Arduino databril voor mijn multimeter

Over dit project

Video van het werkende apparaat

Proberen een goedkope Arduino-databril te bouwen voor iedereen. Waarom? Ik wilde er gewoon een.

Het werkt, en nu kan het zelfs helpen om ongelukken te voorkomen. Van het eerste idee tot het werkend prototype duurde het 4 maanden.

De uitdaging was dat het moest worden gemaakt van gewone materialen die gemakkelijk te vinden zijn. Het project gaat meer over het bouwen van het optische systeem voor deze HMD. Een ding is duidelijk, je kunt niet zomaar een scherm voor je ogen plaatsen, omdat ze het niet kunnen scherpstellen.

In de logs kun je zien van de eerste tests tot wat ik nu heb.

Het optische ontwerp was het moeilijkste onderdeel, maar ik denk dat ik hier een oplossing voor heb gevonden. De kosten van het prototype bedroegen +-70Euro.

En nu heb ik een head-up display voor hoogspanning.

Stap 1:Wat zit erin en hoe werkt het?

De ontvangen Bluetooth-gegevens worden weergegeven op het OLED-display. Het wordt dan over de spiegel gereflecteerd, gaat door de lens en je kunt de foto zien in het kleine transparante acrylglas.

Stap 2:De lens:het lastigste onderdeel

Ik heb de databril laten werken, maar het was meer een trial-and-error-uitdaging.

Dus volgde ik een Google-spoedcursus in optica.

Allereerst moest ik het verschil begrijpen tussen een echt en een virtueel beeld met lenzen. Dan is heel belangrijk, dat een menselijk oog een object alleen kan focussen op een afstand van min 25cm. En alles wat ik nodig had, was deze formule (1/f) =(1/o) + (1/i) waarbij f de brandpuntsafstand van de lens is, o de objectafstand tot de lens is en I de afstand van het virtuele beeld.

Dit zijn de waarden die ik heb gebruikt:

met f=10cm en o=7.3cm

je krijgt een i=-27.03cm (virtuele afbeeldingen hebben altijd een negatieve waarde) en een vergroting M=3.7

Lensberekeningswebsite: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/image4.html

Stap 3:Alternatieve lens

Ik weet dat de lens moeilijk te vinden is. Ik gebruik een van een goedkoop karton met lenzen met een brandpuntsafstand van 100 mm en niet zoals het google-karton van 45 mm

UPDATE

Ik denk dat ik een goede oplossing heb gevonden voor de lens. Ik heb zojuist de fysieke gegevens gecontroleerd (FL =+- 110 mm). en ze moeten perfect zijn. Ik heb nu geen tijd om ze te testen, maar als iemand het zou kunnen doen en me feedback zou kunnen geven, zou dit geweldig zijn. Een kleine Fresnel-lens zou het werk moeten doen. en ze zijn goedkoop en gemakkelijk te vinden op internet. En je kunt ze snijden met een mes.

Zoals deze https://www.amazon.com/Small-Fresnel-Lens-Magnifier-Pack/dp/B00CF5ZXKK

Een ander alternatief is de lens van een vergrootglas op het hoofd. Normaal gesproken leveren ze 3 tot 5 lenzen en een daarvan zou een FL tussen 110 mm en 120 mm moeten hebben, wat prima werkt. Het is gewoon een beetje zwaarder en niet zo gemakkelijk te snijden

Stap 4:Elektronica

Hier zijn alle elektronische onderdelen voor de databril.

Ik heb net een kleinere batterij gebruikt in de definitieve versie.

Om de 280mA-batterij te gebruiken, moest ik de 3k-weerstand vervangen door een 5,6k-weerstand op het originele bord. De laadstroom is nu teruggebracht tot +- 200mA.

Stap 5:De behuizing

Voor de eerste tests heb ik een behuizing van karton gebruikt. Dit was een goedkope oplossing en werkte erg goed

Voor de definitieve versie heb ik mijn 3D-printer gebruikt. Het stijlbestand is gemaakt in 123design. Ik moet een paar wijzigingen aanbrengen in het ontwerp, maar het is niet slecht voor de eerste poging.

Stap 6:De Owon B35T-multimeter aansluiten op de bril

Deze multimeter heeft een interne Bluetooth 4.0 communicatie, dus je kunt hem verbinden met je telefoon of tablet

Ik moest het seriële protocol reverse-engineeren.

Configuratie van de BT-module. Ik gebruikte een eenvoudig Arduino-programma om gegevens van en naar de module te verzenden en te ontvangen. Eerst moet je de module op centraal zetten.

AT+ROLE1 muis =centraal

AT+RESET reset AT+SHOW1 toon Bluetooth-naam als reactie

AT+IMME0 maakt automatisch verbinding

AT+FILT0 scan voor apparaten

BIJ+SCHIJF? Apparaten weergeven

Om verbinding te maken met de Owon B35T type AT+CONE0 (Mac-adres van de multimeter)

Deze software is te vinden op GitHub:https://github.com/awall9999/Arduino-Glass

Videolink naar de bluetooth-test

Stap 7:de laatste Arduino-gegevensbril

Hier kunt u zien hoe alle onderdelen in de behuizing passen. Ik heb verschillende houders geprobeerd voor de acrylreflector

Hier is ook een onderdelenlijst:

• 1× Arduino Pro Micro 3.3V 8Mhz

• 1× Bluetooth V4.0 HM-11 BLE-module

• 1× 280mA Lipo Akku 1×50 - 500mA LiPo-laadcircuit

• 1× 30 mm acryl bolle lens met een FL van 100 mm www.aliexpress.com/pmma-plano

• 1× kunststof spiegel 1 mm dik

• 1× 0,66-inch 64x48 pixel Micro OLED:https://www.sparkfun.com/products/13003

• 1× CD box voor de reflector

Link naar de software op GitHub

Link naar alle video's op YouTube

Stap 8:Foto's en video's van de eerste stappen

Testopstelling met verschillende lenzen:

Eerste Bluetooth-testvideo

Een van de prototypes video

Dingen om te doen:

• De software voltooien om automatisch verbinding te maken met een Owon-multimeter.

• Een batterij-indicator toevoegen aan het display. (De BLE-module heeft deze functie.)

• Verschillende reflectoren bouwen met tint- en spiegelfolies, om de bril in een lichte ruimte te laten werken.

• Het gewicht verminderen en de behuizing opnieuw ontwerpen.

• Testen met een kleiner 0,49-inch scherm.

Schema's

Hoe alles is verbonden.