Maonyesho ya 4x4 ya Chessboard ya Elektroniki / Na Arduino Mega + Reader ya RFID + Sensorer za athari za Ukumbi: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Hi watunga, Mimi ni Tahir Miriyev, mhitimu wa 2018 kutoka Chuo Kikuu cha Ufundi cha Mashariki ya Kati, Ankara / Uturuki. Nilijishughulisha na Hisabati ya Kutumika, lakini siku zote nilikuwa nikipenda kutengeneza vitu, haswa wakati ilihusisha kazi ya mikono na vifaa vya elektroniki, muundo na programu. Shukrani kwa kozi ya kipekee juu ya prototyping, iliyotolewa katika idara yetu ya Ubunifu wa Viwanda, nilipata nafasi ya kutengeneza kitu cha kupendeza sana. Mradi unaweza kutibiwa kama Mradi wa Muda, uliodumu kwa kipindi cha muhula mzima (miezi 4). Wanafunzi walipewa jukumu la kutafuta njia ya ubunifu ya kubuni bidhaa zilizopo / demos na watambue maoni yao kwa kutumia watawala na sensorer za Arduino. Nilikuwa nikifikiria juu ya chess, na baada ya kufanya utafiti juu ya miradi iliyofanikiwa, niligundua kuwa katika miradi ya awali watengenezaji walitumia injini za chess zilizowekwa tayari (ambapo hatua zote za kila takwimu zilipangwa katikati), pamoja na Raspberry Pi, MUX fulani sw, LED na swichi za mwanzi. Katika mradi wangu, ingawa, niliamua kuondoa programu yoyote ya nje kwa suala la injini ya chess, na kupata suluhisho la ubunifu la shida ya Utambuzi wa Kielelezo, nikitumia msomaji wa RFID, sensorer za athari za Hall na Arduino Mega.

Hatua ya 1: Je! Tatizo la Utambuzi wa Kielelezo ni nini na jinsi nilivyotatua

Ili kuiweka kwa urahisi, tuseme una ubao wa chess na "brain" = microcontroller, na lazima uifanye bodi yako ielewe ni takwimu gani uliyoshika mkononi mwako na wapi umeiweka. Hili ndilo tatizo la Utambuzi wa Kielelezo. Suluhisho la shida hii ni ndogo wakati una injini ya chess na vipande vyote vimesimama kwenye nafasi zao za kwanza kwenye ubao. Kabla sijaelezea kwanini ni hivyo, wacha nitoe maoni.

Kwa wale ambao wana shauku juu ya jinsi mambo yanavyofanya kazi hapa, lazima nifanye ufafanuzi juu ya kwanini tunahitaji swichi za mwanzi (au kwa upande wangu, nilitumia sensorer za athari ya Hall): ikiwa utaweka sumaku chini ya kila kipande na kuichukua kutoka mraba kwenye ubao (kudhani kuwa kuna swichi ya mwanzi chini ya kila mraba) kwa sababu ya uwepo / kutokuwepo kwa uwanja wa sumaku juu ya sensa, unaweza kumfanya mdhibiti wako aelewe ikiwa kuna / sio kipande kilichosimama kwenye mraba. Walakini, bado haiambii microcontroller chochote juu ya kipande kipi kimesimama kwenye mraba. Inasema tu kwamba hakuna / sio kipande kwenye mraba. Kwa wakati huu, tunakabiliwa uso kwa uso na shida ya Utambuzi wa Kielelezo, ambayo inaweza kutatuliwa kwa kutumia injini ya chess, na vipande vyote vimewekwa kwenye nafasi zao za mwanzo wakati mchezo wa chess unapoanza. Kwa njia hii microcontroller "anajua" ambapo kila kipande kinasimama kutoka mwanzo, na anwani zote zimewekwa kwenye kumbukumbu. Walakini, hii inatuletea kiwango cha juu sana: huwezi kuchagua, wacha tuseme, idadi yoyote ya vipande na uziweke kwa nasibu mahali popote kwenye bodi na uanze kuchambua mchezo. Daima lazima uanze kutoka mwanzo, vipande vyote vinapaswa kuwa kwenye ubao asili, kwani hii ndiyo njia pekee ya mdhibiti mdogo kufuatilia maeneo yao mara tu utakapoinua kipande na kuweka kwenye mraba mwingine. Kwa asili, hili ndilo tatizo nililoona na kuamua kufanyia kazi.

Suluhisho langu lilikuwa rahisi sana, ingawa lilikuwa la ubunifu. Niliweka msomaji wa RFID upande wa mbele wa bodi. Wakati huo huo, niliunganisha sio tu sumaku chini ya vipande lakini pia lebo ya RFID, na kila kipande kikiwa na kitambulisho cha kipekee. Kwa hivyo, kabla ya kuweka kielelezo kwenye mraba wowote unaotakiwa, unaweza kwanza kushikilia kipande hicho karibu na msomaji wa RFID na uiruhusu isome kitambulisho, tambua kipande, uihifadhi kwenye kumbukumbu, na kisha unaweza kuiweka mahali unapotaka. Pia, badala ya kutumia swichi za mwanzi, ili kurahisisha muundo wa mzunguko, nilitumia sensorer za athari za ukumbi, ambazo hufanya kazi vivyo hivyo, na tofauti tu ya kutuma 0 au 1 kwa mdhibiti mdogo kama data ya dijiti, ambayo inaashiria "kuna" au "hakuna" kipande chochote kwenye mraba, mtawaliwa. Niliongeza LED pia (kwa bahati mbaya sio ya rangi moja, hazikuwa na hizo), ili unapoinua kipande, maeneo yote ya mraba, ambapo kipande kilichoinuliwa kinaweza kuwekwa. Fikiria kama mazoezi ya kielimu kwa wanafunzi wa chess:)

Mwishowe, ningependa kutambua kuwa licha ya ukweli kwamba nilitumia mbinu kadhaa, mradi unabaki rahisi na kueleweka, haujashughulikiwa sana au ngumu zaidi. Sikuwa na wakati wa kutosha kuendelea na chessboard ya 8x8 (pia kwa sababu sensorer 64 za athari za ukumbi ni za gharama kubwa nchini Uturuki, nilifunika gharama zote zinazohusiana na projec), ndio sababu nilifanya toleo la onyesho la 4x4 na vipande viwili tu vilivyojaribiwa: Pawn na Malkia. Badala ya kutumia injini ya chess, niliandika nambari ya chanzo ya Arduino, ambayo inazalisha kila kitu utaona kwenye video hapa chini.

Hatua ya 2: Jinsi mambo yanavyofanya kazi

Kabla hatujafikia maelezo ya hatua kwa hatua ya jinsi mradi ulifanyika, nadhani itakuwa bora kutazama video inayoonyesha na kupata wazo la angavu juu ya kile ninachokizungumza.

Kumbuka # 1: moja ya LED nyekundu (ya kwanza katika safu / kutoka kushoto kwenda kulia) imechomwa nje, usijali.

Kumbuka # 2: ingawa inatumiwa sana, kutokana na uzoefu wangu naweza kusema kuwa Teknolojia ya RFID sio wazo bora kutumia katika matumizi ya DIY (kwa kweli ikiwa una njia mbadala). Kabla ya kila kitu kufanya kazi, nilifanya majaribio mengi kwa kuweka vipande vya chess karibu na msomaji na kusubiri hadi itakaposoma kitambulisho kwa usahihi. Bandari ya serial inapaswa kusanidiwa kwa sababu njia ambayo msomaji wa RFID anasoma kitambulisho ni maumivu ya kichwa tu. Mtu anapaswa kujaribu mwenyewe ili kuelewa suala hilo. Ikiwa unahitaji msaada zaidi, tafadhali nitumie barua pepe ([email protected]) au ongeza kwenye skype (tahir.miriyev9r1), ili tuweze kupanga mazungumzo na kujadili mambo kwa undani, nitaelezea kila kitu vizuri.

Hatua ya 3: Zana na Vipengele

Hapa kuna orodha ya zana zote nilizotumia kwa mradi huo: Vipengele vya elektroniki:

• Bodi ya mkate (x1)
• Omnidirectional A1126LUA-T (IC-1126 SW OMNI 3-SIP ALLEGRO) Sensorer za athari ya ukumbi (x16)
• LED za kimsingi 5 mm (x16)
• Waya za jumper
• 125 kHz RFID Reader na Antena (x1)
• Mega ya Arduino (x1)
• Lebo za RFID 3M (x2)

Vifaa vingine:

• Plexiglass
• Karatasi yenye kung'aa
• Plani fupi (mbao)
• Rangi ya akriliki (kijani kibichi na laini) x2
• Kadibodi nyembamba
• Sumaku 10 mm za mviringo (x2)
• Vipande vya alfajiri na Malkia
• Vipu vya chuma na vifaa vya kutengeneza

Hatua ya 4: Skematiki (Fritzing)

Skematiki ni ngumu kidogo, najua, lakini wazo linapaswa kuwa wazi. Ilikuwa mara ya kwanza kutumia Fritzing (ilipendekezwa sana na njia), labda unganisho linaweza kuteka kwa usahihi zaidi. Kwa hivyo, nilibaini kila kitu ndani ya skimu. Kumbuka: Sikuweza kupata mfano halisi wa RDIF Reader kati ya vifaa kwenye hifadhidata ya Fritzing. Mfano niliotumia ni moduli ya 125Khz RFID - UART. Unaweza kupata mafunzo kwenye Youtube kuhusu jinsi ya kuweka moduli hii na Arduino.

Hatua ya 5: Mchakato

Wakati wa kuelezea jinsi vitu vilifanywa. Tafadhali fuata maelezo ya hatua kwa hatua:

1. Chukua kadibodi ya cm 21x21, pamoja na kadibodi ya ziada kukata na gundi kuta za sehemu ya juu ya ubao, ili kutengeneza mraba 16 na A B C D 1 2 3 4 iliyoorodheshwa. Kwa kuwa kadibodi ni nyembamba, unaweza kushikilia sensorer 16 za athari za ukumbi kwenye kila mraba, na miguu 3 kila moja na 16 ya LED na miguu 2 kila mmoja.

2. Baada ya kuweka vifaa, utahitaji kutengeneza soldering, kwa miguu ya solder ya sensorer za athari ya Hall na taa za LED kwa waya za kuruka. Kwa wakati huu, ningependekeza kuchagua waya zenye rangi kwa njia nzuri, ili usichanganyike na + na - miguu ya LED, pia VCC, GND na miguu ya PIN ya sensorer za athari za Hall. Kwa kweli, mtu anaweza kuchapisha PCB na sensorer na hata aina ya WS2812 ya LED tayari imeuzwa, lakini niliamua kuweka mradi rahisi na kufanya "kazi ya mikono" zaidi. Kwa wakati huu, unachohitajika kufanya ni kuandaa kamba na sensorer, kwenye hatua za baadaye kufuatia kutoka kwa mpango wa Fritzing unaweza kuona wapi unapaswa kushikamana na mwisho wa kila waya. Kwa muda mfupi, zingine zitaenda moja kwa moja kwenye PIN kwenye Arduino Mega (zinatosha kwenye Arduino), zingine kwenye ubao wa mkate na GND zote zinaweza kuuzwa kwa kamba moja (kutengeneza msingi wa pamoja) ambao baadaye inapaswa kushikamana na GND kwenye bodi ya Arduino. Ujumbe mmoja muhimu hapa: Sensorer za athari za ukumbi ni za KIMATAIFA, ambayo inamaanisha haijalishi nguzo gani ya sumaku itashikiliwa karibu na sensa, itatuma data 0 wakati kuna uwanja wa sumaku karibu na 1 wakati hakuna, ambayo ni, sumaku iko mbali (zaidi ya lets say 5 sm) kutoka kwa sensa.

3. Andaa kadibodi ya cm 21x21 sawa na urekebishe Mega ya Arduino na ubao mrefu juu yake. Unaweza pia kukata kuta 4 za urefu wowote unaotakiwa kutoka kwa kadibodi tena, na uziunganishe kwa wima na hizo safu mbili za bodi za mraba 21x21 cm. Kisha fuata Fritzing Schematics kuanzisha vitu. Unaweza pia kuweka msomaji wa RFID baada ya kumaliza na LED na sensorer za athari ya Hall.

4. Jaribu ikiwa LED na sensorer zote zinafanya kazi, kwa kutuma ishara kwa kutumia nambari za msingi. Usiepuke hatua hii kwani itakuruhusu ujaribu ikiwa kila kitu kinafanya kazi vizuri na kupita kwa ujenzi zaidi wa bodi.

5. Andaa alfajiri na Malkia, na sumaku mbili za eneo la 10 cm zilizowekwa hapa chini, na vile vile vitambulisho vya RFID pande zote. Baadaye, utahitaji kusoma vitambulisho vya lebo hizo kutoka kwa Screen Screen kwenye Arduino IDE.

6. Ikiwa kila kitu kinafanya kazi vizuri, unaweza kuanza nambari kuu na ujaribu mambo!

7 (hiari). Unaweza kufanya kazi ya kisanii na kuni ambayo itakupa onyesho lako maoni ya asili zaidi. Hiyo ni juu ya mapenzi yako na mawazo.

Hatua ya 6: Baadhi ya Picha na Video Kutoka Vipindi tofauti

Hatua ya 7: Msimbo wa Chanzo

Sasa, tukimaliza na mfano, tuko tayari kuufufua na nambari ya Arduino hapa chini. Nilijaribu kuacha maoni mengi kadiri nilivyoweza, ili kufanya mchakato wa uchambuzi wa nambari kueleweka. Kusema kweli, mantiki inaweza kuonekana kuwa ngumu kutoka kwa maoni ya kwanza, lakini ikiwa utachimba zaidi kwa mantiki ya nambari, itaonekana kuwa kamili zaidi.

Kumbuka: Sawa na chessboard halisi, mimi nilipiga viwanja kama A1, A2, A3, A4, B1,…, C1,…, D1,.., D4. Walakini, kwenye nambari hiyo, sio vitendo kutumia nukuu hii. Kwa hivyo nilitumia safu na mraba uliowakilishwa kama 00, 01, 02, 03, 10, 11, 12, 13,…, 32, 33 mtawaliwa.

Asante kwa mawazo yako! Jaribu kila kitu na uwe huru kuandika maoni juu ya aina yoyote ya makosa ambayo nimekosa, maboresho, mapendekezo nk. Unatarajia kusikia maoni kadhaa kuhusu mradi huo. Ikiwa unahitaji msaada wa aina yoyote na mradi huo, nitumie barua pepe (miriyevt @ gmail.com) au ongeza kwenye skype (tahir.miriyev9r1), ili tuweze kupanga mazungumzo na kujadili mambo kwa undani. Kila la heri!