בודק מכשירים אוטומטי עם Arduino: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

זה אולי לא נראה הרבה, אבל זה כנראה הדבר הכי שימושי שעשיתי אי פעם עם ארדואינו. הוא בודק אוטומטי למוצר שאני מוכר בשם Power Blough-R. זה לא רק חוסך לי זמן (כרגע חסך לי לפחות 4 שעות וספירה), אבל זה גם נותן לי ביטחון הרבה יותר חזק שהמוצר מתפקד ב -100% לפני שהמשלוח יוצא.

ה- Power Blough-R, מבוטא "חוסם חשמל" (זהו משחק על שמי שמבטא באופן מפתיע "נעילה"!), מיועד לפתרון בעיית צריכת ההזרמה האחורית שתוכל לחוות לעתים קרובות בעת שימוש באוקטופרינט עם מדפסת תלת מימד.

כדי להשתמש בבוחן, פשוט הכנס Power Blough-R לכותרות ה- USB ולחץ על כפתור האיפוס ב- Arduino Nano. הבוחן יעבור חבילת בדיקות ויציין אם המכשיר עבר או נכשל בבדיקות באמצעות ה- LED המובנה של ה- Nano (מוצק עבור עבר, מהבהב על נכשל).

כשיש לך הרבה מה לעשות, מציאת דרכים לצמצום זמן ליחידה יכולה להשפיע רבות, שימוש בבוחן זה צמצם את הזמן שלקח לי לבדוק יחידה מכ -30 שניות ל -5 שניות. אמנם 25 שניות לא נשמעות כמו הרבה, אבל כשיש לך מאה דברים לעשות זה מסתדר!

אני חושב שהדבר המרשים ביותר שאני יכול להגיד עליו הוא, עם הכלי הזה לוקח לי קצר יותר לבדוק את ה- Power Blough-R פעמיים מאשר רק לפתוח את התיק האנטי סטטי שהוא שולח בתוכו!

סביר להניח שלא תצטרך לבנות את המכשיר המדויק הזה, אך אני מקווה שחלק ממה שאני עושה עשוי להועיל לך.

שלב 1: בדוק את הסרטון

רוב מה שאני מכסה בכתיבה זו זמין בסרטון זה, אז בדוק אם סרטונים הם הדבר שלך!

שלב 2: ה- Power Blough-R

אז מהו ה- Power Blough-R ומה הוא עושה?

אם אי פעם השתמשת ב- Octoprint במדפסת התלת -ממד שלך, לעיתים קרובות יש בעיה שבה מסך המדפסת שלך מופעל על ידי כוח ה- USB מה- pberry pi, גם כאשר המכשיר כבוי. למרות שזה לא סוף העולם, זה יכול להיות די מעצבן במיוחד בחדר חשוך.

ה- Power Blough-R הוא PCB פשוט עם מחבר USB זכר ונקבה עליו, אך הוא אינו מחבר את קו 5V.

ישנן שיטות אחרות לפתרון בעיה זו, חלק מהאנשים חותכים את קו 5V של כבל ה- USB שלהם או שמים קלטת על מחבר 5V, אך רציתי להמציא דרך פשוטה וחזקה להשיג את אותה התוצאה מבלי לפגוע בשום דבר כבלי USB!

אם אתה מעוניין ב- Power BLough-R, ניתן לרכוש אותם:

• בחנות הטינדי שלי (ערכה או מורכבת)
• TH3dstudio.com (מורכב)

(בדיוק כמו BTW, פוסט זה אינו בחסות ואין לי שום מעורבות עם TH3D מלבד אספקת ה- Power Blough-R. לא קיבלתי שום דבר נוסף עבור הכללת קישורים ל- TH3D או שכתבתי/כתבו סרטון שנדון אי פעם כחלק מהעסקה המקורית)

שלב 3: רקע: הסדר הגדול

מכרתי את ה- Power Blough-R בחנות Tindie שלי, בעיקר כערכות. אבל עבור אלה שמכרתי מורכבים, הייתי בודק אותם בעזרת מטר מרובה. In יבדוק חיבור טוב בין הקלט והפלט של Ground, D- ו- D+ וכי 5V לא היה מחובר ובודק גשרים.

זה ייקח בערך 30 שניות בערך והיה מאוד מועד לי לעשות טעויות אם לא הייתי זהיר במיוחד. אבל על כמות המורכבים שמכרתי, זו לא הייתה התחייבות עצומה בזמן.

אבל פרסמתי תמונה של ה- Power Blough-R על תת הדפסה התלת מימדית reddit, וטים מ- TH3DStudio.com יצר איתי קשר לשאול לגבי הזמנת חלק מהמלאי בחנות שלו כניסוי. אמרתי בוודאות ושאלתי כמה הוא מחפש. ציפיתי שהוא יגיד 10 או 20, אבל הוא אמר נתחיל עם 100 …

זה יהיה כמעט בלתי אפשרי עבורי לבדוק בביטחון 100 מכשירים בעזרת המולטימטר אז ידעתי שאני חייב לעשות משהו בנידון!

שלב 4: חומרה

הלכתי על הדרך הפשוטה ביותר שבה אני יכול להרכיב את זה מכיוון שהייתי קצת לחוץ מהזמן! זה היה גם מבנה ממש זול (פחות מ -5 $ לכל דבר).

• Arduino Nano (זה כולל מיקרו USB, אבל כל אחד יעשה זאת)*
• פריצת מסוף בורג ננו*
• פריצת USB זכר*
• פריצת USB נקבה*
• קצת חוט

אין באמת הרבה בהרכבה של זה. הלחם את סיכות הכותרת לננו אם הן עדיין לא נמצאות והחריץ לפריצת מסוף הבורג.

יש להלחים 5 חוטים על התפרצויות ה- USB של הזכר והנקבה. הערה לחוט המגן, לפריצה הנשית לא הייתה כרית לכך ולכן הלחמתי אותה לצד המחבר. ניתן להפשיט את החוטים האלה בקצה השני ולהבריג אותם במסופי הבורג (הקפד להשאיר מעט רפיון כך שיהיה קל יותר לחבר ולהתקין את המכשירים)

למחבר הזכר השתמשתי בסיכות הבאות

• GND> 2
• D+> 3
• D-> 4
• VCC> 5
• מגן> 10

למחבר הנקבי שהשתמשתי בו:

• GND> 6
• D+> 7
• D-> 8
• VCC> 9
• מגן> 11

*קישור שותף

שלב 5: תוכנה

ראשית יהיה עליך להוריד את Arduino IDE ולהגדיר אותו אם עדיין אין לך אותו.

אתה יכול לתפוס את הסקיצה שבה השתמשתי מה- Github שלי ולהעלות אותה ללוח. ברגע שזה נעשה אתה מוכן ללכת!

בעת ההפעלה, המערכון עובר חבילת בדיקות. אם כל הבדיקות עברו, הוא יפעיל את הנורית המובנית. אם יש כשלים, הוא יבהב את הנורית המובנית. המכשיר גם יפיק את סיבת הכשל לצג הסדרתי, אבל אני לא ממש משתמש בתכונה זו.

המערכון עובר את הבדיקות הבאות

בדיקה ראשונית:

זה כדי לבדוק שהסיכות נקבות קוראות כצפוי תוך התעלמות מהסיכות הזכריות. עיין בשלב ההגיון בשלושה מדינות למידע נוסף בנושא זה.

מבחן עיקרי:

בדיקה זו בודקת ש- GND, D+, D- ו- Shield מחוברים בזמן שקו 5V חסום. זאת כדי לבדוק את הפונקציונליות העיקרית של ה- Power Blough-R, שם היא עוברת דרך כל דבר אחר מלבד קו 5V.

מבחן גשר:

זה בודק שאף אחד מהסיכות לא גשר יחד. אז הוא עובר דרך כל סיכה, קובע את הפלט שלו ואז בודק שכל הסיכות האחרות אינן מושפעות מכך.

בשלבים הבאים אעבור על כמה מהתכונות/המושגים המשמשים בבדיקות.

שלב 6: INPUT_PULLUP

זהו אחד ממש שימושי שבו הוא יכול לחסוך לך נגד נוסף (לפי סיכה) בפרויקט שלך. זה שימושי במיוחד כאשר אתה משתמש בלחצנים.

כאשר סיכה מוגדרת ל- INPUT_PULLUP, היא בעצם מחברת את הסיכה ל- VCC עם נגד 10k. ללא נגד משיכה (או משיכה), מצב ברירת המחדל של הסיכה נחשב צף ותקבל ערכים לא עקביים כשתקרא את הסיכה. מכיוון שהוא ערך די גבוה עבור הנגד, מצב הסיכה משתנה בקלות על ידי החלת רמה לוגית אחרת על הסיכה (לדוגמה כאשר לוחצים על הכפתור, הוא מחבר את הסיכה לאדמה והסיכה תקרא LOW.

הגדרתי את מצב הסיכה של הנעצים כ- INPUT_PULLUP כך שיש לי נקודת התייחסות למה שהסיכה צריכה להיות (HIGH) כל עוד אין עליה כוחות חיצוניים. במהלך כל הבדיקות, סיכות ה- MALE נקבעו LOW וכאשר יש לחבר את שני אלה היינו מצפים שהסיכה הנשית תהיה נמוכה.

שלב 7: היגיון תלת-ממדי

לצורך הבדיקה הראשונית, רציתי לבדוק את רמת הלוגיקה של הפינים FEMALE תוך התעלמות בעצם מהסיכות MALE.

זה עשוי להיראות כבעיה מכיוון שסיכות MALE צריכות להיות בעלות רמת הגיון שתשפיע נכון?

ובכן למעשה לסיכות של רוב המיקרו-בקרים יש מה שמכונה היגיון תלת-מצב, כלומר יש להם 3 מצבים שהם יכולים להיות בהם: HIGH, LOW ו- HIGH-IMPEDENCE

HIGH-IMPEDENCE מושגת על ידי הגדרת הסיכה כ- INPUT. זה שווה ערך להנחת הנגד 100 מגה OHM מול הסיכה, מה שינתק אותו ביעילות מהמעגל שלנו.

היגיון תלת-מצב הוא אחד המאפיינים העיקריים בצ'רלי-פלקס, שהוא מעין דרך קסומה להתייחס לנורות בודדות באמצעות מספר סיכות פחות. צפה בסרטון למעלה אם אתה מעוניין להישען יותר על צ'רלי-פלקס.

שלב 8: בדיקת הבוחן

זהו למעשה שלב ממש חשוב, כי אם אתה לא בודק שהבוחן תופס תרחישים שליליים, מה תוכל להיות בטוח שכאשר הבדיקה עברה המכשיר פועל כמתוכנן.

אם אתה מכיר בדיקות יחידות בפיתוח תוכנה, זה שווה ערך ליצירת תרחישי בדיקות שליליות.

כדי לבדוק זאת יצרתי כמה לוחות עם טעויות:

• הלחמה את כותרות ה- USB בצד הלא נכון של הלוח. כותרות ה- USB יתאימו בסדר, אך קו הקרקע לא יתחבר וקו 5V יהיה. (לרוע המזל זה לא נוצר בכוונה, מה שמוכיח את הצורך בבוחן!)
• גשר בכוונה שני סיכות כדי לבדוק את קוד בדיקת הגשר.

שלב 9: מסקנה

כפי שציינתי בתחילת כתב זה, זה כנראה הדבר השימושי ביותר שבניתי עם ארודינו.

מאז ההזמנה המקורית טים הזמין עוד 200 Power BLough-R ובעוד שהחיסכון בזמן מוערך מאוד, הביטחון שהוא נותן לכך שהמוצר תקין מושלם הוא הדבר העיקרי שאני נהנה ממנו.

למעשה בסדר גודל של 200, אשתי בעצם ביצעה את כל הבדיקות שלהם. היא מאוד אהבה כמה מהר היה השימוש וכמה פשוט מחוון העבר/נכשל.

אני מקווה שיש משהו מועיל ללמוד מהמדריך הזה, אם יש לך שאלות אתה מוזמן לשאול למטה!

כל טוב, בריאן

• יוטיוב
• טוויטר
• טינדי