助于我們測量加速度，速度，方向和位移。這是一個基于I2C的設備，運行在3.3到5V之間。在這個項目中，MPU6050用于測量表面是否水平，還可以測量線的角度。

GROVE MOUSE ENCODER

這是一個機械增量式旋轉編碼器，帶有旋轉方向和旋轉速度的反饋數據。我使用這個編碼器，因為它是我能找到的最小的編碼器，編程部分也很簡單。該編碼器每轉24步。使用此功能，如果已知車輪直徑，我們可以計算車輪在編碼器上移動的距離。關于如何執行此操作的計算將在此教程的后續步驟中進行討論。該項目使用編碼器測量曲線距離。

SHARP GP2Y0A41SK0F IR DISTANCE MODULE

這是模擬傳感器，根據物體與傳感器的距離，提供可變電壓作為輸出。與其他IR模塊不同，被檢測物體的顏色不會影響傳感器的輸出。有許多版本的鋒利傳感器，但我們使用的傳感器范圍為4 - 30厘米。傳感器工作電壓介于4.5至5.5伏之間，僅消耗12 mA電流。紅色（+）和黑色（ - ）線是電源線，第3線（白色或黃色）是模擬輸出線。該項目中使用的傳感器無需接觸即可測量線性距離。

步驟2：所需工具

1。一把剪刀

2。切刀或任何其他超鋒利刀片

3。鑷子

4。熱膠槍

5。瞬間膠水（如超級膠水）

6。橡膠基粘合劑（如Fev鍵）

7。烙鐵和鉛

8。激光切割機

9。 3D打印機

10。帶圓盤切割鉆頭的旋轉工具

11。剪線鉗

12。砂紙

步驟3：STL文件到3D打印

此設備的大小寫是在Autodesk Fusion 360軟件中設計的。有3件。這些部分的STL文件如下所示。

“ LID ”和“滾輪”文件可以不帶支持打印，而“ BODY ”文件需要支持。我使用綠色PLA在100％填充物下以0.2mm層高度印刷它們。使用的打印機是TEVO狼蛛。

步驟4：用VINYL覆蓋外殼

1。使用細砂紙使3D打印件的所有外表面平滑，使乙烯基貼紙易于粘貼。

2。使用濕布去除打磨后可能殘留在表面上的所有細小顆粒。

3。表面干燥后，在表面涂上乙烯基貼紙。確保沒有氣泡。

4。用剪刀剪掉邊緣周圍多余的貼紙。

5。現在在外殼的兩側貼上貼紙并修剪多余的貼紙。

6。使用切紙機或任何其他剃須刀切割OLED顯示屏，充電端口，編碼器輪和尖銳的紅外傳感器的孔。

警告：非常小心使用鋒利的刀片和工具

步驟5：電路圖

編程A PRO MINI

與Arduino nano不同，pro mini無法通過插入USB線直接編程，因為它沒有內置的USB轉串口TTL轉換器。因此，首先我們應該將外部USB到串行轉換器連接到pro mini以便對其進行編程。第一張圖顯示了這些連接是如何進行的。

Vcc - 5V

GND - GND

RXI - TXD

TXD - RXI

DTR - DTR

完整的電路圖

第二張圖顯示了該項目的完整電路圖。

D2 - INT MPU6050

D3 - I/O（模式）

D5 - I/O（UNIT）

D6 - I/O（ZERO）

D7 - +（1）ENCODER

D8 - +（2）ENCODER

A0 - I/O SHARP IR

A1 - +蜂鳴器

A4 - SDA（OLED和MPU6050）

A5 - SCL（OLED和MPU6050）

GND - GND全部模塊和傳感器以及升壓模塊

VCC - +升壓模塊USB端口

B + - BATTERY +

B- - 電池 -

拍攝第3張照片我正在創建代碼。這是一個臨時設置，用于測試代碼，模塊和電路。您可以選擇嘗試。

步驟6：插入磁鐵

1。在空腔中涂抹瞬間膠水，以便在充電端口孔下方提供磁鐵。

2。將磁鐵放入空腔并按住，直到膠水使用非磁性物品干燥。

磁鐵有助于防止設備在金屬表面上滑落或移動。

第7步：塑造傳感器

為了使設備盡可能小，銳利紅外傳感器和編碼器的安裝支架使用帶切割盤位附件的旋轉工具切斷。

步驟8：放置OLED顯示器

1。在OLED顯示屏背面標記引腳名稱，以便以后可以正確連接。

2。將OLED顯示屏放在正確的位置，如第二張圖所示。顯示器的開口設計成使得顯示器稍微進入墻壁。這可確保顯示器處于正確的位置和方向，并且不易移動。

3。在顯示屏周圍小心地涂抹熱膠。熱膠是首選，因為它有點像顯示器的減震器，并且在應用時不會對顯示器施加壓力。

步驟9：連接觸摸按鈕和MPU6050

1。使用橡膠基粘合劑。

2。粘合劑涂在兩個表面上。

3。確保所有焊接點面向外殼的開口側，將模塊放置在指定的位置，如圖所示。

4。將模塊和外殼粘在一起后，將它們粘在一起至少2分鐘。

步驟10：提升+充電模塊

這是我從便宜的單電池移動電源中取出的模塊。該模塊具有電池保護電路以及5v，1安培升壓轉換器。它還有一個ON/OFF按鈕，可用作整個項目的電源開關。使用烙鐵拆下模塊上的母USB端口，并將兩根電線焊接到+ 5v和接地端子，如第4張圖所示。

焊接2公頭插頭連接到B +和B-在前兩張圖片中顯示，然后檢查模塊是否與電池配合使用。

在為模塊提供的平臺上涂抹瞬間膠水，輕輕放置模塊，確保充電端口和開口完全對齊。

步驟11 ：放置電池和夏普紅外傳感器

1。通過使用烙鐵或打火機加熱電線的尖端直到絕緣體熔化，去除漆包銅線的涂層。然后將導線小心地焊接到OLED顯示器上。現在這樣做是因為放置電池后可能很難做到這一點。

2。電池在升壓模塊的平臺下滑動，使其導線連接器朝向OLED顯示屏的方向，如第3張圖所示。

3。尖銳的紅外傳感器插入為其提供的插槽中。

步驟12：連接ARDUINO和BUZZER

1。根據提供的電路圖，USB轉串口轉換器焊接到Arduino。

2。熱膠用于將Arduino粘在電池外殼的中間。

3。將電線焊接到蜂鳴器端子，然后將蜂鳴器推入為其提供的外殼上的圓形腔中，如第7張圖所示。

步驟13：ENCODER

1。使用刀片清潔編碼器的端子。

2。電阻器焊接到編碼器上。

3。根據電路圖焊接銅線。

4。鋼軸插入3D打印輪。如果車輪太松，請使用瞬間膠將其固定。

5。將軸輪裝置插入編碼器。如果它松散使用即時膠水。但這一次，要小心不要讓任何膠水進入編碼器機構。

6。將編碼器放置在外殼內，使車輪通過提供的開口伸出，并確保其自由轉動。

7。使用熱膠將編碼器固定到位。

步驟14：布線和焊接

1。電路接線按照之前“ CIRCUIT DIAGRAM ”步驟中給出的電路圖進行。

2。所有傳感器和模塊的+ ve和-ve導線并聯連接到電源。

3。確保沒有任何導線阻擋IR模塊的視圖或與編碼器輪纏繞。

步驟15：編碼

1。下載下面提供的代碼和庫。

2。提取庫文件夾。將這些文件夾復制到“Arduino”文件夾中的“libraries”文件夾中，該文件夾位于計算機的“我的文檔”中（如果您是Windows用戶）。

3。在Arduino IDE中打開提供的代碼（“ filal_code ”）并將其上傳到Arduino。

步驟16：MPU6050的校準

由于MPU6050加速度計/陀螺儀模塊剛粘在外殼上，因此可能不是完美的水平。因此，請遵循以下步驟來糾正此零錯誤。

步驟1：將設備插入計算機并將其放置在您已知的水平表面上（例如：瓷磚地板）

步驟2：通過觸摸“M”按鈕進入設備的“LEVEL”模式并記下X和Y值。

第3步：將這些值分配給代碼中的變量“ calibx ”和“ caliby ”。

第4步：再次上傳程序。

步驟17：計算編碼器每步運行的距離

編碼器軸每轉的步數，N = 24步

車輪直徑，D = 12.7mm

周長輪，C = 2 * pi *（D/2）= 2 * 3.14 * 6.35 = 39.898 mm

因此，每步移動的距離= C/N = 39.898/24 = 1.6625 mm

如果你們使用不同直徑的輪子或編碼器，使用不同的步驟通過替換上面公式中的值，找到每mm移動的距離，一旦找到分辨率，在代碼中的公式中輸入該值，如圖所示。

編譯并上傳代碼再次進入Arduino。

完成編碼器的校準并上傳修改后的程序后，您可以從Arduino Pro Mini拆焊并移除USB轉串口TTL轉換器模塊。

步驟18：在關閉案例之前測試所有事項

要測試的事項：

1。如果充電器可以很容易地插入端口，并且電池正常充電。

2。電源開/關按鈕是否正常工作。

3。 OLED以正確的間距以正確的方向和位置顯示所有內容。

4。觸摸按鈕都正常工作并正確標記。

5。如果編碼器在轉動時給出距離值。

6。 MPU6050和SHARP IR模塊正在工作并提供正確的讀數。

7。蜂鳴器正在響起。

8。打開時確保內部沒有任何東西升溫。如果發生加熱，則意味著某處布線錯誤。

9。確保所有部件都固定在適當的位置，并且不會在外殼中移動。

步驟19：放置推按鈕擴展器并綁定案例

使用LED延伸按鈕軸

充電模塊上的按鈕軸也是通過套管上的開口短出來。因此，使用3mm LED頭作為擴展器。

1。使用剪線鉗切斷LED的支腳。

2。 LED的平面使用砂紙制成光滑的水平。如果LED太小而無法用手操作，請使用鑷子。

3。將LED頭放在外殼蓋上的孔中，如圖所示。確保LED不緊，因為當按下按鈕時它應該滑入和滑出

結合案例

1。在身體和帽子的邊緣上小心地涂抹任何橡膠基粘合劑（我使用Fevi Bond）。

2。等待5至10分鐘，使膠稍微晾干，然后將兩半壓在一起。確保編碼器輪的鋼軸的自由端進入蓋子上為其提供的孔中。

3。使用重負荷（我使用UPS電池）在膠水干燥時保持兩個部件都被按下。

這里建議使用橡膠基粘合劑，因為以后必須打開外殼以備電池使用更換或重新編程，可以通過沿關節運行鋒利的刀片或刀片輕松完成。

步驟20：標記觸摸按鈕

完成標簽以便輕松識別觸摸按鈕位置

使用我自制的激光切割機從白色不干膠標簽上切下字母。

用鑷子將切片從主片上取下然后涂在設備上在正確的位置和方向。

最大字母高度：8mm

最大字母寬度：10MM

警告：激光焊接時激光阻擋安全眼鏡ENGRAVER或CUTTER

第21步：結果