Arduino-Datenbrille für mein Multimeter

Notwendige Werkzeuge und Maschinen

3D-Drucker (generisch)

Über dieses Projekt

Video des funktionierenden Geräts

Ich versuche, eine billige Arduino-Datenbrille für alle zu bauen. Wieso den? Ich wollte nur einen.

Es funktioniert und kann jetzt sogar helfen, Unfälle zu vermeiden. Von der ersten Idee bis zum funktionierenden Prototyp hat es 4 Monate gedauert.

Die Herausforderung bestand darin, dass es aus gängigen Materialien gebaut werden sollte, die leicht zu finden sind. Bei dem Projekt geht es mehr darum, wie das optische System für dieses HMD gebaut wird. Eines ist klar, Sie können nicht einfach einen Bildschirm vor Ihre Augen stellen, weil sie ihn nicht fokussieren können.

In den Logs können Sie von den ersten Tests bis zu dem sehen, was ich jetzt habe.

Das optische Design war der schwierigste Teil, aber ich denke, ich habe dafür eine Lösung gefunden. Die Kosten für den Prototypen beliefen sich auf +-70Euro.

Und jetzt habe ich ein Head-up-Display für Hochspannung.

Schritt 1:Was ist drin und wie funktioniert es?

Die empfangenen Bluetooth-Daten werden auf dem OLED-Display angezeigt. Es wird dann über den Spiegel reflektiert, geht durch die Linse und man sieht das Bild im kleinen transparenten Acrylglas.

Schritt 2:Das Objektiv:Der kniffligste Teil

Ich habe die Datenbrille zum Laufen gebracht, aber es war eher eine Herausforderung für Versuch und Fehler.

Also habe ich einen Google-Crashkurs in Optik gemacht.

Zuerst musste ich den Unterschied zwischen einem realen und einem virtuellen Bild mit Linsen verstehen. Dann ist es sehr wichtig, dass ein menschliches Auge ein Objekt nur in einer Entfernung von mindestens 25 cm scharfstellen kann. Und alles, was ich brauchte, war diese Formel (1/f) =(1/o) + (1/i), wobei f die Brennweite des Objektivs ist, o der Objektabstand zum Objektiv und I der Abstand des virtuellen Bildes ist.

Hier sind die Werte, die ich verwendet habe:

mit f=10cm und o=7.3cm

Sie erhalten ein i=-27.03cm (virtuelle Bilder haben immer einen negativen Wert) und eine Vergrößerung M=3.7

Website zur Linsenberechnung: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/image4.html

Schritt 3:Alternatives Objektiv

Ich weiß, dass das Objektiv schwer zu finden ist. Ich verwende einen billigen Karton, der Linsen mit einer Brennweite von 100 mm hat und nicht wie der Google-Karton 45 mm

AKTUALISIERUNG

Ich denke, ich habe eine gute Lösung für das Objektiv gefunden. Ich habe gerade die physikalischen Daten überprüft (FL =+- 110mm). und sie sollten perfekt sein. Ich habe gerade keine Zeit, sie zu testen, aber wenn es jemand tun könnte und mir ein Feedback geben könnte, wäre das großartig. Eine kleine Fresnel-Linse sollte die Arbeit erledigen. und sie sind billig und leicht im Internet zu finden. Und Sie können sie mit einem Cutter schneiden.

Gefällt mir hier https://www.amazon.com/Small-Fresnel-Lens-Magnifier-Pack/dp/B00CF5ZXKK

Eine andere Alternative ist die Linse einer kopfmontierten Lupe. Normalerweise liefern sie 3 bis 5 Objektive und eines davon sollte einen FL zwischen 110 mm und 120 mm haben, was gut funktioniert. Es ist nur ein bisschen schwerer und nicht so leicht zu schneiden

Schritt 4:Elektronik

Hier sind alle elektronischen Teile für die Datenbrille.

Ich habe in der endgültigen Version nur eine kleinere Batterie verwendet.

Um die 280mA-Batterie zu verwenden, musste ich den 3k-Widerstand gegen einen 5,6k-Widerstand auf der Originalplatine austauschen. Der Ladestrom wird nun auf +- 200mA reduziert.

Schritt 5:Das Gehäuse

Für die ersten Tests habe ich ein Gehäuse aus Karton verwendet. Dies war eine billige Lösung und hat sehr gut funktioniert

Für die endgültige Version habe ich meinen 3D-Drucker verwendet. Die Stildatei wurde in 123design erstellt. Ich muss ein paar Änderungen am Design vornehmen, aber für den ersten Versuch ist es nicht schlecht.

Schritt 6:Verbinden des Owon B35T Multimeters mit der Brille

Dieses Multimeter verfügt über eine interne Bluetooth 4.0-Kommunikation, sodass Sie es mit Ihrem Telefon oder Tablet verbinden können

Ich musste das serielle Protokoll zurückentwickeln.

Konfig des BT-Moduls. Ich habe ein einfaches Arduino-Programm verwendet, um Daten zum und vom Modul zu senden und zu empfangen. Zuerst müssen Sie das Modul auf Zentral stellen.

AT+ROLE1 Maus =zentral

AT+RESET zurücksetzen AT+SHOW1 Bluetooth-Namen als Antwort anzeigen

AT+IMME0 automatisch verbinden

AT+FILT0 nach Geräten suchen

AT+DISK? Geräte anzeigen

Um eine Verbindung zum Owon B35T herzustellen, geben Sie AT+CONE0 ein (Mac-Adresse des Multimeters)

Diese Software finden Sie auf GitHub:https://github.com/awall9999/Arduino-Glass

Videolink zum Bluetooth-Test

Schritt 7:Die endgültige Arduino-Datenbrille

Hier sehen Sie, wie alle Teile in das Gehäuse passen. Ich habe verschiedene Halter für den Acrylreflektor ausprobiert

Hier ist auch eine Stückliste:

• 1× Arduino Pro Micro 3.3V 8Mhz

• 1× Bluetooth V4.0 HM-11 BLE-Modul

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

• 1× 30 mm Acryl-Plankonvexlinse mit einer FL von 100 mm www.aliexpress.com/pmma-plano

• 1× Plastikspiegel 1mm dick

• 1× 0,66-Zoll-Micro-OLED mit 64 x 48 Pixeln:https://www.sparkfun.com/products/13003

• 1× CD-Box für den Reflektor

Link zur Software auf GitHub

Link zu allen Videos auf YouTube

Schritt 8:Bilder und Videos der ersten Schritte

Testaufbau mit verschiedenen Objektiven:

Erstes Bluetooth-Testvideo

Eines der Prototypen-Video

Zu tun:

• Beenden der Software, um sich automatisch mit einem Owon-Multimeter zu verbinden.

• Hinzufügen einer Batterieanzeige im Display. (Das BLE-Modul verfügt über diese Funktion.)

• Bauen verschiedener Reflektoren mit Tönungs- und Spiegelfolien, damit die Brille in einem hellen Bereich funktioniert.

• Gewichtsreduzierung und Neugestaltung des Gehäuses.

• Testen mit einem kleineren 0,49-Zoll-Display.

Code

Github

Kundenspezifische Teile und Gehäuse

Schaltpläne