Mfumo wa Uhifadhi wa Sehemu: Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Mfumo wa Uhifadhi wa Sehemu ya Mwisho ni suluhisho la kipekee la kuandaa na kuhifadhi vifaa vya elektroniki. Programu ya kawaida inaruhusu uorodheshaji wa vifaa na kazi ya utaftaji iliyojengwa ili kupata ufikiaji wa haraka wa vifaa maalum. LED juu ya kila droo hutumiwa kuonyesha mahali na hali ya mtu binafsi, au kikundi, cha vifaa.

Vifaa

Asante kwa DFRobot kwa kutoa sehemu zifuatazo za mradi huu!

2 x 5V @ 3A Ugavi wa Nguvu ya USB

Inapatikana hapa (kiungo cha ushirika):

1 x Raspberry Pi 4 Mfano B

Inapatikana hapa (kiungo cha ushirika):

1 x 8.9 "1920x1200 Onyesho la Kugusa la IPS

Inapatikana hapa (kiungo cha ushirika):

1 x WS2812b LED-Ukanda, 30LED / m

Inapatikana kwenye Ebay

Faili zote za mradi huu zinaweza kupatikana kwenye GitHub yangu:

Hatua ya 1: Wazo

Usuli

Siku zote nimekuwa na shida kuandaa na kuhifadhi vifaa vyangu. Picha hapo juu inaonyesha hali ya suluhisho langu la sasa la uhifadhi wa vifaa. Wakati kuwa na vifaa kwenye masanduku mengi kote kwenye semina kunaweza kufanya kazi kwa wengine, daima imekuwa kutofaulu katika utiririshaji wangu mwenyewe wa kazi. Kwa hivyo, nilikuja na mradi wa kutatua shida hii.

Wazo

Wazo lilikuwa kuhifadhi vitu vyote katika mfumo huo wa uhifadhi. Mfumo wa kuhifadhi ungeundwa na droo nyingi na kila droo ingekuwa na taa ya LED juu yake.

Mtumiaji atatumia programu maalum ili kuingiliana na mfumo wa uhifadhi. Mtumiaji anapofanya utaftaji wa sehemu, mfumo huonyesha matokeo ya juu ya utaftaji kwenye skrini. Wakati huo huo, taa zinazohusiana na utaftaji zinawashwa, na hivyo kuonyesha eneo la sehemu ndani ya mfumo wa uhifadhi.

Licha ya kuonyesha eneo, rangi ya LED itaonyesha hali (yaani wingi) ya kila sehemu pia.

Mahitaji

Wazo lilivunjika kwa mahitaji yafuatayo ambayo mradi huu unakusudia kutosheleza:

Unda mfumo rahisi wa uhifadhi na urejeshwaji wa vifaa vidogo na vya kati

Unda kiolesura cha programu ya kuorodhesha na kutafuta kupitia vifaa

Tumia RGB za LED kuonyesha eneo na hali ya kila sehemu

Hatua ya 2: Ubuni - Mfumo wa Uhifadhi

Nilianza na modeli ya 3D mfumo wa uhifadhi yenyewe.

Niliunda mfumo wa uhifadhi kwa njia ya matriki ya droo zilizochapishwa na 3D kwa saizi tofauti. Droo zimewekwa kwenye gridi ya 35 × 12 kwa jumla ya droo 310. Hiyo ni nafasi ya kutosha kuhifadhi vifaa vyangu vyote vya sasa na kuacha nafasi ya upanuzi wa siku zijazo.

Nafasi kati ya droo kwenye mwelekeo wima imeundwa kutoshea mkanda wa 10mm pana juu ya kila safu ya droo. Nafasi katika mwelekeo usawa imeundwa ili kulinganisha nafasi ya LED kwenye ukanda wa LED. Nilidhani kuwa kutumia kipande cha LED cha 30LED / mita kungetengeneza saizi ya kutosha ya kila droo.

Droo zote na wamiliki wa droo wameundwa kuchapishwa kando na kukusanywa katika usanidi unaotaka. Droo zinapatikana kwa ukubwa tofauti na usanidi wowote wa droo utafanya kazi na programu baada ya mabadiliko kadhaa ya msimbo.

Ili kupunguza matumizi ya filament na wakati wa kuchapisha, unene wa ukuta kwenye sehemu zote zilizochapishwa za 3D umehifadhiwa kwa kiwango cha chini. Mara baada ya kukusanywa, kitengo cha jumla cha uhifadhi ni thabiti vya kutosha kuweka vifaa vingi vyepesi na vya wastani.

Hatua ya 3: Ubunifu - Onyesha mkono

Kwa kuwa mfumo wa uhifadhi unahitaji onyesho la HDMI kwa kiolesura cha mtumiaji, niliamua kubuni mkono unaoweza kubadilishwa ili kuweka onyesho na vifaa vya elektroniki.

Sehemu zote za mkono wa kuonyesha zilibuniwa kuchapishwa kwa 3D na kukusanywa na bolts za M8 na karanga. Mkono wa kuonyesha umeundwa kushikilia onyesho la HDMI, Raspberry Pi na nyaya zote.

Sehemu za mkono wa kuonyesha zilitegemea muundo huu kutoka kwa Thingiverse.

Hatua ya 4: Uchapishaji wa 3D & Uchoraji

Baada ya 3D kutengeneza sehemu zote, ilikuwa wakati wa kuanza kuchapisha mamia ya droo.

Nilitumia Prusa MK2S yangu kwa sehemu zote zilizochapishwa za 3D za mradi huu. Nilitumia filamenti ya PLA na urefu wa safu ya 0.2mm na ujazo wa 0%.

Vifaa vya msaada vilihitajika tu kwa mwenye droo ya ukubwa wa kati na mwenye droo ya ukubwa mkubwa. Niliamua uvumilivu kamili kati ya droo na wamiliki wa droo kuwa 0.2mm. Mileage yako inaweza kutegemea kichapishaji chako cha 3D.

Baada ya kuchapisha sehemu zote tofauti, nilitumia superglue kukusanya pamoja wamiliki wote wa droo kwenye gridi ya 35 × 12.

Sikuwa na filament ya kutosha ya rangi ile ile, kwa hivyo niliamua kuongeza kanzu ya rangi nyeusi ili kutoa mfumo wa kuhifadhi sura sawa.

Kwa kumbukumbu, mfumo wangu wote wa kuhifadhi 35 × 12 na droo 310 zinahitajika kuhusu 5kg ya filament ili kuchapisha.

Hatua ya 5: Elektroniki

Kama kwa umeme, uchaguzi wa vifaa ulikuwa sawa moja kwa moja.

Nilichagua Raspberry Pi 4 Model B iliyounganishwa na onyesho la HDMI kama kiolesura cha mtumiaji. Unaweza pia kutumia Raspberry Pi isiyo na kichwa na kiolesura na mfumo kupitia SSH. Matoleo ya zamani ya Raspberry Pi pia yanaweza kufanya kazi ikiwa yana uwezo wa kutumia Python 3. Maktaba ya Neopixel iliyotumiwa katika mradi huu haitumiki kwenye Python 2.

Kwa LED, nilichagua 30LED / m, WS2812b, LED-strip bila sababu yoyote. Vipande vingine vya LED pia vitafanya kazi ikiwa vinasaidiwa na maktaba ya Neopixel.

Kwa habari ya wiring, nyaya tatu za USB-C hutumiwa kutoa nguvu kwa Raspberry Pi, onyesho na taa za taa. Cable ya HDMI hutumiwa kuunganisha onyesho na Raspberry Pi.

Cable ya Arduino Uno na USB iliyoonyeshwa kwenye picha ni ya hiari. Unaweza kutuma data kwa Arduino kupitia Serial na kuitumia kama kidhibiti cha LED. Kwa unyenyekevu, nilichagua kutotumia Arduino katika mradi huu.

Mazoezi mazuri ya kubuni yatakuwa ni pamoja na mabadiliko ya kiwango kwenye laini ya data ya LED kwani Raspberry Pi GPIO ni 3V3 tu. Sikuwa na shida yoyote hadi sasa lakini nikifanya hivyo, nitatekeleza kitu kama "74AHCT125 Quad Level-Shifter".

Mwongozo wa kutumia Neopixel na Python na Raspberry Pi ipo hapa.

Hatua ya 6: Muhtasari wa Programu

Wakati sehemu zote zilichapishwa 3D, nilifanya kazi kwenye programu inayodhibiti mfumo mzima.

Programu hiyo imeandikwa katika Python 3 na ina maana ya kuendesha kama programu tumizi kwenye Raspberry Pi. Utendaji wa programu inaweza kuvunjika katika sehemu zifuatazo:

• Soma uingizaji wa mtumiaji
• Soma kutoka faili / andika hadi faili
• Pata matokeo kwa koni na taa za taa

Nitatoa maelezo rahisi ya kila hatua hapa chini.

Soma uingizaji wa mtumiaji

Wakati pembejeo ya mtumiaji inapopokelewa, safu ya misemo ya Regex hutumiwa kuamua ombi la watumiaji. Mtumiaji ana kazi zifuatazo za kuchagua kutoka:

Kazi	Piga Mfano
Orodhesha vitu vyote:	yote
Tafuta sehemu kwa kitambulisho:	ID22
Tafuta sehemu kwa vigezo:	R, 22, SMD
Badilisha idadi ya sehemu:	ID35 + 10
Ongeza kipengee kipya:	PI89: PI90, 100pcs, C, 470u, SMD: ongeza
Ondoa sehemu iliyopo:	ID10: rm
Msaada wa sintaksia:	msaada

Soma kutoka faili / andika hadi faili

Data ya sehemu imehifadhiwa kwenye faili ya.txt. Kulingana na pembejeo, programu inatafuta data kwenye faili au inaandika data mpya kwenye faili. Takwimu mpya imeandikwa wakati wa kuondoa, kuongeza au kubadilisha vifaa.

Pato la matokeo

Programu hutoa matokeo kutoka kwa operesheni hadi koni. Ikiwa utaftaji umefanywa, pia hutengeneza na kutoa data ya LED kwa wakati mmoja.

Hatua ya 7: Muundo wa Takwimu

Takwimu ya sehemu katika faili ya.txt inafuata muundo maalum. Kila safu ya faili ina habari juu ya sehemu moja ambayo imehifadhiwa ndani ya mfumo. Kila sehemu inajumuisha vigezo kadhaa ambavyo vinatenganishwa na koma.

Vigezo vingine ni lazima na hutumiwa na programu kuweka wimbo wa eneo la sehemu na rangi za LED. Kwa hivyo lazima wafuate muundo maalum.

Vigezo vya lazima na muundo wao ni:

• ID (katika muundo IDX ambapo X ni nambari moja au zaidi)

  Kitambulisho hufanya kama kitambulisho cha kipekee kwa kila sehemu. Inatumika wakati wa kutafuta na kufuta vifaa

• PI (katika muundo PIX: X ambapo X ni nambari moja au zaidi)

  PI inaelezea ni LED gani zinazolingana na sehemu gani

• Wingi (katika muundo wa Xpcs ambapo X ni nambari moja au zaidi)

  Wingi hutumiwa kuamua rangi ya LED kwa kila sehemu

Vigezo vingine vimekusudiwa mtumiaji. Programu haiitaji kuingiliana na hizo na muundo wao kwa hivyo ni hiari.

Hatua ya 8: Mkutano - Elektroniki

Mkutano unaweza kugawanywa katika sehemu mbili, sehemu ya kwanza ikiwa ni mkono wa kuonyesha na vifaa vya elektroniki.

Nilikusanya sehemu zilizochapishwa za 3D kwa kutumia bolts na karanga zinazohitajika. Kisha nikaunganisha mkono uliochapishwa wa 3D kwenye onyesho la HDMI kwa kutumia screws 4mm. Raspberry Pi iliambatanishwa katika eneo linalofaa na wiring iliunganishwa kulingana na mchoro katika "Hatua ya 5: Elektroniki".

Jaribio lilifanywa kwa kebo kudhibiti wiring kwa kuifunga karibu na bracket ya kuonyesha. Nilitumia vifungo vya kebo kuongoza nyaya za nguvu na data kando ya mkono wa kuonyesha ili kuungana na mfumo wote wa uhifadhi.

Hatua ya 9: Mkutano - Mfumo wa Uhifadhi

Sehemu ya pili ya mkutano ni mfumo wa kuhifadhi yenyewe.

Kutumia mashimo yaliyojumuishwa, niliunganisha mikusanyiko yote tofauti ya droo kwenye kipande cha plywood iliyochorwa ambayo hufanya kama ubao wa nyuma.

Baada ya hapo, niliunganisha vipande vya LED kwenye kila safu na nikaunganisha safu zote pamoja katika ukanda mmoja wa LED. Usanidi wa kila safu na mwelekeo wa mkanda wa LED haijalishi kwani inaweza kusanidiwa tena katika programu.

Ili kumaliza mkutano, niliambatanisha mkono wa kuonyesha na vifaa vya elektroniki upande wa ubao wa nyuma wa plywood.

Nilipanga vifaa vyote kwenye nyumba yao mpya na kuziongeza kwenye hifadhidata ya faili ya.txt.

Hatua ya 10: Kujumuishwa

Mradi sasa umekamilika na nimefurahishwa sana na jinsi ilivyotokea!

Nina muda tu wa kutumia mfumo wangu mpya wa kuhifadhi kwa siku chache na imekuwa ikifanya kazi vizuri. Ninafurahi kuona jinsi mfumo huu unabadilisha utiririshaji wangu wa kazi siku za usoni kwani hiyo ndiyo ilikuwa kusudi la mradi huu wote.

Natumai ulifurahiya mradi huu na ikiwa una maoni yoyote, maoni, au maswali, tafadhali waache hapa chini.