Kostky Arduino Oled: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Tento instruktáž je o tom, jak můžete postavit velmi pěkně vypadající elektronické kostky pomocí oledového displeje a Arduino uno nebo podobných. Na začátku tohoto projektu jsem se rozhodl, že po dokončení prototypu chci postavit verzi na míru, takže v této nevyzpytatelné jsou popisy, jak vytvořit prototypovou verzi, a užitečné tipy, pokud si chcete vytvořit vlastní verzi.

Video ukazuje konečnou verzi kostky a její funkce.

Krok 1: Funkce kostek

Kostky mají přepínač pro výběr mezi 1 nebo 2 kostkami. Má také piezoelektrický prvek pro generování zvuku, když kostky běží náhodnými čísly a když se zastaví. Dokud je otočný spínač stisknutý, kostky běží a na displeji se zobrazují náhodná čísla. Když tlačítko uvolníte, začne náhodně zpomalovat, až se nakonec zastaví a zobrazí výsledky. Toto má simulovat chování skutečných kostek.

Kostky mají obvod automatického vypnutí, který šetří baterie.

Pokud kostky nepoužijete po dobu 60 sekund, napájení se automaticky vypne.

V softwaru je funkce pro zapnutí nebo vypnutí zvuku podržením přepínače na déle než jednu sekundu.

Krok 2: Funkce automatického vypnutí

Kostky mají funkci, která se sama vypne, když se nepoužívá k šetření baterií, viz schémata obvodu automatického vypnutí.

Funguje to takto:

Obvod se skládá z tranzistoru P FET, který funguje jako spínač. Brána na tranzistoru je ovládána standardním momentálním tlačítkem (S1). Když je spínač stisknutý, napětí na bráně klesne a proud začne protékat tranzistorem. Na bráně je paralelně s přepínačem k zemi další tranzistor. Tranzistor udržuje nízké napětí na hradle FET, pokud je napětí na základně vysoké. Základní napětí je aplikováno z mikrořadiče a jednou z prvních věcí, které skica udělá při napájení ovladače, je nastavení digitálního pinu 8 na High a softwarová západka obvodu. Stabilizátor napětí 7805 stabilizuje napětí na 5 V a dvě diody zabraňují tomu, aby se 9 voltů z baterie dostalo do mikrořadiče. Stejný přepínač se také používá k ovládání digitálního vstupu na ovladači (pin 7).

V náčrtu měříme uplynulý čas od stisknutí tlačítka a porovnáváme jej s určeným časem ZAPNUTÍ.

Předtím, než se vypne napájení, kostky/ kostky začnou blikat a z piezo signálu zazní varovný signál, takže uživatel má čas znovu stisknout spínač a resetovat časovač.

Těsně před vypnutím napájení uložte mikrokontrolér do paměti EEPROM nejnovější číslo společně se zvoleným počtem kostek/kostek a zvukovým stavem. Tyto hodnoty jsou vyvolány při příštím spuštění kostek.

Krok 3: Prototyp

Nyní je čas začít stavět.

Potřebuješ:

• 1 BreadBoard bez pájky
• 1 Arduino Uno
• 1 OLED displej 128x64 i2c
• 2 kondenzátory 10uF
• 1 kondenzátor 100nF
• 2 odpory 10Kohm
• 2 rezistor 100Kohm
• 2 diody 1n4148
• 1 tranzistor NPN BC547b
• 1 MosFET IRF9640
• 1 Regulátor napětí L7805
• 2 peněžní přepínač
• 1 piezo
• Propojovací drát
• 9 V baterie

A je to.

Pečlivě sledujte ztuhlý obrázek výše

Zvláštní pozornost věnujte diodě za regulátorem napětí na obrázku (těžko vidět), D1 ve schématu. Anodová strana diody by měla být připojena ke kolektoru tranzistoru BC547.

Piezo je připojeno na pin 6, tlačítko Roll na pin 7, tlačítko Select na pin 10 a ovladač Power_ON na pin 8.

Nezapomeňte napájet Arduino Uno přes 5V pin a zemnící kolík na desce Arduino a nepřekračujte DC plášť na boku.

Skica používá pro zobrazení U8g2lib.h, najdete ho zde, https://github.com/olikraus/u8g2/, stáhněte a nainstalujte před kompilací kódu.

Jak nainstalovat knihovny? Https: //www.arduino.cc/en/Guide/Libraries

Zkopírujte kód a vložte jej do Arduino IDE a nahrajte skicu.

Po dokončení nezapomeňte odpojit kabel USB z Arduina, jinak funkce automatického vypnutí nebude fungovat, protože USB/počítač napájí ovladač.

Krok 4: Vlastní verze

Zbytek tohoto návodu je o tipech a trixech, pokud ho chcete převést na užitečnější a vlastní verzi.

K nakreslení kompletního schématu pro vlastní verzi jsem použil bezplatné online schéma a software pro plošné spoje EASYEDA Najdete ho zde

Při objednávání komponent musíte mít jistotu, že mikrokontrolér má na čipu zavaděč Arduino, pokud ne, musíte nejprve připravit čip. Na webu je spousta návodů, jak na to.

Přidal jsem další komponenty, které se v tomto projektu nepoužívají, ale jsou zde pro budoucí projekty. U4, U5, R4, S2.

K programování čipu se ve schématech používá záhlaví PGM. Pokud chcete programovat čip pomocí portu PGM, potřebujete adaptér USB na sériový port.

USB na sériové UART desky

Skicu můžete samozřejmě nahrát do ovladače pomocí desky Arduino a poté místo toho přesunout čip na desku plošných spojů.

EASYEDA také poskytuje funkci pro výrobu DPS pro vás.

Než jsem začal převádět schéma do rozvržení desky plošných spojů, vybíral jsem krabici, která má správnou velikost a prostor pro 9voltovou baterii, kterou lze měnit zvenčí.

Důvodem bylo to, že jsem potřeboval rozměry a kam umístit otvor na desce plošných spojů pro šrouby, než jsem začal dělat rozložení, takže konečná deska plošných spojů dokonale zapadne do krabice.

Velmi pečlivě změřím vnitřní rozměr z krabice a poté převedu design na desku vlastní velikosti pomocí stejného softwaru a poté kliknu na tlačítko vyrobit a zadám objednávku.

Krok 5: Pájení

Protože si musím objednat více než jednu desku plošných spojů, abych získal rozumnou cenu, navrhuji ji tak, aby byla univerzální, abych mohl použít stejnou desku a krabici pro budoucí projekty. Přidal jsem další piny pro analogové a digitální porty spolu s dalšími tlačítky. V tomto projektu používám S1 k napájení obvodu a házení kostkami a S3 jako Select. Když jste obdrželi desku plošných spojů, je čas pájet všechny součásti na správném místě. Na mé desce plošných spojů jsou displej a tlačítka namontovány na zadní straně, aby zmenšovaly velikost a byly dosažitelné zvenčí.

Když jsem stavěl své kostky, uvědomil jsem si, že by bylo hezké, kdybyste mohli zatřást krabicí, aby se zapnula a hodila kostkami. Pokud chcete tuto funkci, musíte udělat malou úpravu obvodu.

Modifikace:

Změněn rolovací přepínač (S1) na snímač náklonu a paralelně k přepínači přidán kondenzátor 100 uF, aby držel úroveň na bráně FET dostatečně nízko, aby měl mikroprocesor čas na spuštění a nastavení digitálního výstupního portu HIGH a zajistěte obvod „zapnutí“.

Senzor náklonu musíte namontovat na prodlužovací kolíky, abyste jej mohli ohnout a nastavit úhel tak, aby byl spínač vypnutý, když krabice leží na stole.

Tiltsensor

Krok 6: Vyřízněte otvory potřebné v krabici

Po dokončení s DPS je čas vyvrtat otvory do krabice. K vyříznutí čtvercového otvoru pro displej jsem použil mikro frézu, ale samozřejmě můžete použít malou přímočarou pilu nebo podobně.

Krok 7: Přední panel

Pak potřebujete pěkný přední panel. Kreslil jsem panel v „softwaru smart-draw“, ale můžete použít téměř jakýkoli software pro kreslení, který se vám líbí.

Až kresbu dokončíte, vytiskněte ji na standardní barevnou laserovou tiskárnu nebo podobnou tiskárnu, ale na trochu silnější papír než obvykle. Vezměte plastovou fólii, která má lepidlo na obou stranách. Odstraňte ochranný list na jedné straně a panel opatrně vložte. tuto plastovou fólii najdete ve většině obchodů s papírem.

Krok 8: Řezání otvorů v panelu

Ořízněte otvory v panelu ostrým nožem na papír. Pro kulaté knoflíkové otvory použijte děrovačku. Panel nyní vypadá jako běžná samolepka, ale než jej nalepíte na krabici, musíte jej nastříkat ochrannou vrstvou laku. Když panel zaschne, opatrně jej nalepte na krabici.

Krok 9: Konec projektu

Když jsem se blížil ke konci tohoto projektu, bohužel jsem zjistil, že kostky někdy zamrznou, když s nimi zatřesu a je třeba je restartovat.

Během prototypování jsem nikdy neměl tento problém, takže jsem byl trochu zmatený, ale zjistil jsem, že to bylo kvůli šumu promítanému na piny SDA, SCL displeje.

Řešením bylo přidat další odpory 1k na každý pin na 5V jako pull-up, viz obrázek. Poté kostky fungovaly perfektně podle očekávání.

Krok 10: Shake and Roll

Bavte se.