Tipy, jak z myšlenky projektu udělat realitu: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Nejdůležitější částí úspěšného projektu je mít opravdu skvělý nápad, ale někdy je ten nápad snadný! Poté následuje tvrdá práce při vytváření náhodného záblesku geniality v něco, nad čím lidé „ooh“a „ah“skončí.

Proměna konceptu ve skutečnost se může zpočátku zdát komplikovaná, ale podle několika jednoduchých pravidel můžete jakýkoli projekt rozdělit na zvládnutelné kousky, které jsou jednotlivě jednoduché, ale když jsou spojeny dohromady, jsou úžasné! Použitím svých binárních hodin Driftwood jako příkladu předvedu, že vývoj komplexního obvodu je poměrně přímočarý úkol a zároveň vám poskytne několik tipů.

Tento instruktáž není o vytváření žádného projektu, ale poskytuje tipy a triky, jak zrealizovat vaše nápady.

Krok 1: Vytvořte si seznam funkcí

Podíval jsem se na různé binární hodiny, které byly zveřejněny na Instructables a dalších webech, a vždy jsem si chtěl vytvořit vlastní, ale nevěděl jsem, kde začít. Nejjednodušší by bylo zkopírovat kód a obvod někoho jiného; chtěl jsem však něco, co by mě odlišovalo a zároveň bylo mým vlastním výtvorem.

Prvním krokem bylo vytvoření seznamu funkcí, který popisuje, co jsem chtěl, aby hodiny dělaly:

• Zobrazit čas
• Funkce alarmu
• Změňte barvy displeje
• Změňte intenzitu zobrazení na základě okolního světla
• Dálkové ovládání
• Přesný čas

Ze seznamu funkcí můžete zjistit různé požadované funkce obvodu - například pro změnu intenzity zobrazení na základě okolního světla potřebujete změřit světlo, a proto k tomu potřebujete nějaký hardware. Úplný seznam jednotlivých obvodů a jejich funkce pro mé binární hodiny je následující:

• Matice LED displeje - zobrazení času
• Mikrokontrolér (arduino) - ovládání času a alarmu, ovladač displeje
• Audio přehrávač - zvuk alarmu
• Čtečka okolního světla - ovládání intenzity světla
• Modul dálkového ovládání - dálkové ovládání
• Indikátor nastavení alarmu - zobrazení alarmu
• Hodiny reálného času - přesné udržování času

Krok 2: Výzkum

Jakmile rozdělíte svůj projekt na jednotlivé funkce obvodu, můžete určit, co umíte a co je třeba prozkoumat. Pomocí příkladu hodin jsem znovu uvedl každou funkci obvodu a jaké bylo mé původní hodnocení

Rozumíme - není potřeba žádný výzkum

• Matice LED displeje
• Mikrokontrolér (arduino)
• Přehrávač zvuku
• Dálkové ovládání
• Indikátor nastavení alarmu

Neznámý - je vyžadován průzkum:

• Čtečka okolního světla
• Hodiny reálného času

Jak jsem již řekl v předchozím pokynu (Oprava monitoru pomocí pekárny), internet je jedním z nejsilnějších dostupných nástrojů. Měli byste být schopni najít příklady kódu i obvodu pro téměř každou součást, kterou budete kdy potřebovat použít. V mém příkladu hodin mi bylo příjemné programovat Arduino pro ovládání LED displeje, ale nikdy předtím jsem nepoužil odpor závislý na světle (LDR) (LDR mění svůj odpor na základě okolního světla, a proto jej lze použít k určení, jak jasný pole LED by mělo být). Po krátkém hledání jsem našel řadu tutoriálů a měl dostatek informací k vyzkoušení některých nápadů.

Krok 3: Testování jednotlivých obvodových funkcí

Jakmile budete mít nějaké nápady, jak lze zkonstruovat každou funkci obvodu, vytvořte obvod, který umožňuje právě tuto jednu funkci. To vám umožní otestovat své nápady, ujistit se, že položka je funkční, a doladit všechny parametry doby běhu.

Pomocí příkladu LDR byl vytvořen velmi základní obvod a napsáno několik řádků kódu. To mi umožnilo vidět, jak se výstup LDR mění se světlem a jak jej lze převést na použitelnou hodnotu pro ovládání pole LED.

Zpočátku kód pouze odeslal hodnotu jasu na sériový výstup v rámci arduino IDE. Jakmile jsem si byl jistý, že mohu úspěšně dosáhnout požadovaného ovládání, obvod byl rozšířen o pole LED. Zahrnutím konečného výstupního zařízení lze nastavit minimální i maximální úroveň jasu, aby bylo zajištěno, že v noci nebudete oslepeni ani nebudete moci přečíst výstup na přímém slunci.

Jako alternativu k fyzickému budování obvodu můžete použít programy jako obvody Tinkercad k simulaci obvodu i kódu. Programy, jako jsou tyto, vám umožňují proklouznout v nějakém vývojovém čase, zatímco čekáte na dokončení výuky hudby pro děti atd.! K tomuto kroku jsou připojeny dva obrázky, které ukazují dva výše popsané kroky pomocí níže uvedených odkazů:

• LDR se sériovým výstupem
• Ovládání intenzity LED pomocí LDR

Dobrý návod k používání Tinkercad najdete zde:

Krok 4: Prototyp

Jakmile si budete jisti, jak jednotlivé komponenty fungují, vytvořte obvod, do kterého se každá funkce obvodu přidá jednotlivě a kód se přizpůsobí novým funkcím, které jste přidali.

I když je to podstatně pomalejší než přidání všeho najednou a zahrnuje to psaní více programů, výhodou je, že můžete rychle identifikovat jakékoli konflikty mezi komponentami a problém vyřešit. V mém případě vše fungovalo dobře, dokud jsem nepřipojil přijímač dálkového ovládání. Protože před tím nebyly žádné problémy, mohl jsem se soustředit na hledání závad v této konkrétní oblasti. Poté, co nebyly nalezeny žádné problémy se základním hledáním chyb, byla vyhledána rada z internetu a problém byl vyřešen. Toto je příklad toho, kde jsem si myslel, že vím, jak něco funguje, ale v konkrétním okruhu se ukázalo, že ne! Neostýchejte se zastavit to, co děláte, a hledat další informace.

Sekvence připojených fotografií je pokusem ukázat různé kroky, kterými jsem při konstrukci finálního prototypu prošel. Pole LED bylo na několika fotografiích vynecháno, ale to byl přehlédnutí při fotografování, spíše než jakýkoli konkrétní důvod!

Načrtněte dokončený obvod, jakmile jste se svým prototypem zcela spokojeni, ale v tuto chvíli jej NEDEMONTUJTE.

Podobně jako při vývoji jednotlivých komponent lze obvod Tinkercad použít k prototypování celého projektu. Tento přístup má výhody i nevýhody a je nejlepší zjistit, co vám nejlépe vyhovuje. Největší problém, který jsem zaznamenal u online simulačních nástrojů, je ten, že někdy omezují dostupné knihovny komponent a kódů

Krok 5: Konečná stavba

Doufejme, že máte dostatek komponentů na to, abyste vytvořili konečný obvod a prototyp ponechali jako referenci. Zjistil jsem, že bez ohledu na to, jak velkou péči věnuji skicování obvodu, je vždy snazší vrátit se zpět k prototypu a potvrdit orientaci připojení nebo součásti.

Pro své projekty obecně používám prototypovou desku, ale pokud chcete nejrobustnější a nejprofesionálnější provedení, zkuste si vyrobit vlastní PCB. Na to existuje řada dobrých pokynů (a pamatujte, že internet je jedním z nejlepších nástrojů, které máme!).

Udělejte si čas na zvážení, jak bude každá součást na desce sedět a k čemu se musí připojit. Chcete minimalizovat délku kolejí a zajistit dobré napájecí kolejnice, aby vše fungovalo správně. Nedodržel jsem tuto radu a po finální konstrukci se arduino resetovalo pokaždé, když audio modul začal hrát alarm. Když jsem konstruoval prototyp, věděl jsem, že by vše mělo fungovat, a že problém je tedy specifický pro rozložení desky. Jakmile byly napájecí dráhy zvětšeny, všechny problémy zmizely.

Krok 6: Shrnutí

Jak bylo uvedeno na začátku, tento návod nebyl o stavbě projektu, ale měl pomoci při vytváření mnoha úspěšných a jedinečných projektů. Chcete -li to provést, měli byste:

• Zdokumentujte hlavní funkce svého nápadu
• Pomocí seznamu funkcí můžete generovat funkce jednotlivých obvodů
• Prozkoumejte každou funkci obvodu
• Otestujte každou funkci obvodu
• Vytvořte prototyp přidáním každé funkce obvodu samostatně
• Dokončete design

Tento instruktáž byl můj pohled na to, jak úspěšně vzít záblesk génia a úspěšně implementovat požadovaný obvod. Jsem si jistý, že existuje mnoho alternativ; vím však, že to funguje pro mě a doufám, že to bude fungovat i pro vás.