Jedwali la Kahawa la LED la Kidhibiti cha Bluetooth: Hatua 10 (na Picha)

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

Huu ulikuwa mradi wangu wa kwanza halisi wa Arduino na pia ni wa kwanza kufundishwa kwa hivyo kuwa mwema katika maoni:) Nilitaka kujaribu kujibu maswali ambayo yalinichukua muda kujua na kutoa maagizo ya kina kwa hivyo ikiwa unajua sana hobbyist umeme basi unaweza kuruka kwa kila hatua lakini ikiwa wewe ni mpya kwa hii inapaswa kukupa kila kitu unachohitaji.

Lengo la mradi huo ilikuwa kuunda skrini ya pikseli 12 x 12 kwenye meza ya kahawa ambayo inaweza kudhibitiwa kupitia bluetooth na kutumika kama chumba baridi cha kucheza / kucheza michezo juu yake.

Kwa ujenzi huu utahitaji sehemu hizi:

1. Arudino Mega (au kiumbe) -
2. Shield ya Kadi ya SD ya Arduino (Nilitumia hii na nikauza vichwa) -
3. Kadi ya Micro SD - Ukubwa wowote utafanya lakini lazima ufomatiwe katika FAT32
4. 5m WS2812B Ukanda wa Kuongeza wa LED -
5. Moduli ya Bluetooth ya HC05 -
6. 5 V 6 Amp Power - (nilitumia hii lakini kuna wengine mia kwenye ebay)
7. Meza ya KUKOSA ya Ikea (classic hobbyists) -
8. Ufikiaji wa mkataji wa laser kwa plywood ya 3 mm (au mkono thabiti sana). Unaweza kuagiza sehemu za kukata laser mkondoni katika maeneo anuwai (https://www.hobbytronics.co.uk/laser-cutting kwa mfano)
9. Rangi ya dawa nyeupe
10. Sehemu ya 2 m ya aluminium (1 1/2 x 1 1/2 x 1/8) -
11. Kioo cha juu cha 450 mm x 450 mm x 6 mm (glaziers nyingi za hapa zinaweza kukata vipande vya kawaida kwako lakini nilitumia hawa watu
12. 1 x 100 ndogo Farad Capacitor
13. 2 x 1k kupinga
14. 1 x 2k kupinga
15. 1 x potentiometer ya mzunguko
16. Wanarukaji anuwai (labda dazeni wakati wa kuiga)
17. Angalau rangi tatu za nyaya nene za kutengenezea (hii inaweza kuteka mikondo kubwa kwa hivyo nisingependekeza waya za kuruka kwa nguvu)
18. Stripboard kwa mzunguko wa ndani (usijali ni rahisi sana)

Zana zinahitajika:

1. Svetsade ya chuma + ya kuuza
2. Jozi ya vipande
3. Vipande vya waya
4. Dremel au jigsaw ya aina fulani kudanganya meza. Nilitumia hii https://www.amazon.co.uk/gp/product/B0078LENZC/ref… na vipande vya kukata ond

Hatua ya 1: Jaribio la awali na Mpangilio

Bandari ya kwanza ya simu ni kukata kipande cha LED kwa urefu unaohitaji. Ukanda huu wa LED ni rahisi kutumia kwa sababu una pini 3 tu na hufanya Arduino ifanye kazi halisi. Nilikata kijiko katika sehemu 12 kila urefu wa LED 12 kama inavyoonekana kwenye takwimu na kuziweka nyuma ya meza kunisaidia kuibua ninakoenda na hii.

Kisha nilikuwa na LED chache zilizobaki kwa hivyo niliwaunganisha hadi Arduino UNO ambayo ilibidi nipime ikiwa walifanya kazi (unaweza kutumia Mega iliyotajwa kwenye muhtasari wa mradi pia). Ili kufanya hivyo nilikata na kuvua vichwa vya kiume kwa vichwa vya kiume na kuziuza kwa pedi mwisho wa ukanda wa LED. Kwenye ukanda wa WS2812 nilitumia waya wa 5V ni nyekundu, ardhi ni nyeupe na data ni kijani. Hakikisha umezingatia mshale wa mwelekeo uliochapishwa kwenye ukanda wa WS2812B ili usijaribu kutuma data katika mwelekeo usiofaa. Niliunganisha laini ya 5V na 5V kwenye Arduino, Ground hadi GND na Takwimu kubandika 6 na kipinga 1k mfululizo. Kumbuka kuwa muundo wa Fritzing wa LED za WS2812B ni tofauti kidogo na zile ambazo nilikuwa nimetoa - inatosha kusema, hakikisha tu kwamba data imeunganishwa kwa kubandika 6, Gnd imeunganishwa ardhini na 5 imeunganishwa na 5V.

Na LEDs chache (5 au zaidi) Arduino inapaswa kuwa nzuri kutoa nguvu; hata hivyo huwezi kuwatia nguvu wengi kwani wanapokuwa weupe kabisa LED zinachora hadi 60mA kila moja na zinaweza kuzidi Arduino haraka.

Kwa kudhani una Arduino IDE (ikiwa sio kupakua na kuiweka) weka aina ya chipset kwa Arduino unayo na weka bandari ya COM kwa ile inayoonyesha Arduino katika chaguzi. Sasa pakua maktaba ya FastLED na usakinishe (https://fastled.io/). Fungua mfano wa striptest.h na uweke idadi ya LED kwenye mchoro hata iwe na nyingi (nilikuwa na 5 kushoto). Gonga uthibitishe na (kudhani yote yanaenda sawa) pakia kwa Arduino na unapaswa kuona taa kwenye ukanda mdogo zinakuja na kubadilisha rangi.

Hatua ya 2: Kuunganisha Matrix na Stripboard

Sasa ni wakati wa kuanza kuunda tumbo la LED.

Kata urefu mfupi 11 wa kila rangi tatu za waya ulizonazo. Hakikisha zina urefu wa kutosha kutoka mwisho wa ukanda mmoja hadi mwanzo wa inayofuata. Wakati wa kuweka vipande vya LED nje unahitaji kuhakikisha kuwa mshale wa mtiririko wa data unafuata nyoka. Mara tu hii inapowekwa, suuza kwa uangalifu kila safu iliyoongozwa hadi ile inayofuata kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu. Hii ni rahisi sana ikiwa unatumia rangi moja kwa kila aina ya unganisho.

Sasa, soldering zaidi, tunahitaji kuunda ukanda ambao utashughulikia nguvu kutoka kwa umeme kuu. Niliuza nguzo mbili kwenye ukanda pamoja kwa 5V na GND zote ili iweze kushughulikia bora sasa. Tazama skimu iliyoambatanishwa kwa mzunguko unahitaji kuunda. Unapouza capacitor, hakikisha kwamba mwisho hasi umeambatanishwa na reli ya GND, sio 5V moja. Mara tu ukanda umemalizika tunahitaji kuunganisha + VE na GND kwenye ukanda wa LED na pia tumia nusu nyingine ya warukaji tuliowakata mapema ili kuunganisha Arduino kwenye usambazaji wa umeme na ubao wa mkanda. Sasa itakuwa wakati mzuri wa kuongeza bodi ya kuzuka ya SD kwenye Arduino ili tuweze kuhifadhi faili na kuisoma baadaye. Mara tu bodi ya kuzuka ya SD iko mahali tunaweza kuunganisha reli ya 5V kwenye pini ya Vin na GND kwa pini yoyote ya GND kwenye Arduino.

Mwishowe, tunaweza kuunganisha potentiometer na pembejeo ya Analog A0 kama inavyoonyeshwa ili tuwe na njia ya kudhibiti mwangaza wa LEDs.

Mara tu haya yote yamekamilika tunaweza kupakia mchoro wa striptest tena kubadilisha idadi ya LED kuwa 144. Hakikisha una nguvu ya umeme kabla ya kupakia mchoro huu. Tunatumai kuwa LED zote zinapaswa kuwaka katika muundo wa mchoro mkali ili tujue kila kitu kinafanya kazi.

Hatua ya 3: Ujumuishaji wa Moduli ya Bluetooth

Kipande cha mwisho cha wiring sasa, kitengo cha HC05 kinaunganisha na Arduino Mega kama inavyoonyeshwa kwenye skimu. Hakikisha kwamba kitengo cha HC05 kinaunganisha na bandari za Rx1 na Tx1 kwenye mega - hii inafanya iwe rahisi kupanga na kuepusha kutumia matumizi ya maktaba ya "softwareserial".

NB. Kitengo cha HC05 kitachukua ama 5V ndani au 3.3V ndani na kwa ujumla hufanya kazi kwa mantiki ya 3.3V kwa hivyo niliiunganisha na reli ya 3.3V. Maagizo mengine yameonyesha Tx (kwenye Arduino) kwa Rx (kwenye kitengo cha HC05) na mzunguko unaoweza kugawanya kubisha mantiki ya 5 V kutoka Arduino hadi kiwango cha asili kwa moduli ya HC05. Hii ndio sababu nilikuwa na vipinga 1k na 2k katika orodha ya sehemu; Walakini, sikujisumbua na inaonekana kuwa na furaha kabisa kwenye meza yangu:)

Hatua ya 4: Utapeli wa Jedwali

Sasa tunahitaji kuanza kukata meza ili kutoa LED zetu na umeme nyumba mpya.

Kwanza onyesha mraba wa 450 mm x 450 mm katikati ya juu ya meza ya KUKOSA. Kutumia Dremel (au jigsaw) kata mraba kwa kadri uwezavyo kuiweka sawa. Sasa tunaweza kuondoa juu na kadibodi vipande vya ndani tukikuacha ukiwa na dari ya juu kama ilivyoonyeshwa kwenye picha. Kutumia Dremel tena tunaweza kuchimba shimo kwenye kona ya chini ya meza ili tuwe na mahali pa kupitisha kebo kuu.

Mara tu meza inapoandaliwa tunaweza kuweka mkanda kwa LED chini kwa nafasi nzuri kabla ya kuendelea na hatua zifuatazo. Nimeona ni muhimu kuhakikisha kuwa vifaa vya elektroniki vilikuwa sawa kila baada ya kila hatua kwa hivyo jaribu mchoro wa striptest tena.

Mara tu unapokuwa sawa kila kitu kiko mahali pake sahihi basi unaweza kuchimba mashimo kadhaa madogo ili kuweka usambazaji wa umeme ndani ya ukingo wa meza ukitumia bolts ndogo. Nilichagua kuweka Arduino nje ya meza ili niweze kupanga upya kwa urahisi ikiwa ninataka lakini imewekwa chini chini chini ya meza na haionekani kwa urahisi. Niliweka pia potentiometer kupitia chini ya meza ili udhibiti wa mwangaza uonekane mzuri na mtaalamu.

Hatua ya 5: Vipande vya Kukata Laser

Sasa tunahitaji kuanzisha sehemu zilizokatwa za laser ambazo zinaunda matrix ya mraba kwa hivyo tumeelezea saizi. Nimejumuisha faili za dxf za sehemu zilizokatwa za laser ambazo zinaunda matrix ya mbao na pia picha zao ili ujue zinapaswa kuonekanaje. Zimeundwa kwa vipande viwili tofauti, moja huenda pamoja na kila safu ya LED na nyingine inavuka. Sehemu ambazo msalaba una pengo la juu la 10 mm hukatwa chini ili kuruhusu wiring kupita. Pengo hili linaweza kupunguzwa hadi 5 mm kwani ninaonekana kuwa na kuvuja kidogo kwa mwanga kutoka kwa pikseli moja hadi nyingine.

Nakala 11 za sehemu zote mbili zinahitaji kukatwa kwa laser kutoka kwa plywood ya 3mm na kisha kuzikusanya ili kuhakikisha zinafaa kwa usahihi. Mara tu unapofurahi, chukua tumbo tena na uipulize nyeupe ili kuboresha sifa za kutafakari za meza. Wakati kavu huwarudisha pamoja tena na uwaweke juu ya taa za taa. Inaweza kuwa ngumu kuziweka pamoja baada ya kunyunyizia dawa kwani sasa ni nene lakini usiwe na wasiwasi kuwagonga kwa upole kabla ya kuweka tumbo kwenye meza.

Hatua ya 6: Glediator

Sasa tuna vifaa vyote vilivyotekelezwa tunaweza kuanza kutazama programu. Nilipakua na kusanikisha programu inayoitwa Glediator ili kuunda michoro kwa LEDs (https://www.solderlab.de/index.php/software/glediat…). Maagizo ya usanidi yanaweza kuwa kidogo lakini fuata wavuti kwa karibu na unapaswa kuwa sawa. Tunahitaji pia kupakua mchoro kutoka kwa wavuti ya Glediator kupakia kwenye Arduino (https://www.solderlab.de/index.php/downloads/catego…). Tunatumia LED za WS2812B kwa hivyo hakikisha unapakua moja sahihi (WS2812 Glediator Interface). Mara tu utakapofungua mchoro huu, badilisha NUMBER_OF_PIXELS kuwa 144 na uipakie kwenye Arduino.

Mara tu Glediator ikiwa imewekwa tunaweza kuanza kucheza michoro kwenye meza. Kwanza tunahitaji kuweka saizi ya tumbo kuwa 12 x 12 katika programu ya Glediator na pia weka aina ya pato kwa HSBL - Nyoka Horizontal (kuanzia) Kushoto Chini kwani hii ndio njia ambayo tumeunganisha waya za LED na kubadilisha mpangilio wa rangi kuwa GRB (hii ndio inachukua data za LED). Kwenye kichupo cha pato, fungua bandari ya COM na tumbo la LED linapaswa kuanza kuonyesha muundo wa LED kwenye skrini ya kati ya programu ya Glediator.

Unaweza kuunda michoro na kuzirekodi kwenye faili ya.dat ambayo tunaweza kupakia kwenye kadi ya SD ikimaanisha kuwa michoro zako uipendazo zinaweza kuonyeshwa mezani bila hitaji la PC kuunganishwa. Kuna mafunzo machache mkondoni juu ya hii (kwa mfano). Nimebadilisha vyanzo kadhaa tofauti vya nambari kufanya kazi kwa hii kwa hivyo nambari yangu inapaswa kuwa sawa.

Unapohifadhi michoro yako, hakikisha unaihifadhi kama "animX.dat" ambapo X ni nambari yoyote kutoka 1-15. Unaweza kutekeleza zaidi kwa kubadilisha mistari kadhaa kwenye nambari yangu.

NB- Wakati wa kurekodi faili za Glediator, programu hiyo ina mdudu ndani yake ambayo inamaanisha haikumbuki jinsi ulivyounganisha waya wa LED. Katika nambari yangu nimetekeleza kazi rahisi kugeuza mpangilio wa safu zilizohesabiwa hata ikimaanisha kuwa zote zinaonyeshwa kwa usahihi

Hatua ya 7: Udhibiti wa serial wa Bluetooth

Kuanzisha mawasiliano ya bluetooth kati ya smartphone na Arduino imeonekana kuwa ngumu sana lakini kuna hatua rahisi ambazo zitarahisisha hii. Kwanza, utahitaji kupakua programu ya smartphone yako. Nilitumia https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. lakini labda kuna sawa na iphone (ambayo lazima ulipe; p)

Labda umegundua kuwa moduli ya HC05 ina swichi ndogo juu yake. Ukiiwezesha na swichi hii imesisitizwa chini inaingia kwenye AT-mode ambayo inamaanisha unaweza kuhoji vigezo juu yake na ubadilishe ikiwa unataka.

Pakia mchoro ulioambatishwa kwa Mega na uweke kiwango cha serial kwenye PC yako hadi 9600. Tenganisha nguvu kwenye kitengo cha HC05 na kisha bonyeza kitufe kilicho chini unapoiunganisha tena. Kupepesa sasa kunapaswa kuwa karibu mara moja kila sekunde mbili - sasa HC05 iko katika hali ya AT.

Sasa katika mfuatiliaji wa serial tunaweza kutuma amri kwa HC05 na kuona majibu yake. Andika "AT" na bonyeza kitufe cha kutuma na unapaswa kuona "Sawa" rudi kwenye mfuatiliaji wa serial - sasa tunajua inasikiliza. Jina la Bluetooth la kifaa linaweza kubadilishwa kwa kuandika "AT + NAME = XYZPQR" ambapo XYZPQR ndio unataka moduli iitwe. Niliita yangu LightWave. Nambari ya siri ya default ya moduli ya bluetooth ni 1234 (au 0000) lakini hii inaweza kubadilishwa pia kwa kutuma "AT + PSWD = 9876" kwa mfano. Mwishowe, tunaweza kubadilisha kiwango cha mawasiliano cha HC05 kwa kutuma "AT + UART = 38400". Hiki ni kiwango cha chaguo-msingi cha moduli nyingi za HC05 lakini yangu ilikuwa imewekwa tofauti kwa hivyo ni mazoezi mazuri kuiweka kuwa na uhakika. Kuna maelezo zaidi juu ya maagizo haya hapa: -The-HC-05-…

Sasa tunaweza kujaribu kutuma amri kwa moduli kupitia kifaa cha bluetooth. Kwanza ondoa nguvu kwenye moduli ya HC05 na kisha uiunganishe tena. Unapaswa kuona kwamba kiwango cha kuangaza cha LED ni haraka zaidi - hii inamaanisha kuwa sasa inasubiri jozi. Kwenye smartphone yako, fungua programu ya Kidhibiti cha Bluetooth cha Arduino na upate moduli ya HC05. Ikiwa haujabadilisha jina labda itaitwa HC05 au sawa. Unapopewa chaguzi za jinsi ungependa kuungana, chagua hali ya Kituo. Sasa jaribu kutuma nambari kadhaa na maandishi na uone ikiwa mfuatiliaji wa serial kwenye PC anaripoti kuwa wamepokelewa. Tunatumahii kuwa na hivyo tunaweza kuendelea, ikiwa sivyo kuna mafundisho mengi ambayo yanaweza kukupa vidokezo vichache (https://www.instructables.com/id/Bluetooth-Hc-05-W… kwa mfano).

Jambo la mwisho kufanya hapa ni kuweka ramani kwa pembejeo za mtawala kwa nambari ambazo Arduino anaweza kufanya kitu na. Nilitumia maadili yafuatayo:

Juu = 1, Chini = 2, Kushoto = 3, Kulia = 4, Anza = 5, Chagua = 6.

Hatua ya 8: Michezo

Sichukui mkopo kwa nambari ya mchezo. Nilitumia nambari ya chanzo inayopatikana hapa https://github.com/davidhrbaty/IKEA-LED-Table iliyoandikwa na davidhrbaty. Walakini, nimebadilisha kwa njia tofauti tofauti:

1. Niliongeza kazi ya kuzuia mwangaza kulingana na thamani ya potentiometer ili tuweze kubadilisha mwangaza
2. Niliondoa mchezo wa matofali kwa sababu sikuweza kuukusanya
3. Nilibadilisha uandishi wa rangi ya vizuizi vya tetris kwa hivyo zote zilikuwa rangi tofauti
4. Nimepanga upya menyu
5. Nilitekeleza chaguo la kucheza michoro kutoka kwa kadi ya SD
6. Niliongeza ufuatiliaji wa alama za juu na chaguo kubwa la kuonyesha alama kwenye menyu

Nambari iliyoambatanishwa inapaswa kufanya kazi mara moja tu lakini ikiwa sivyo pendekezo langu litakuwa kuondoa michezo ambayo inaonekana inasababisha ujumbe wa makosa na kuthibitisha nambari tena hadi utambue shida iko wapi. Kisha pole pole ongeza tena katika ugumu zaidi.

Mwandishi wa asili wa nambari hii alifanya kazi nzuri ya kujenga kitu ambacho ni cha kawaida na rahisi kuongeza. Sio ngumu kuongezea katika visa vya ziada kuongeza kazi zaidi kwenye meza.

Chaguzi kwenye menyu ni:

1. Kadi ya SD - Inacheza michoro zilizohifadhiwa kwenye kadi ya SD
2. Tetris
3. Nyoka
4. Pong
5. Kete - Jenereta ya nuber bila mpangilio kati ya 1 na 6
6. Uhuishaji - Mkusanyiko wa michoro kutoka kwa maktaba ya FastLED
7. Uhuishaji wa Stars - BONYEZA - Sasa nimetekeleza Mchezo wa Maisha wa Conway badala ya uhuishaji huu
8. Uhuishaji wa Upinde wa mvua
9. Alama za Juu - Inaonyesha alama za juu za tetris na nyoka

Kabla ya kuanza kucheza unahitaji kuunda faili mbili za txt kwenye kadi ya SD, moja inaitwa "teths.txt" na nyingine inaitwa "snkhs.txt". Katika faili hizi zote weka nambari 0 kisha uzihifadhi kwenye folda ya mizizi ya kadi ya SD. Hizi ni faili za ufuatiliaji wa alama za juu na zitasasishwa kila wakati alama ya juu inapigwa. Ikiwa unataka kuiweka upya, badilisha tu maadili kurudi 0 kwenye PC.

Mara tu unapopakia mpango wa LED_table kwa Arduino unaweza kufungua mfuatiliaji wa serial na unapaswa kuona amri za bluetooth unapozituma - kwa njia hii unajua kila kitu kinafanya kazi vizuri.

Hatua ya 9: Furahiya

Yote iliyobaki kufanya ni kupakia nambari kuu ya meza ya LED kwenye Mega na kisha ufurahie kucheza na unijulishe alama zako za juu!

Bado nasubiri sehemu za juu ya meza kuwasili (Sehemu ya Aluminium T na glasi) lakini meza sasa inafanya kazi vizuri na ninaweza kucheza michezo juu yake.

Nijulishe ikiwa una maoni, mabadiliko au ona makosa yoyote niliyofanya.

Hatua ya 10: Sasisha

Sasa imekamilika kabisa!:)

Mwishowe nilichukua uwasilishaji wa sehemu ya aluminium T kwa edging na nilifanya kazi yangu nzuri katika kupunguza pamoja (zinageuka digrii 45 ni moja ya pembe ngumu) lakini iko karibu mraba. Kwa juu niliamua kupata karatasi nyembamba ya glasi (425 x 425 x 8mm) na nikaganda barafu chini kwa kutumia dawa ya baridi kali ya glasi ya Rustoleum. Nilitumia caulk ya kawaida (silicone sealant) kuunganisha juu na vipande vya pembe ili kuwe na kubadilika kidogo kwenye viungo ikiwa inahitajika.

Sasisho lililosasishwa. Sasa nimeongeza kwenye Mchezo wa Maisha wa Conway kama chaguo la 7 kwenye menyu badala ya uhuishaji wa nyota kama sikuwahi kuitumia. Ikiwa haujui mchezo huu ni nini, Google it, lakini kimsingi ni mchezo wa sifuri ambao unaonyesha mageuzi kulingana na sheria tatu rahisi. Mchezo wa Maisha wa Conway

Sasisha ^ 3. Nimefanya marekebisho kadhaa kwa nambari hiyo hivi sasa inajumuisha hitilafu kuhusu upunguzaji wa LED nyekundu na pia inajumuisha uhuishaji wa mti wa Krismasi kama Chaguo la 11 kwenye Menyu. Furahiya.