基于钻井深度显示器和带有Arduino支持的7段显示器设计
在这个arduino项目中，通过陀螺传感器的钻井深度显示器和带有arduino支持的7段显示器，来读取所需位置的深度。
概念：
指定钻孔深度时，用钻头刮擦表面，记下坐标，然后添加所需的钻孔深度，最后进行钻孔，直到达到该深度为止。为了防止钻孔过深，当到达孔深度时，会收到消息。
按钮功能：当按下它时，arduino会将当前钻孔位置保存为停止值，并在以后到达时随时提醒。
钻头的轴具有sw17六角螺母。因此，只需一个3d打印的组件即可安转传感器，并可以将其插入六角螺母上。
所需组件：
arduino nano
陀螺传感器gy-521
7位模块，带8位数字（spi版本，带有max7219 ic）
按键
开/关
电源：aa或aaa电池的电池夹或移动电源
3d打印外壳
钕磁铁
原理图：
连接：
1、陀螺仪传感器通过i2c连接。因此，对于nano，必须使用a5和a4。
vcc-》 5v
地线-》地线
scl-》 a5
sda-》 a4
xda-》未连接
xcl-》未连接
ado-》未连接
int-》未连接
2、7段模块：
连接7段模块时，可以使用任何数字引脚。使用arduino草图设置引脚。
vcc-》 3.3v
地线-》地线
din-》 d12
cs-》 d10
时钟-》 d11
3、按钮：
可以自由选择按钮的输入引脚。该项目使用d9针。
4、电源供应：
对于电源，使用6节aa电池。在打开/关闭开关后，它们为整个系统供电。
5、套管：
使用autodesk fusion 360设计了机壳、使用anycubic i3 mega创建了3d打印。
代码：
/ *程序：rilling-depth.ino
*作者：托马斯·安吉尔斯基
*版本：2021 -03-20
*
* https://techpluscode.de/
* https://techpluscode.de/bohrtiefenanzeige-mit-gyro-sensor/
*
*此草图测量台式钻孔的钻孔深度
*使用gy-521陀螺仪传感器数据
*通过7段显示
查看深度
*
*来自electronicoobs.com的calc误差补偿的想法-谢谢！
*
* /
#include 《wire.h》
#include 《math.h》
#include “ledcontrol.h”
#define mpu 0x68
char txt［8］;
string s;
float currentpos，stoppos;
float rad_to_deg;
float accx， accy， accz;
float accanglex， accangley;
float accangleerrorx， accangleerrory;
float totalanglex， totalangley;
float drillingmachineangle， delta;
//初始化led ：引脚d12，引脚d11，引脚d10、1个模块
ledcontrol lc=ledcontrol（12，11，10，1）;
void setup（） {
//准备串行连接
//serial.begin（9600）;
//开始值
stoppos=0.0;
currentpos=0.0;
rad_to_deg = 180/pi;
//准备gy-521传感器
//我们仅使用加速器数据
wire.begin（）;
wire.begintransmission（mpu）;
wire.write（0x6b）;
wire.write（0x00）; // wake up mpu
wire.endtransmission（true）;
//delay（1000）
wire.begintransmission（mpu）;
wire.write（0x1c）; //注册 accel_config
wire.write（0x10）; //设置00010000 来实习 +/- 8g 满量程范围
wire.endtransmission（true）;
//计算加速器数据错误
//进行100次测量
for（int a=0; a《100; a++） {
wire.begintransmission（mpu）;
wire.write（0x3b）;
wire.endtransmission（false）;
wire.requestfrom（mpu，6，true）;
accx=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0 ;
accy=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0 ;
accz=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0 ;
accangleerrorx=accangleerrorx+（（atan（（accy）/sqrt（pow（（accx），2）+pow（（accz），2）））*rad_to_deg））;
//accangleerrory=accangleerrory+（（atan（-1*（accx）/sqrt（pow（（accy），2）+pow（（accz），2）））*rad_to_deg））;
}
accangleerrorx=accangleerrorx/100;
//accangleerrory=accangleerrory/100;
//准备按钮：d9针
pinmode（9，input_pullup）;
//准备7段显示
lc.shutdown（0，false）;
lc.setintensity（0，8）;
lc.cleardisplay（0）;
}
void loop（） {
wire.begintransmission（mpu）;
wire.write（0x3b）;
wire.endtransmission（false）;
wire.requestfrom（mpu，6，true）;
accx=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0;
accy=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0;
accz=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0;
accanglex=（atan（（accy）/sqrt（pow（（accx），2）+pow（（accz），2）））*rad_to_deg）-accangleerrorx;
//accangley=（atan（-1*（accx）/sqrt（pow（（accy），2）+pow（（accz），2）））*rad_to_deg）-accangleerrory;
//平均值
totalanglex=0.5*（totalanglex）+0.5*accanglex;
//totalangley=0.5*（totalangley）+0.5*accangley;
//使用x，y，z的+/-将x角度计算为360，增量= 0;
if （（accz《0）） {
delta=180.0-totalanglex*2.0;
}
if （（accz》0）&&（accy《0）） {
delta=360.0;
}
drillingmachineangle=totalanglex+delta;
//如果接近360，则显示效果更好0
if （drillingmachineangle》350） {drillingmachineangle=0;}
//计算钻孔深度
//最大钻孔深度：50 mm（在机器上测量）
//手轮最大角度：316（使用serial.print数据测量）
currentpos=50.0/316.0*drillingmachineangle;
/*
serial.print（“x / x / y / z / e ： bohrtiefe”）;
serial.print（totalanglex）;
serial.print（“ ”）;
serial.print（accx）;
serial.print（“ ”）;
serial.print（accy）;
serial.print（“ ”）;
serial.print（accz）;
serial.print（“ 》》 ”）;
serial.print（drillingmachineangle）;
serial.print（“ 》》 ”）;
serial.print（currentpos）;
serial.println（“ ”）;
*/
//按下按钮？
if （digitalread（9）==low） {
//储存停止位置
stoppos=currentpos;
lc.setchar（0，3，‘8’，false）;
lc.setchar（0，2，‘8’，false）;
lc.setchar（0，1，‘8’，false）;
lc.setchar（0，0，‘8’，false）;
//serial.println（“按下按钮”）;
delay（1000）;
}
if （stoppos》0） {
//到达停止位置？
if （currentpos》=stoppos） {
//是：在右侧显示stop
lc.setchar（0，3，‘5’，false）;
lc.setrow（0，2，b00001111）;
lc.setchar（0，1，‘0’，false）;
lc.setchar（0，0，‘p’，false）;
} else {
//否：显示到停止位置的距离
dtostrf（stoppos-currentpos，4，1，txt）;
s=‘ ’+string（txt）;
lc.setchar（0，0，s.charat（s.length（）-1），false）;
lc.setchar（0，1，s.charat（s.length（）-3），true）;
lc.setchar（0，2，s.charat（s.length（）-4），false）;
lc.setchar（0，3，s.charat（s.length（）-5），false）;
}
} else {
//不显示任何内容
lc.setchar（0，3，‘ ’，false）;
lc.setchar（0，2，‘ ’，false）;
lc.setchar（0，1，‘ ’，false）;
lc.setchar（0，0，‘ ’，false）;
}
//在左侧显示当前钻孔深度
//格式化为字符串
dtostrf（currentpos，4，1，txt）;
s=‘ ’+string（txt）;
lc.setchar（0，4，s.charat（s.length（）-1），false）;
lc.setchar（0，5，s.charat（s.length（）-3），true）;
lc.setchar（0，6，s.charat（s.length（）-4），false）;
lc.setchar（0，7，s.charat（s.length（）-5），false）;
delay（200）;
}
代码讲解：
1、使用ledcontrol.h库来控制7段显示。如未安装，则必须使用库管理器进行安装。
2、陀螺传感器通过i2c总线连接。通过wire.h进行通信。
3、使用led control控制7段显示。
4、引脚进行初始化后，设置过程仅需要进行一些准备工作即可唤醒显示并调整强度。
5、在循环部分中，显示屏仅显示当前钻孔深度，如果已设置，则显示停止位置，显示为数字。
6、函数dtostrf将浮点数转换为字符数组。然后输入一个字符串，以在显示屏上按字符显示它。
当到达停止位置时，“ stop”出现在显示屏上。可以使用setrow过程和适当的位模式b00001111生成小的“ t” 。
8、通过线库的功能读取陀螺传感器的功能。使用加速度计来确定角度位置。
9、当usb连接到arduino ide时，一切运行正常。拔下插头并连接到外部电源后，传感器未提供任何数据。它仅在arduino复位后才能再次工作。经过长时间的搜索，解决方案是在唤醒传感器后安装等待时间。这使延迟（1000）在整个源代码中成为最重要的命令。
必须在开始时为传感器确定偏移值，否则值会波动。在设置部分中，测量100个值并将偏差平均。
x角度（度）使用以下公式计算：
accanglex = （atan （（accy） / sqrt （pow （（accx）， 2） + pow （（accz）， 2））） * rad_to_deg）;
加速度传感器的值波动很大。因此，将当前计算的值与先前的值分别取50％的平均值。
totalanglex = 0.5 * totalanglex + 0.5 * accanglex;
传感器从-90°到+ 90°输出角度值。但是需要从0°到360°的角度才能转换成钻孔深度。
但是，对于该程序，查看传感器数据z和y是正还是负就足够了。并相应地转换角度。
通过serial.print输出确定角度，并记下旋转角度的最大值。
当旋转角度为316°， 最大钻孔深度为50mm时，当前位置的计算方式：
currentpos=50.0/316.0*drillingmachineangle;
如果按下该按钮，则arduino将保存当前的钻孔位置。显示屏上显示8888，短等待1秒。
如果设置了停止位置，则在右侧显示屏上会显示直到停止为止的剩余钻削深度。
组装：
陀螺仪传感器最好用热胶点固定。将连接电缆穿过盖子。这部分就是这样。
在第一个测试中，陀螺仪传感器必须首先对准。我是水平安装的。由于支架设计为可旋转的，因此可以轻松进行调整，直到显示屏上显示0.0。
测试：
传感器反应非常迅速，计算出的值与钻孔深度完全匹配。而且由于采用了大型led显示屏，可读取准确的钻削深度。
使用Google Cloud集成API实现视频智能检测识别
沃尔沃于2022年应用激光雷达，XC90率先搭载
亚信电子推出新一代 I/O 连接芯片
跨过汽车IC可靠性的方法
几个能延长笔记本电脑使用寿命的习惯
基于钻井深度显示器和带有Arduino支持的7段显示器设计
STEM教育模式的运用促进了科学教学的有效开展
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毫无疑问，未来人工智能将逐步取代基金经理、交易员
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基于Xilinx Spartan系列FPGA和VHDL语言设计卫星数据存储纠错系统
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自动化教育会成为未来的教育趋势吗
机动车驾驶人考试视频监控系统的特点及方案实现
EDA是芯片设计的关键工具,地位堪比光刻机
如何在电源上选择MOS管
机器学习回归模型相关重要知识点总结
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安森美半导体推出RF系统级封装的SiP收发器，助力低功耗物联网互联应用
对刀仪气密性防水检测的案例
概念：
指定钻孔深度时，用钻头刮擦表面，记下坐标，然后添加所需的钻孔深度，最后进行钻孔，直到达到该深度为止。为了防止钻孔过深，当到达孔深度时，会收到消息。
按钮功能：当按下它时，arduino会将当前钻孔位置保存为停止值，并在以后到达时随时提醒。
钻头的轴具有sw17六角螺母。因此，只需一个3d打印的组件即可安转传感器，并可以将其插入六角螺母上。
所需组件：
arduino nano
陀螺传感器gy-521
7位模块，带8位数字（spi版本，带有max7219 ic）
按键
开/关
电源：aa或aaa电池的电池夹或移动电源
3d打印外壳
钕磁铁
原理图：
连接：
1、陀螺仪传感器通过i2c连接。因此，对于nano，必须使用a5和a4。
vcc-》 5v
地线-》地线
scl-》 a5
sda-》 a4
xda-》未连接
xcl-》未连接
ado-》未连接
int-》未连接
2、7段模块：
连接7段模块时，可以使用任何数字引脚。使用arduino草图设置引脚。
vcc-》 3.3v
地线-》地线
din-》 d12
cs-》 d10
时钟-》 d11
3、按钮：
可以自由选择按钮的输入引脚。该项目使用d9针。
4、电源供应：
对于电源，使用6节aa电池。在打开/关闭开关后，它们为整个系统供电。
5、套管：
使用autodesk fusion 360设计了机壳、使用anycubic i3 mega创建了3d打印。
代码：
/ *程序：rilling-depth.ino
*作者：托马斯·安吉尔斯基
*版本：2021 -03-20
*
* https://techpluscode.de/
* https://techpluscode.de/bohrtiefenanzeige-mit-gyro-sensor/
*
*此草图测量台式钻孔的钻孔深度
*使用gy-521陀螺仪传感器数据
*通过7段显示
查看深度
*
*来自electronicoobs.com的calc误差补偿的想法-谢谢！
*
* /
#include 《wire.h》
#include 《math.h》
#include “ledcontrol.h”
#define mpu 0x68
char txt［8］;
string s;
float currentpos，stoppos;
float rad_to_deg;
float accx， accy， accz;
float accanglex， accangley;
float accangleerrorx， accangleerrory;
float totalanglex， totalangley;
float drillingmachineangle， delta;
//初始化led ：引脚d12，引脚d11，引脚d10、1个模块
ledcontrol lc=ledcontrol（12，11，10，1）;
void setup（） {
//准备串行连接
//serial.begin（9600）;
//开始值
stoppos=0.0;
currentpos=0.0;
rad_to_deg = 180/pi;
//准备gy-521传感器
//我们仅使用加速器数据
wire.begin（）;
wire.begintransmission（mpu）;
wire.write（0x6b）;
wire.write（0x00）; // wake up mpu
wire.endtransmission（true）;
//delay（1000）
wire.begintransmission（mpu）;
wire.write（0x1c）; //注册 accel_config
wire.write（0x10）; //设置00010000 来实习 +/- 8g 满量程范围
wire.endtransmission（true）;
//计算加速器数据错误
//进行100次测量
for（int a=0; a《100; a++） {
wire.begintransmission（mpu）;
wire.write（0x3b）;
wire.endtransmission（false）;
wire.requestfrom（mpu，6，true）;
accx=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0 ;
accy=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0 ;
accz=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0 ;
accangleerrorx=accangleerrorx+（（atan（（accy）/sqrt（pow（（accx），2）+pow（（accz），2）））*rad_to_deg））;
//accangleerrory=accangleerrory+（（atan（-1*（accx）/sqrt（pow（（accy），2）+pow（（accz），2）））*rad_to_deg））;
}
accangleerrorx=accangleerrorx/100;
//accangleerrory=accangleerrory/100;
//准备按钮：d9针
pinmode（9，input_pullup）;
//准备7段显示
lc.shutdown（0，false）;
lc.setintensity（0，8）;
lc.cleardisplay（0）;
}
void loop（） {
wire.begintransmission（mpu）;
wire.write（0x3b）;
wire.endtransmission（false）;
wire.requestfrom（mpu，6，true）;
accx=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0;
accy=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0;
accz=（wire.read（）《《8|wire.read（））/4096.0;
accanglex=（atan（（accy）/sqrt（pow（（accx），2）+pow（（accz），2）））*rad_to_deg）-accangleerrorx;
//accangley=（atan（-1*（accx）/sqrt（pow（（accy），2）+pow（（accz），2）））*rad_to_deg）-accangleerrory;
//平均值
totalanglex=0.5*（totalanglex）+0.5*accanglex;
//totalangley=0.5*（totalangley）+0.5*accangley;
//使用x，y，z的+/-将x角度计算为360，增量= 0;
if （（accz《0）） {
delta=180.0-totalanglex*2.0;
}
if （（accz》0）&&（accy《0）） {
delta=360.0;
}
drillingmachineangle=totalanglex+delta;
//如果接近360，则显示效果更好0
if （drillingmachineangle》350） {drillingmachineangle=0;}
//计算钻孔深度
//最大钻孔深度：50 mm（在机器上测量）
//手轮最大角度：316（使用serial.print数据测量）
currentpos=50.0/316.0*drillingmachineangle;
/*
serial.print（“x / x / y / z / e ： bohrtiefe”）;
serial.print（totalanglex）;
serial.print（“ ”）;
serial.print（accx）;
serial.print（“ ”）;
serial.print（accy）;
serial.print（“ ”）;
serial.print（accz）;
serial.print（“ 》》 ”）;
serial.print（drillingmachineangle）;
serial.print（“ 》》 ”）;
serial.print（currentpos）;
serial.println（“ ”）;
*/
//按下按钮？
if （digitalread（9）==low） {
//储存停止位置
stoppos=currentpos;
lc.setchar（0，3，‘8’，false）;
lc.setchar（0，2，‘8’，false）;
lc.setchar（0，1，‘8’，false）;
lc.setchar（0，0，‘8’，false）;
//serial.println（“按下按钮”）;
delay（1000）;
}
if （stoppos》0） {
//到达停止位置？
if （currentpos》=stoppos） {
//是：在右侧显示stop
lc.setchar（0，3，‘5’，false）;
lc.setrow（0，2，b00001111）;
lc.setchar（0，1，‘0’，false）;
lc.setchar（0，0，‘p’，false）;
} else {
//否：显示到停止位置的距离
dtostrf（stoppos-currentpos，4，1，txt）;
s=‘ ’+string（txt）;
lc.setchar（0，0，s.charat（s.length（）-1），false）;
lc.setchar（0，1，s.charat（s.length（）-3），true）;
lc.setchar（0，2，s.charat（s.length（）-4），false）;
lc.setchar（0，3，s.charat（s.length（）-5），false）;
}
} else {
//不显示任何内容
lc.setchar（0，3，‘ ’，false）;
lc.setchar（0，2，‘ ’，false）;
lc.setchar（0，1，‘ ’，false）;
lc.setchar（0，0，‘ ’，false）;
}
//在左侧显示当前钻孔深度
//格式化为字符串
dtostrf（currentpos，4，1，txt）;
s=‘ ’+string（txt）;
lc.setchar（0，4，s.charat（s.length（）-1），false）;
lc.setchar（0，5，s.charat（s.length（）-3），true）;
lc.setchar（0，6，s.charat（s.length（）-4），false）;
lc.setchar（0，7，s.charat（s.length（）-5），false）;
delay（200）;
}
代码讲解：
1、使用ledcontrol.h库来控制7段显示。如未安装，则必须使用库管理器进行安装。
2、陀螺传感器通过i2c总线连接。通过wire.h进行通信。
3、使用led control控制7段显示。
4、引脚进行初始化后，设置过程仅需要进行一些准备工作即可唤醒显示并调整强度。
5、在循环部分中，显示屏仅显示当前钻孔深度，如果已设置，则显示停止位置，显示为数字。
6、函数dtostrf将浮点数转换为字符数组。然后输入一个字符串，以在显示屏上按字符显示它。
当到达停止位置时，“ stop”出现在显示屏上。可以使用setrow过程和适当的位模式b00001111生成小的“ t” 。
8、通过线库的功能读取陀螺传感器的功能。使用加速度计来确定角度位置。
9、当usb连接到arduino ide时，一切运行正常。拔下插头并连接到外部电源后，传感器未提供任何数据。它仅在arduino复位后才能再次工作。经过长时间的搜索，解决方案是在唤醒传感器后安装等待时间。这使延迟（1000）在整个源代码中成为最重要的命令。
必须在开始时为传感器确定偏移值，否则值会波动。在设置部分中，测量100个值并将偏差平均。
x角度（度）使用以下公式计算：
accanglex = （atan （（accy） / sqrt （pow （（accx）， 2） + pow （（accz）， 2））） * rad_to_deg）;
加速度传感器的值波动很大。因此，将当前计算的值与先前的值分别取50％的平均值。
totalanglex = 0.5 * totalanglex + 0.5 * accanglex;
传感器从-90°到+ 90°输出角度值。但是需要从0°到360°的角度才能转换成钻孔深度。
但是，对于该程序，查看传感器数据z和y是正还是负就足够了。并相应地转换角度。
通过serial.print输出确定角度，并记下旋转角度的最大值。
当旋转角度为316°， 最大钻孔深度为50mm时，当前位置的计算方式：
currentpos=50.0/316.0*drillingmachineangle;
如果按下该按钮，则arduino将保存当前的钻孔位置。显示屏上显示8888，短等待1秒。
如果设置了停止位置，则在右侧显示屏上会显示直到停止为止的剩余钻削深度。
组装：
陀螺仪传感器最好用热胶点固定。将连接电缆穿过盖子。这部分就是这样。
在第一个测试中，陀螺仪传感器必须首先对准。我是水平安装的。由于支架设计为可旋转的，因此可以轻松进行调整，直到显示屏上显示0.0。
测试：
传感器反应非常迅速，计算出的值与钻孔深度完全匹配。而且由于采用了大型led显示屏，可读取准确的钻削深度。
使用Google Cloud集成API实现视频智能检测识别
沃尔沃于2022年应用激光雷达，XC90率先搭载
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跨过汽车IC可靠性的方法
几个能延长笔记本电脑使用寿命的习惯
基于钻井深度显示器和带有Arduino支持的7段显示器设计
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