השמעת שירים באמצעות מנוע צעד !!: 11 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

פרויקט זה עוסק בעיצוב ממשק דינאמי פשוט, שיאפשר אינטראקציה עם מנוע צעד בשתי דרכים שונות.

הממשק הראשון ישלוט על הכיוון והמהירות של מנוע הצעד באמצעות GUI פשוט, בעל חצים שמאלה וימינה לכיוון, וחצים למעלה ולמטה למהירות.

הממשק השני יהיה מוזיקלי יותר באופיו שיאפשר לנגן שירים פשוטים באמצעות צלילי הסיבוב של מנוע הצעדים.

שלב 1: דרושים חלקים

1. Arduino UNO (או לוח תואם)
2. Nextion משופר NX4827K043 מ- iTead Studio.
3. לוח הרחבה של Nextion לתצוגה משופרת של Nextion
4. כרטיס מיקרו SDHC
5. קורא/כותב כרטיסי SD - להעברת קבצים מהמחשב לכרטיס SDHC
6. לוח לחם
7. מנוע צעד (42BYGHM809)
8. 100 uF קבלים נהג מנוע צעד Duinotech (L298) - [חלק JayCar# XC4492].
9. ספק כוח חיצוני - למשל ספק כוח מעבדת מוסדר

שלב 2: יצירת ממשק

השלב הראשון הוא יצירת הממשקים בעורך Nextion במחשב האישי שלך.

אתה יכול להוריד את עורך Nextion כאן.

טען את עורך Nextion וצור פרוייקט חדש. בעת הפעלת פרוייקט חדש, עליך לוודא שבחרת את התקן הנקיון הבא מתוך האפשרויות הזמינות. כאן נעשה שימוש במכשיר "Nextion Enhanced NX4827K043".

1. בחר קובץ → חדש בחר שם לפרויקט ושמור אותו במקום המתאים בכונן הקשיח.

2. בחר בהתקן Nextion המתאים מהאפשרויות הזמינות

   המכשיר שלי הוא בגודל מסך 480 x 272 פיקסלים

שלב 3: משאבי פרויקטים

עליך לייבא את כל המשאבים (למשל תמונות וגופנים) לפרויקט שלך, ולאחר מכן לעצב את הממשק כך שיתאים לצרכים הספציפיים שלך.

גופנים

אין שימוש בגופנים ספציפיים, אך אם ברצונך לכתוב טקסט כלשהו לתצוגה, יהיה עליך ליצור גופן בעורך Nextion.

א) כלים → מחולל גופנים

1. בחר את גובה הגופן (למשל 16).
2. בחר את סוג קוד הגופן (למשל iso-8859-2)
3. בחר אם אתה רוצה שזה יהיה מודגש או לא
4. בחר את הגופן שברצונך להשתמש בו (למשל Arial)
5. בחר את המרווח (למשל 0)
6. ולבסוף תן לגופן הזה שם ייחודי (למשל Arial_16)
7. לחץ על הלחצן "צור גופן" בפינה השמאלית התחתונה של החלון.

לאחר שתלחץ על הלחצן צור גופן, הוא יגרום לך לשמור את הגופן באמצעות סיומת *.zi, וישאל אותך אוטומטית אם ברצונך "להוסיף את הגופן שנוצר?" לפרויקט. אם אתה מרוצה מהגופן וברצונך להשתמש בגופן זה בפרויקט שלך, בחר "כן", אחרת בחר "לא" והתחל מחדש.

אינך יכול להוסיף טקסט כלשהו לפרויקט שלך לאחר ייבוא או הוספת גופן. כל גופני הפרויקט שלך יוצגו בחלון הגופנים.

** הערה: כל פונט ייצא לאינדקס באופן אוטומטי, כך שתוכל להתייחס לגופן באופן דקדוקי במידת הצורך. למעשה כל המשאבים שאתה מוסיף לפרויקט שלך מוקצים מספר ומוגדלים באחד על כל משאב שנוסף. עבור משאבים מסוימים, תוכל לראות מספר זה משמאל לפריט. לְמָשָׁל. בתמונה למעלה, לגופן Courier יש אינדקס של 0, בעוד שלגופן Arial יש אינדקס של 1. אם תמחק משאב, מספר האינדקס עשוי להשתנות עבור פריט זה.

שלב 4: ייבוא תמונות

במכשיר Nextion Enhanced NX4827K043, כל תמונה חייבת להיות בגודל 480 x 272 פיקסלים.

כעת נייבא את התמונות הבאות לעורך Nextion כך שנוכל להשתמש בהן בפרויקט. בפינה השמאלית התחתונה של עורך Nextion נמצא חלון המשאבים "גופנים ותמונה":

1. בחר בכרטיסיה תמונה
2. לאחר מכן בחר בסמל "+"
3. פעולה זו תפתח תיבת דו -שיח שתאפשר לך לבחור את התמונות להוסיף לפרויקט. תוכל לבחור יותר מתמונה אחת לייבוא.

עבור מסך Splash אתה יכול לעשות כל תמונה על פי בחירתך.

ולממשק מנוע צעד ופסנתר אתה יכול להוריד את התמונה למעלה.

שלב 5: הכנת GUI

כל משאב יקבל מזהה בהתבסס על הסדר שהוא נוסף, וכל משאב יקבל שם באופן אוטומטי.

תוכל לשנות את שם המשאב או האובייקט, אך אינך יכול לערוך את המזהה.

שלושה עמודים יתוכננו כך שיעמדו בקריטריונים שתוארו לעיל.

כדי להוסיף דף, אתה פשוט בוחר בסמל "הוסף" מתוך "חלון הדף". והמשיכו להוסיף דפים עד שיהיו לכם סך הכל 3 עמודים (דף 0, עמוד 1 ודף 2).

שלב 6: דף 0-Splash מסך

כאשר ה- Nextion מופעל, מסך ההתזה יוצג למשך 3 שניות לפני שהוא יראה את מסך בקר מנוע הצעדים. השתמשתי בשלבים הבאים ליצירת מסך ההתזה.

הוסף את תמונת מסך ההתזה לדף 0

• בחר "עמוד 0" מחלון הדף
• בחר "תמונה" מחלון ארגז הכלים
• לחץ פעמיים על התכונה "pic" מחלון התכונה
• בחר את תמונת מסך הפתיחה מהרשימה
• לחץ על הלחצן אישור

2. הוסף טיימר לדף 0

• בחר טיימר מחלון ארגז הכלים
• שנה את התכונה "tim" מ- 400 ל- 3000 בחלון התכונה
• הזן "עמוד עמוד 1" בחלק קוד משתמש באירוע הטיימר (0) אירוע טיימר זה יגרום לקפיצה של Nextion לדף 1 לאחר 3 שניות.

אירוע טיימר זה יגרום לקפיצה של Nextion לדף 1 לאחר 3 שניות.

שלב 7: עמוד 1 - בקר מנוע צעד

דף זה נועד לשלוט בכיוון ומהירות מנוע הצעד. יהיו שני כפתורים לכיוון (שמאל וימין) ושני לחצנים למהירות (מהר יותר ואיטי יותר). ועוד כפתור אחד כדי לעבור לדף הבא (כלומר, דף הפסנתר של מנוע צעד). לחצנים אלה ימופו גם ללוח ההרחבה של Nextion. כפתורי המישוש של לוח ההרחבה יספקו שיטה חלופית לשליטה על המנוע.

הוסף את תמונת בקר מנוע הצעד לדף 1

• בחר "עמוד 1" מחלון הדף
• בחר "תמונה" מחלון ארגז הכלים
• לחץ פעמיים על התכונה "pic" מחלון התכונה
• בחר את התמונה "בקר מנוע צעד" מהרשימה
• לחץ על הלחצן אישור

2. הוסף נקודות חמות מעל כל כפתור בתמונת בקר מנוע הצעד

א) בחר "נקודה חמה" מחלון ארגז הכלים

ב) גרור ושנה את גודל הנקודה החמה כך שיכסה את הלחצן "שמאל"

• זהו האזור שיגיב ללחיצות "לחצן שמאל".
• הוא יהיה שקוף כאשר יעלה ללוח Nextion

ג) בחר בכרטיסייה "מגע הקש על אירוע" בחלון האירוע

ד) בטל את סימון תיבת הסימון "שלח מזהה רכיב"

ה) הקלד את הקוד הבא בסעיף "קוד משתמש" בחלון האירוע:

הדפס "L"

ו) שנה את שם האובייקט של הנקודה החמה ל"שמאל "באמצעות התהליך הבא:

• בחר שם אובייקט מחלון התכונה ושנה את הטקסט מ- "m0" ל"שמאל"
• אין חובה לשנות את שם אובייקט הנקודה החמה; עם זאת זה יעזור בהמשך.

ז) חזור על שלבים 2a-2f עבור כל אחד מהכפתורים האחרים בסדר הבא ובהתאם לטבלה שלהלן

• ימין
• מהר יותר
• איטי יותר
• הַבָּא

קוד ASCII העשרוני לאות "L" הוא 76, מכאן שכאשר התצוגה המשופרת של Nextion שולחת את האות L לארדואינו באמצעות פקודת ההדפסה "L", הארדואינו יקבל את המספר 76. כאשר לוחצים על הכפתור הימני, הוא יקבל את המספר 82 וכן הלאה. כפתור "הבא" אינו מעביר דבר לארדואינו, הוא פשוט שם כדי לקפוץ לממשק הבא בתצוגה המשופרת של Nextion, ומכאן הסיבה לכך שקוד המשתמש שונה לכפתור זה.

3. מפה את הלחצנים ללוח ההרחבה

א) בחר "עמוד 0" ולאחר מכן "עמוד 1" מחלון הדף

ב) בחר בכרטיסייה "לאתחל אירוע מראש" מחלון האירוע

ג) הזן את הקוד הבא בשדה "קוד משתמש" בכרטיסייה Preinitize Event:

• cfgpio 5, 1, שמאל
• cfgpio 2, 1, ימין
• cfgpio 4, 1, מהר יותר
• cfgpio 3, 1, איטי יותר
• cfgpio 1, 1, הבא

*** שימו לב: יש רווח אחד בין cfgpio למספר שלידו, אך אין כל רווח אחר בכל שורה. אם תציג רווחים מיותרים, הוא לא יתאסף. קוד זה ממפה את הכפתורים בלוח ההרחבה לאובייקטים של נקודה חמה בעמוד 1. לדוגמה, כאשר לוחצים על הלחצן השמאלי (IO5) בלוח ההרחבה, הוא מדמה את הפעולות או האירועים הקשורים לנקודה חמה m0/שמאל. במקרה זה הוא ישלח ערך "L" (76) לארדואינו.

מספר ה- IO מסומן בתוך סוגריים בלוח ההרחבה.

שלב 8: עמוד 2 - פסנתר מוטורי צעד

הממשק שלו יתוכנן להיראות כמו פסנתר, ויאפשר לי לשלוט על מנוע הצעד כך שהוא מייצר צליל באותו מפתח כמו זה שאני לוחץ עליו בתצוגת Nextion. מנוע הצעד יפיק את הפתק על ידי סיבוב בתדירות מסוימת.

1. הוסף את תמונת הפסנתר של מנוע צעד לדף 2.

• בחר "עמוד 2" מחלון הדף
• בחר "תמונה" מחלון ארגז הכלים
• לחץ פעמיים על התכונה "pic" מחלון התכונה
• בחר את התמונה "פסנתר מנוע צעד" מהרשימה
• לחץ על הלחצן אישור

2. הוסף נקודות חמות מעל כל מקש בתמונת הפסנתר של מנוע צעד

א) בחר "נקודה חמה" מחלון ארגז הכלים

ב) גרור ושנה את גודל הנקודה החמה כך שיכסה את מקש ה- "A". זהו האזור שיגיב ללחיצות "מקש A". הוא יהיה שקוף כאשר יעלה ללוח Nextion.

ג) בחר בכרטיסייה "מגע הקש על אירוע" בחלון האירוע.

ד) הקלד את הדברים הבאים בסעיף "קוד משתמש"

הדפס 1

ה) חזור על שלבים 2a-2d עבור כל אחד מהמקשים האחרים לפי הטבלה שלהלן.

** כאשר לוחצים על המקש הספציפי, הלוח המשופר של Nextion ישדר את המספר המודפס, ואחריו שלושה ערכים 0x00. ניתן להתעלם מערכי הסיום.

3. כפתור "חזרה" יאפשר לי לקפוץ חזרה לממשק הקודם בלוח Nextion Enhanced.

א) צור נקודה חמה לכפתור הגב באמצעות התהליך הבא:

1. בחר נקודה חמה מחלון ארגז הכלים
2. הזז/שנה את הנקודה החמה באמצעות כפתור "חזרה"

ב) בחר את חלון האירוע.

ג) ודא שהכרטיסייה "אירוע עיתונות מגע" נבחרה

ד) הקלד: דף עמוד 1 למקטע קוד משתמש

שלב 9: איתור באגים

הדבר הטוב בעורך Nextion הוא שתוכל לבדוק את פונקציונליות הממשק לפני שתעלה אותו ללוח.

1. שמור את הפרויקט על ידי לחיצה על כפתור השמירה בשורת המשימות
2. לאחר מכן לחץ על כפתור הידור
3. לאחר מכן לחץ על כפתור באגים.

יופיע חלון אמולטור של Nextion. חלון זה אמור להגיב באותו אופן כמו מודול Nextion לאחר העלאת קובץ Nextion ללוח. אמולטור זה הוא דרך מצוינת לבדוק את הממשק שלך ולוודא שהוא נראה ועובד כצפוי. לאחר שהייתי מרוצה מהממשקים, העברתי את קובץ Nextion המורכב לכרטיס SD:

1. לחץ על כפתור הידור
2. קובץ → פתח תיקיית Build
3. בחר את הקובץ *.tft בשם זהה לזה של הפרויקט.
4. העתק אותו לכרטיס מיקרו SDHC
5. הכנס את כרטיס ה- SDHC לחריץ כרטיס ה- SD בתצוגת Nextion
6. הפעל את לוח Nextion

המתן עד שהקובץ יהבהב בלוח Nextion, ותראה הודעה שנראית כך:

השלב הבא הוא לכבות את לוח Nextion ולהסיר את כרטיס ה- SDHC.

שלב 10: הגדרת ARDUINO

התצוגה המשופרת של Nextion מוכנה, ועכשיו הגיע תורו של הארדואינו. ה- Arduino מתוכנת לקבל הודעות סידריות מהתצוגה המשופרת של Nextion ולשלוט במנוע הצעד המבוסס על האותיות או המספרים שהתקבלו. האותיות או המספרים הייחודיים המועברים מלוח Nextion מאפשרים לארדואינו להבין על איזה כפתור נלחץ, והוא משתמש במספרים או באותיות אלה כדי לשלוט על זרימת הקוד על מנת לבצע פעולות מנוע צעד ספציפיות.

ספריית SoftwareSerial משמשת לאפשר תקשורת סידרית בין ה- Arduino לתצוגה המשופרת Nextion. ספריית AccelStepper משמשת לפשט את תהליך השליטה במנועי צעד.

הגדר מהירות מקסימלית ומינימלית עבור המנועים, וכמה מקשים שהוגדרו מראש. אפשר "לכוון" את המנוע באמצעות הממשק הראשון של תצוגת Nextion. אתה יכול לעשות זאת על ידי הפיכת המנוע לסיבוב מהיר או איטי יותר עד שתגיע למפתח הרצוי. כאן משמשת אפליקציית "Tuner T1 Free" מחנות האפליקציות של iTunes לזיהוי מתי המנוע ייצר פתק במפתח. כשהמנוע ייצר פתק ספציפי, הייתי רושם את מהירות מנוע הצעד שהודפס לחלון הצג הטורי. בכל פעם שמהירות המנוע עולה או יורדת, קוד Arduino מדפיס את המהירות לחלון הצג הטורי. לאחר מכן אני משתמש במהירויות אלה כדי לעדכן את מערך ההערות בקוד הארדואינו. מערך התווים מחזיק במהירויות מנוע הצעד המתאימות לתווים האישיים על הפסנתר. תצוגת Nextion בעצם שולחת את מספר האינדקס של השטר למשחק מתוך מערך התווים על הארדואינו, ובכך מפשט את הקוד הנדרש לסובב את המנוע ב -16 מהירויות שונות.

שלב 11: סיום+סכמטים

כאשר כל הלוחות כבויים, השלב הבא הוא ליצור את כל חיבורי החומרה הדרושים ל- Arduino. יש לשקול שני חלקים עיקריים:

• נהג המנוע והמנוע
• הלוח המשופר של Nextion.

עליך לוודא שאתה משתמש במקור כוח חיצוני כדי להפעיל את מנוע הצעד וגם את הלוח המשופר של Nextion. לוח הנהג של מנוע הצעד עצמו הופעל על ידי ה- Arduino ללא בעיות, אך מנוע הצעד בפועל יזדקק לספק כוח חיצוני. לוח Nextion Enhanced צריך גם ספק כוח חיצוני מכיוון שהוא דורש יותר זרם ממה שהארדואינו יכול לספק בבטחה.

שימו לב לאספקת החשמל החיצונית המשמשת. וידאתי שיש לי ספק כוח מספיק גדול כדי להתמודד עם דרישות החשמל של הפרויקט, וניצלתי את גליונות הנתונים הרלוונטיים כדי לעזור לי לזהות את הדרישות האלה. אם אתה מתכנן לשכפל פרויקט זה, הקפד לקחת בחשבון את דרישות ההספק הספציפיות של המנוע שלך, נהג המנוע והתצוגה של Nextion. הארדואינו יכול לספק רק 400mA של הזרם מהסיכה של 5V. כשהכל מחובר, הפעלתי את תצוגת Nextion ולאחר מכן הפעלתי את ה- Arduino. מנוע הצעד מתחיל להסתובב אוטומטית. השתמשתי בממשק הראשון כדי לשנות את כיוון ו/או מהירות המנוע. שים לב למהירות המקסימלית והמינימלית שהוגדרו בקוד ה- Arduino. לאחר מכן השתמשתי בכפתור הבא כדי לקפוץ לממשק השני בתצוגה המשופרת של Nextion. הממשק השני נראה כמו פסנתר. וכשאני לוחץ על מקש בתצוגת הפסנתר, המנוע משנה את המהירות כך שיתאים לתו שלחצתי.

זהו, עכשיו סיימת.

מקווה שתאהבו את זה