קוביות ארדואינו אולד: 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

המדריך הזה עוסק באיך שאתה יכול לבנות קוביות אלקטרוניות שנראות למראה מאוד בעזרת תצוגת אולדו ואו ארדואינו או דומה. כבר בתחילת הפרויקט הזה החלטתי שאחרי שסיים האב טיפוס אני רוצה לבנות גרסה בהתאמה אישית, אז בבלתי ניתן לתיאור זה יש תיאורים כיצד לבנות את גירסת האב טיפוס וטיפים שימושיים אם ברצונך לבנות גירסה מותאמת אישית משלך.

הסרטון מציג את גרסת הקוביות והפונקציות הסופיות בהתאמה אישית.

שלב 1: פונקציות קוביות

לקוביות יש מתג בחירה לבחירה בין 1 או 2 קוביות., יש לה גם אלמנט פיזו ליצירת צליל כשהקוביות מפעילות מספרים אקראיים וכאשר הוא מפסיק. כל עוד מתג הלחיצה נשמר לחיצה הקפות פועלות ומציגות מספרים אקראיים בתצוגה. כאשר הכפתור משתחרר הוא מתחיל להאט מספר זמן אקראי עד שהוא סוף סוף עוצר ומציג את התוצאות. זה כדי לדמות את ההתנהגות של קובייה מתגלגלת אמיתית.

לקוביות מעגל כיבוי אוטומטי לחיסכון בסוללות.

אם אינך משתמש בקוביה במשך 60 שניות החשמל יכבה אוטומטית.

בתוכנה יש פונקציה להפעלה או כיבוי של הצליל על ידי לחיצה ארוכה על מתג הבחירה למשך יותר משנייה אחת.

שלב 2: הפונקציה לכיבוי אוטומטי

לקוביה יש פונקציה לסגור את עצמה כאשר היא לא משמשת לחיסכון בסוללות, עיין בתרשימים של מעגל הכיבוי האוטומטי.

ככה זה עובד:

המעגל מורכב מטרנזיסטור P FET המתנהג כמו מתג. השער על הטרנזיסטור נשלט על ידי כפתור רגע רגיל (S1). כאשר לוחצים על המתג המתח יורד על השער והזרם מתחיל לזרום דרך הטרנזיסטור. בשער יש טרנזיסטור אחר במקביל למעבר לקרקע. הטרנזיסטור שומר על מתח נמוך בשער ה- FET כל עוד המתח בבסיס גבוה. מתח הבסיס מופעל מבקר המיקרו ואחד הדברים הראשונים שהסקיצה עושה כאשר הבקר מופעל הוא הגדרת הסיכה הדיגיטלית 8 ל- High ועל ידי נעילת התוכנה במעגל. ווסת המתח 7805 מייצב את המתח ל- 5V ושתי הדיודות מונעות מה- 9 וולט מהסוללה להגיע לבקר המיקרו. אותו מתג משמש גם לשליטה על הכניסה הדיגיטלית בבקר, (סיכה 7).

במערכון אנו מודדים את הזמן שחלף מאז הלחיצה על הכפתור ומשווים אותו לזמן ההפעלה שנקבע.

לפני שהכוח נכבה הקוביות/ הקוביות מתחילות להבהב ואות אזהרה נפלט מהפייזו כך שהמשתמש יספיק ללחוץ שוב על המתג כדי לאפס את הטיימר.

רגע לפני שהכוח נכבה אחסן את המיקרו -בקר את המספר האחרון בזיכרון EEPROM יחד עם מספר הקוביות/הקוביות שנבחר ומצב הצליל. ערכים אלה נזכרים בתחילת הקוביה הבאה.

שלב 3: אב הטיפוס

עכשיו הגיע הזמן להתחיל לבנות.

אתה צריך:

• 1 לוח לחם ללא הלחמה
• 1 ארדואינו אונו
• תצוגת OLED אחת 128x64 i2c
• 2 קבלים 10uF
• 1 קבלים 100nF
• 2 נגדים 10 קאוהם
• 2 נגד 100 קאוהם
• 2 דיודות 1n4148
• 1 טרנזיסטור NPN BC547b
• 1 MosFET IRF9640
• 1 מתח וסת L7805
• 2 מתג מומנטרי
• 1 פיאזו
• כבל מגשר
• סוללה 9 וולט

זהו זה.

עקוב בזהירות אחר התמונה המפריעה למעלה

שימו לב במיוחד לדיודה שמאחורי ווסת המתח בתמונה (קשה לראות), D1 בתרשים. צד האנודה של הדיודה צריך להיות מחובר לאספן של המוביל BC547.

ה- Piezo מחובר לסיכה 6, לחצן גלילה לסיכה 7, לחצן בחירה לסיכה 10 ושלט Power_ON לסיכה 8.

אל תשכח להפעיל את ה- Arduino Uno שלך דרך סיכת 5V וסיכת הקרקע בלוח ה- Arduino ולא דרך המעיל DC בצד.

הסקיצה משתמשת ב- U8g2lib.h לתצוגה, אתה מוצא אותה כאן, https://github.com/olikraus/u8g2/, הורד והתקן לפני עריכת הקוד.

כיצד להתקין ספריות? Https: //www.arduino.cc/en/Guide/Libraries

העתק את הקוד והדבק אותו ב- Arduino IDE והעלה את הסקיצה.

אל תשכח להסיר את כבל ה- USB מהארדואינו בסיום אחרת פעולת הכיבוי האוטומטי לא תפעל מכיוון שה- USB/המחשב מפעיל את הבקר.

שלב 4: הגרסה המותאמת אישית

שאר ההדרכה הזו עוסקת בטיפים וטריקס, אם ברצונך להמיר אותה לגרסה שימושית ומותאמת יותר.

כדי לצייר את הסכימה המלאה של הגרסה המותאמת אישית השתמשתי בתוכנת הסכימה וה- PCB המקוונת בחינם EASYEDA אתה יכול למצוא אותה כאן

בעת הזמנת הרכיבים אתה צריך להיות בטוח שבמיקרו -בקר יש את מטען האתחול של Arduino על השבב, אם לא, עליך להכין תחילה את השבב. זה הרבה הדרכה באינטרנט איך לעשות את זה.

הוספתי רכיבים נוספים שאינם בשימוש בפרויקט זה אך קיימים לפרויקטים עתידיים. U4, U5, R4, S2.

כותרת ה- PGM בתרשימים משמשת לתכנות השבב. אם אתה רוצה לתכנת את השבב באמצעות יציאת PGM אתה צריך מתאם USB לטורי.

USB ללוחות UART סדרתיים

אתה כמובן יכול להעלות את הסקיצה לבקר באמצעות לוח ה- Arduino שלך ולאחר מכן להעביר את השבב ל- PCB במקום זאת.

EASYEDA מספקים גם פונקציה לייצור ה- PCB עבורך.

לפני שהתחלתי להמיר את הסכימה לפריסת PCB בחרתי בקופסה בעלת הגודל הנכון והחדר לסוללת 9 וולט הניתנת לשינוי מבחוץ.

הסיבה לכך הייתה שהייתי צריך את הממדים והיכן למקם את החור על הלוח ה PCB לברגים לפני שהתחלתי לעשות את הפריסה, כך שה- PCB הסופי יתאים בצורה מושלמת לקופסה.

אני מודד את הממד הפנימי מהקופסה בזהירות רבה ולאחר מכן ממיר את העיצוב ללוח בגודל מותאם אישית באמצעות אותה תוכנה ולאחר מכן לוחץ על כפתור ההמראה ומבצע הזמנה.

שלב 5: הלחמה

מכיוון שאני צריך להזמין יותר מ- PCB אחד כדי לקבל מחיר סביר, אני מתכנן אותו להיות תכליתי כדי שאוכל להשתמש באותו לוח ובקופסה לפרויקטים עתידיים. הוספתי סיכות נוספות ליציאות אנלוגיות ודיגיטליות יחד עם לחצנים נוספים. בפרויקט זה אני משתמש ב- S1 כדי להפעיל את המעגל ולגלגל את הקוביות, ו- S3 כ- Select. כאשר קיבלת את ה- PCB הגיע הזמן להלחם את כל הרכיבים במקום הנכון. על הלוח שלי התצוגה והכפתורים מותקנים על החלק האחורי כדי לצמצם את הגודל ולהיות נגישים מבחוץ.

כשבניתי את הקוביות שלי הבנתי שזה יהיה נחמד אם תוכל לנער את הקופסה כדי להפעיל אותה ולגלגל את הקוביות. אם אתה רוצה את התכונה הזו אתה צריך לעשות שינוי קטן במעגל.

שינוי:

החלף את מתג הגליל (S1), לחיישן מתג הטיה והוסף קבל 100uF במקביל למתג בכדי להחזיק את הרמה בשער ה- FET נמוך מספיק זמן, כך שלקר המיקרו יהיה זמן להתחיל ולהגדיר את יציאת החוצה הדיגיטלית HIGH ותפס את מעגל "ההדלקה".

עליך להרכיב את חיישן ההטיה על סיכות הארכה כך שתוכל לכופף אותו ולהתאים את הזווית כך שהמתג כבוי כשהקופסה מונחת על השולחן.

חיישן הטיה

שלב 6: גזור את החורים הדרושים בקופסה

בסיום ה- PCB הגיע הזמן לקדוח את החורים לתוך הקופסה. כדי לחתוך את החור המרובע לתצוגה השתמשתי במיקרו טוחן, אך ניתן כמובן להשתמש במסור ג'יג קטן או דומה.

שלב 7: החזית הקדמית

אז אתה צריך לוח קדמי נחמד. ציירתי את הלוח ב"תוכנת ציור חכמה "אבל אתה יכול להשתמש כמעט בכל תוכנת ציור שאתה אוהב.

כאשר תסיים את הציור, הדפס אותו במדפסת לייזר צבעונית רגילה או דומה, אך על נייר עבה מעט מהרגיל. קח יריעת פלסטיק עם דבק משני הצדדים. הסר את גיליון ההגנה של צד אחד והדבק בזהירות את הלוח. אתה יכול למצוא סרט פלסטיק זה ברוב חנויות הנייר.

שלב 8: חיתוך חורים בלוח

חותכים את החורים בלוח בעזרת סכין נייר חדה. עבור חורי הכפתורים העגולים, השתמשו בחורר. עכשיו הלוח נראה כמו מדבקה רגילה, אבל לפני שאתה מדביק אותו על הקופסה אתה צריך לרסס אותו בשכבה מגוננת של לכה. כשהפאנל התייבש, הדבק אותו בזהירות על הקופסה.

שלב 9: סיום הפרויקט

כשהגעתי לסוף הפרויקט הזה לצערי אני מוצא שהקוביות לפעמים קופאות כשאני מנער אותו וצריך להפעיל מחדש.

מעולם לא נתקלתי בבעיה זו במהלך אב טיפוס אז הייתי קצת מבולבל אבל גיליתי שזה נובע מרעש המוקרן על סיכות ה- SDA, SCL של התצוגה.

הפתרון היה להוסיף לנגדים נוספים 1k על כל סיכה ל- 5V כמשוך, ראה את התמונה. לאחר מכן הקוביות עובדות בצורה מושלמת כצפוי.

שלב 10: לנער ולגלגל

תעשה חיים.