משחק מספריים מסלע סלע ארדואינו באמצעות כף יד באמצעות תצוגת LCD בגודל 20x4 עם I2C: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

שלום לכולם או שאולי אני צריך להגיד "שלום עולם!"

זה יהיה תענוג גדול לשתף אתכם בפרויקט שהיה הכניסה שלי להרבה דברים Arduino. זהו משחק מספריים ארדואינו נייר רוק כף יד באמצעות תצוגת LCD I2C 20x4. אני יודע שאולי אתה חושב, "עוד משחק מספריים של נייר רוק?" אבל רוב משחקי המספריים של ארדואינו נייר רוק משתמשים בלדים פשוטים וראיתי גם אחד שמשתמש בסמלי נייר שהרימו סרוו. אלה מגניבים. פרויקט זה משתמש בתצוגת LCD בגודל 20x4 ועשה אחד עם I2C ואחד בלעדיו (לא מוצג כאן). רציתי מארז זול עם מראה מוגמר, לא רק בלגן של קרש לחם. לא לכולם יש גישה למדפסת תלת מימד ורוצים לשלם למי שכן. ורציתי שיהיה קל להכין אותו כדי שאוכל לחלוק את הרעיונות עם אחרים. מכיוון שכישורי התכנות שלי ברמת טירון הסקיצה די פשוטה וקלה להבנה ולעריכה. זה היה החינוך האישי שלי ליצירת סקיצה. תוכלו למצוא הרבה הערות במערכון וזה עבר הרבה מאוד (20+?) איטרציות עד שאני מאמין שזה בדיוק נכון. עלות הפרוייקט עולה על 20 $ (ללא I2C).

התחלתי עם Arduino בשנת 2018 ועברתי על האתר שלהם וקראתי כל מה שיכולתי. נבנה והתנסה בפרויקטים לדוגמא שהוא בא איתו וקרא הרבה מדריכים שרבים מכם שיתפו לאורך השנים. מעריך אותם באמת ולמדתי כל כך הרבה מכולכם. תודה. עכשיו אני רוצה לשתף כמה ממה שלמדתי ולהוסיף יצירתיות משלי. לפני שקטע ההערות נערם עם הרבה שאלות על איך לעשות את זה ואת זה, אנא זכור, התחלתי בזה ללא ניסיון בארדואינו. למדתי על ידי בניית פרויקטים לדוגמא באתרי Arduino ו- Instructables. למדתי מכם. כאשר אתה נתקע, ייתכן שזו הדרך המהירה ביותר עבורך למצוא פתרון.

שלב 1: מבוא לפרויקט

בחר את תצוגת ה- LCD של אמזון ובחר ב- I2C 20x4 LCD בגלל עלות נמוכה (כ -12 $ - 18 $) וקלות החיווט והתכנות. אם אתה רוצה, אתה יכול להשתמש באחד ללא I2C ואולי תקבל אחד זול כמו $ 7. אבל תצטרך להשתמש בספרייה וערכת חיווט אחרת ולהשתמש יותר בסיכות ארדואינו. אל תדאג, זה מספיק ללכת לשני הכיוונים. קל יותר לבנות סדרה I2C 20x4, פחות חוטים פחות מבלבלים. אבל LCD מקביל בגודל 20x4 זול בכ -5 $. ציירתי סכמות לשתי סכימות החיווט. את רוב החלקים האחרים רכשתי מאמזון וכמה חנויות מקומיות. הקופסה שלי היא קופסת תערובות של משקה קפוצ'ינו ריק. אני אוהב שהמכסה קופץ בקלות כדי להפעיל/לכבות את ההפעלה, לעבוד על כל רכיב או להחליף סוללה. וגם "היי!" הקופסה הייתה בחינם ואני אוהב קפוצ'ינו. מיחזור פלסטיק טוב לסביבה. אתה יכול להשתמש בכל קופסה שאתה אוהב שהכל משתלב בה או אפילו לדלג על הקופסה או ללוח הלחם בפרויקט. רציתי "מבט פרוייקט סיים" בזול. אני בטוח שמישהו יוצר גרסה מודפסת בתלת מימד. הארדואינו משחק איתך את משחק המספריים Paper Rock במסך ה- LCD, שומר ציון, תוכל להזין באמצעות הכפתורים, ואם תבחר יש אפשרות המאפשרת לך לרמות. במקור תכונת הרמאים נכתבה למטרות ניפוי באגים וכשסיימתי עם זה הערתי. סתם בשביל הכיף החזרתי אותו.

שלב 2: לוח לחם

עשיתי לחם על המעגלים שלי באמצעות Arduino Uno אבל כאשר חיברתי הכל השתמשתי ב- Arduino Nano מכיוון שהוא מתאים לקופסה טוב יותר. אז אתה יכול לבנות את זה עם כל אחד מהם. אך זכור לשנות מספר הגדרות ב- IDE. ה- Nano מותקן בחלק האחורי של ה- LCD באמצעות רצועות פיקוד או סרט דביק דו צדדי. מקם את ה- Arduino Nano ליד לוח ה- I2C לפיגי כך שמחבר ה- USB יפנה כלפי חוץ (מימין ל- LCD). אתה יכול להשתמש בקופסת סוללות 9v או 4x AA (שנותנת לך 6v) עם מתג שקופיות SPST להפעלה חשמלית בתוך התיבה גם עם רצועות פיקוד. Arduino בנוי אותו לשני הכיוונים, ויש לו ווסת מתח משולב שמוריד אותו ל -5 וולט שהוא צריך. אם אתה חושב על זה המשחק הזה יכול למעשה למחזר "בעיקר סוללות 9V מתות" לצורך צריכת חשמל ולעבוד בסדר. (אתה כן מחליף סוללות גלאי עשן פעמיים בשנה, נכון?) התקנים אחרים שמשתמשים בסוללה של 9V עשויים לומר שהיא מתה ב -6 - 8 וולט; אבל זה לא מת עד שזה "ארדואינו מת!"

בעת תכנון הפרויקט השתמשתי ב -4 כפתורי לחיצה SPST לקלט, אך בבניית המשחק המוגמר לתוך הקופסה השתמשתי ב -5 כפתורי לחיצה SPST בעתיד, אולי אנסה ליצור משחק שזקוק לכפתורים נוספים. אולי משחק מבוך? מחלק מתח הנגד לכפתורים מותקן יחד על פיסת לוח של פרוטו שניתן להתקין אותו גם עם רצועות פיקוד.

שלב 3: הרכבה

הַרכָּבָה:

ארבעת המכלולים העיקריים הם ה- LCD עם לוח I2C אופציונלי לפיגי, Arduino Nano, הנגדים והמתגים דייזי הכבול ללוח הפרוטו המחובר ולתיבת הסוללות עם מתג הפעלה/כיבוי.

אתה צריך להתחיל בלחם על גבי הלוח או לחבר את הלוח הפרוטו על פי הסכימה. אני אוהב לאחסן את LCD עם הפנים כלפי מטה במכסה הקופסה כדי לא לגרד אותו. השתמשתי בכותרת רק בצד אחד של Arduino שיש לו 5v כדי לחבר אותו ללוח פרוטו. עשיתי גשר עם 3 כותרות (הרבה עבודת הלחמה) מהארדואינו ללוח הפרוטו כך שהם שכבו שטוח על גב LCD עם רצועות פיקוד או סרט דביק דו צדדי. אבל באמת, ניתן לחבר את הלוחות רק באמצעות חוטי הלחמה מאחד לשני. השתמש בכותרת נקבה לחיבור לוח הפרוטו ל- I2C LCD. ניתן להשתמש ברגלי הנגד של הלוח הפרוטו ליצירת 5 נקודות ההלחמה לכפתורים. הרגל השנייה של כל כפתור עוברת לסיכה Arduino A0. כל כפתור יצטרך 2 חוטים מולחמים. השתמש במד אוהם כדי לקבוע באילו רגלי כפתורים להשתמש אך באופן כללי אי אפשר לטעות ברגליים לא צמודות (אלכסוניות אחת מהשנייה).

בחר את ההגדרות שלך עבור Arduino ב- IDE. הורד את הסקיצה והעמיס אותו על הארדואינו ובדוק / עשה בעיות.

מוכן להכניס אותו לקופסה? הסרתי את התווית לקפוצ'ינו, שטפתי וייבשתי את הקופסה שלי. נמדד בזהירות וחתך את החור בתיבה עבור ה- LCD כפי שאתה יכול לראות והוא מותקן עם 3 דיבלים מוברגים לשלושה חורי פינה LCD (2 לתחתית התיבה, 1 ליד המכסה) בדיוק מספיק זמן כדי להגיע אל גב הקופסה ושמור אותה במקום עם חיכוך. חור הבורג על מסך הלוח הלוח עשוי להיות קרוב מדי למסוף, אז אני משמיט אותו. השתמשו בסכין Exacto כדי לקדוח חורי טייס לברגים בדבלים כדי שלא יתפצלו (זהירות, אל תחליקו ודקרו את עצמכם, החזיקו דיבלים בעזרת צבת). היה צריך לכופף / לרסק מעט את הקופסה להתקנה אחרונה, אך היא חוזרת לצורה הנכונה. החורים לכפתורים "נקדחים" על ידי מיקוםם (שרטוט קווים עם קצה ישר) וחימום הטרמינלים בעזרת מגהץ עד שהם "נמסים" דרך הקופסה. לאחר מכן הסירו את הכפתורים לאחר שהם התקררו והלחמו על פיסות חוט בגודל 6 אינץ ' - 9 אינץ' או חוט 18ga עד 22ga לכפתורים. התקן את הלחצנים תחילה בחזרה לחורים שלהם ולאחר מכן הלחם ללוח הפרוטו של הנגד. נקודה של דבק סופר, דבק חם או אפילו רק חיכוך ישמרו על הכפתורים במקומם. במבנה אחד השתמשו בכמה כבלי טלפון (העיגולים האדומים בגושי הפלסטיק השקופים) כדי לעזור להקל על קומץ החיבורים האחרונים בין ארגז הסוללות, לוח הלוח הנגד והרכבת LCD / Arduino. אם אתה רוצה אתה יכול להשתמש הלחמה וכיווץ חום במקום. לאחר מכן דחפו בזהירות ולאט את כל החוט והרכיבים לתוך הקופסה וסגרו את המכסה. התקנת סוללה והעלית את הסקיצה של Arduino לפני שעשית את כל זה? תזדקק גם לספרייה לתצוגת LCD בגודל 20x4 עם או בלי I2C (לפי בחירתך) אותה תוכל להוריד בחינם ב- Github. הפעל אותו, נסה אותו ובדוק אם הוא עובד. מאוחר יותר ערכתי את המערכון שלי עם הפסקות כדי להקל על הקריאה, הוספתי את "אפקט הנקודות המהבהבות" ועוד כמה דברים יחד עם הרבה הערות. נסה למקם את ה- Arduino כך שעדיין ניתן לחבר את ה- USB ולהעלות סקיצה חדשה. השתמש כמובן בתרשים זרימה בעת יצירת הסקיצה. תמצא שההערות די מגדירות היכן היה כל בלוק של תרשים זרימה.

תגלו שהכפתורים נמצאים במעגל סדרתי / מקביל המאפשר לכם להשתמש בסיכת כניסה אחת של Arduino לכפתורים רבים ככל שתרצו. המעגל פועל כמו מחלק מתח כדי להזין ערך לסיכה האנלוגית ולשנות את הערך הנקרא על ידי כל לחצן שנלחץ. אתה יכול להשתמש במסך הטורי כדי להבין את ערכי המעגל שלך בהתבסס על הנגדים שלך ולשנות את "הערכים המקובלים" בסקיצה שלך.

מקווה שיהיה לך כיף לבנות משלך! אם אתה עושה אחד או אפילו עושה כמה אופנות של זה אנא שתף עם כולנו. תודה שקראת.

שלב 4: תכנות והגדרות

עכשיו בכיף עם IDE. אני מקווה ששתית קפוצ'ינו. ייתכן שתזדקק לו בכדי לעזור לך להישאר ער.

ייתכן שתמצא שתצטרך להקים כמה ספריות. אתה צריך Wire.h עבור I2C, LCD.h עבור LCD, LiquidCrystal_I2C.h עבור I2C מבוקר I2C. יהיה עליך גם להשתמש בפקודה lcd.begin (20, 4) כדי לספר לארדואינו שאתה משתמש במסך LCD בן 4 תווים של 4 תווים וייתכנו הגדרות אחרות.

למידע על התקנת ספריות, ראה:

ב- Arduino IDE ייתכן שתמצא שתצטרך להגדיר את הלוח ואת היציאה שאליה אתה מחובר. ניתן למצוא את היציאה בלוח הבקרה של המחשב/מנהל ההתקנים/בקרי האוטובוס הסידורי האוניברסלי. אתה צריך להבין באיזה Arduino אתה משתמש. אני משתמש ב- Arduino Nano אבל גם אונו עובד בשביל זה. בחר את ההגדרות שלך בקפידה.

ייתכן שיהיה עליך להבין את כתובת I2C שלך. אתה אמור להיות מסוגל לקרוא אותו ישירות מתוך מגשרים הלוח. תוכל גם להוריד סורק I2C מ- Arduino.cc או גם https://www.gammon.com.au/forum/?id=10896 ומקומות אחרים.

איפשהו סביב נקודה זו אתה אמור להיות מסוגל לטעון את התוכנית ל- Arduino ולבדוק את הפונקציונליות. האם מסך ה- LCD נדלק? האם אתה יכול לקרוא דמויות? אחת הפעמים שבניתי את המעגל ואז בדקתי אותו התאורה האחורית נדלקה אך הדמויות לא היו קריאות. בילינו שעות (נכון, HOURS) בניסיון הגדרות וחיבורי חיטוב כדי לוודא שהוא בנוי נכון. ויתר במשך כמה ימים. חזר אליו מאוחר יותר והבין שהנגד המשתנה בלוח הפיגיבק מוגדר למינימום. הגבירו את זה והדמויות היו גלויות. ראש חבטה על השולחן. עוד סיבה לדפוק את הראש בשולחן? אם עליך לשנות את הסוללה, ייתכן שיהיה עליך להתאים את הנגד המשתנה הזה שוב. כשזה קרה חתכתי חור קטן בחלק האחורי של הקופסה לגישה.

ייתכן שיהיה עליך להגדיר ערכי כפתורים משלך בתוכנית זו בהתבסס על הנגדים שבהם אתה משתמש עבור הכפתורים שלך. אתה יכול להשתמש בשרטוט הקטן והנוח הזה בשביל זה ולזכור להפעיל את הצג הטורי. הפעל את הסקיצה ולחץ על כל כפתור ורשום כל ערך. לאחר מכן ערוך את הסקיצה כדי לשקף את ערכי הכפתורים שלך. לאחר מכן העלה את הסקיצה הערוכה ללוח שלך ובדוק אם זה עובד.

יש הרבה משתנים קטנים שכולם חייבים להיות נכונים ושלך עשוי להיות שונה משלי. להיות סבלני ולנסות דברים שונים יעזור לך לגרום לשלך לעבוד. זכור גם שאחרי שתגדיר את משתני ה- Arduino שלך (כמו שם הלוח, com 3, 5 או כל דבר אחר, מעבד ומתכנת [הכל תחת כלים]) ייתכן שכולם יוגדרו כמו שצריך אבל זה לא עובד כי אתה צריך לאתחל מחדש. נתק את ה- Arduino וחבר אותו חזרה למחשב. ייתכן שיהיה עליך לשמור ולהפעיל מחדש את המחשב שלך שוב.

העלה את הסקיצה הזו, הפעל את הצג, לחץ על הכפתורים והקלט את הערכים, ולאחר מכן ערוך את סקיצת נייר הסלעים של נייר סלע ומחליפה את ערכי הנגד שלך בשלך. הפעל את מערכון מספריים של נייר רוק ובדוק אם הוא פועל נכון. אה כן, התקנת את הכפתורים שלך בסדר הלא נכון? ייתכן שיהיה עליך להתקין אותם מחדש אם תרצה אותם בסדר מסוים.

תעשה חיים!

שלב 5: סקיצה לקריאת לחצנים תעזור לך למצוא את ערכי ההתנגדות שלך לערוך בתוך המערכון הראשי. לחץ על כל לחצן והקלט את ערכי הנגדים שלך כדי להיכנס לסקיצה הראשית

// סקיצה לקריאת כפתורים

הגדרת בטל () {

// שים את קוד ההתקנה שלך כאן, להפעלה פעם אחת:

Serial.begin (9600);

}

לולאת חלל () {

// שים את הקוד הראשי שלך כאן, כדי להריץ שוב ושוב:

int buTTon; // לכפתורי קריאה

buTTon = 0; // לכפתורי קריאה

buTTon = analogRead (A0); // הפקודה נהגה לקרוא את הכפתורים

עיכוב (100);

Serial.println (buTTon);

שלב 6: רשימות חלקים וכלים שאתה עשוי להזדקק להם

רשימת חלקים מאמזון:

Arduino Uno או Arduino Nano

צג LCD בגודל 20x4 עם או בלי I2C

תיבת סוללות 9v או 6v עם מתג שקופיות SPST (או קבלו את מתג השקופיות בנפרד)

5x כפתורי לחיצה SPST

1 x הנגד הנגיש 1k - 5k

נגדים 5x פחות מ- 1k, 200 - 500 אוהם זה טוב

רשימות חלקים מיקומים או חנויות אחרות:

סוללה 9V או 4x 1.5 וולט (אפשרות 9v מאפשרת לך למחזר סוללות "מתות בעיקר")

רצועות פיקוד (השתמשו בחבילת מילוי) או סרט דביק דו צדדי

מכשירי כבל טלפון (אופציונלי אך מקל על חיבור חוטים)

כמה סנטימטרים של דיבל 1/4 אינץ '

ברגי עץ זעירים להרכבת דיבלים ל- LCD

לְרַתֵך

כיווץ חום עבור חוטי 18 גה

שאריות או חלקי מיחזור:

קופסת מיקס משקה קפוצ'ינו ריקה (לא לכולם יש מדפסת תלת מימד, קנו קפוצ'ינו ומחזרו קצת פלסטיק)

בערך 1 "x 2" גרוטאות לוח פרוטו למרות שהשתמשתי בפרוטובארד מאמזון

אורך שונה של חוט 18ga עד 22ga או ליבה מוצקה של Cat 5e

כלים שאתה עשוי להזדקק להם:

מברג פיליפס קטן

מברג להב שטוח

סכין מדויקת

מלחם והלחמה

מספריים כבדים

צבת אף מחט

סרגל

שלב 7: מידע נוסף והסקיצה הראשית

תודה שקראת. אני יודע שזה הרבה. זהו ה- Intructable הראשון שלי וזה לבד היה קצת חינוכי בשבילי. במבט לאחור אני רואה שאני בעל מילים במקומות מסוימים וקצר מדי במקומות אחרים. הייתי צריך לפרק את המכלול יותר לשלבים. ומכיוון שבניתי את הפרויקט הזה כתריסר פעמים עד שהוא היה בדיוק חלק מהתמונות הן מדגם כזה או אחר. אני צריך לחזור ולצלם רק דגם אחד. אני גם רוצה לכלול סרטון או שניים. אז כן, אני אחזור לתקן את הדברים האלה. אבל בינתיים הנחתי את זה בידיים שלך. אני מקווה שתיהנו לבנות אותו כמוני. שוב תודה על הקריאה.