Kocky Arduino Oled: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Tento návod je o tom, ako môžete postaviť veľmi pekne vyzerajúce elektronické kocky pomocou oledového displeja a Arduino uno alebo podobných. Na začiatku tohto projektu som sa rozhodol, že po dokončení prototypu chcem postaviť verziu na mieru, takže v tomto nevyspytateľnom sú popisy, ako vytvoriť prototypovú verziu, a užitočné tipy, ak si chcete vytvoriť vlastnú verziu.

Video ukazuje konečnú verziu a funkcie kociek vyrobených na mieru.

Krok 1: Funkcie kociek

Kocky majú prepínač na výber medzi 1 alebo 2 kockami. Má tiež piezoelektrický prvok na generovanie zvuku, keď kocky prechádzajú náhodnými číslami a keď sa zastavia. Pokiaľ je spínač otáčania podržaný, kocky bežia a na displeji sa zobrazujú náhodné čísla. Keď tlačidlo pustíte, začne spomaľovať náhodný časový úsek, až sa nakoniec zastaví a zobrazí výsledky. Toto má simulovať správanie skutočnej kocky.

Kocky majú obvod automatického vypnutia, ktorý šetrí batérie.

Ak kocku 60 sekúnd nepoužijete, napájanie sa automaticky vypne.

V softvéri je funkcia na zapnutie alebo vypnutie zvuku podržaním prepínača výberu na viac ako jednu sekundu.

Krok 2: Funkcia automatického vypnutia

Kocky majú funkciu automatického vypnutia, ak sa nepoužívajú na šetrenie batérií, pozrite si schémy obvodu automatického vypnutia.

Funguje to takto:

Obvod pozostáva z tranzistora P FET, ktorý funguje ako prepínač. Brána na tranzistore je ovládaná štandardným momentálnym tlačidlom (S1). Po stlačení spínača napätie na bráne klesne a prúd začne prúdiť cez tranzistor. Na bráne je ďalší tranzistor súbežne s prepínačom na zem. Tranzistor udržuje nízke napätie na bráne FET, pokiaľ je napätie na základni vysoké. Základné napätie je aplikované z mikrokontroléra a jednou z prvých vecí, ktoré skica urobí pri napájaní ovládača, je nastavenie digitálneho kolíka 8 na hodnotu High a pomocou softvérovej západky obvodu. Regulátor napätia 7805 stabilizuje napätie na 5V a dve diódy zabraňujú tomu, aby sa 9 voltov z batérie dostalo do mikrokontroléra. Ten istý prepínač sa používa aj na ovládanie digitálneho vstupu na ovládači (pin 7).

V náčrte meriame časový odstup od stlačenia tlačidla a porovnávame ho s určeným časom ZAPNUTIA.

Predtým, ako sa vypne napájanie, kocky/ kocky začnú blikať a z piezo signálu zaznie varovný signál, takže používateľ má čas znova stlačiť spínač, aby sa resetoval časovač.

Tesne pred vypnutím napájania uložte mikrokontrolér do pamäte EEPROM najnovšie číslo spolu so zvoleným počtom kociek/kociek a zvukovým stavom. Tieto hodnoty sa vyvolajú pri nasledujúcom štarte kociek.

Krok 3: Prototyp

Teraz je čas začať stavať.

Potrebuješ:

• 1 bezspájková chlebová doska
• 1 Arduino Uno
• 1 OLED displej 128x64 i2c
• 2 kondenzátory 10uF
• 1 kondenzátor 100nF
• 2 odpory 10Kohm
• 2 rezistor 100Kohm
• 2 diódy 1n4148
• 1 tranzistor NPN BC547b
• 1 MosFET IRF9640
• Regulátor napätia 1 L7805
• 2 peňažný spínač
• 1 piezo
• Prepojovací drôt
• 9 V batéria

To je všetko.

Postupujte opatrne podľa mrazivého obrázku vyššie

Venujte zvláštnu pozornosť dióde za regulátorom napätia na obrázku (ťažko viditeľné), D1 v schéme. Anódová strana diódy by mala byť pripojená k kolektoru transvertora BC547.

Piezo je zapojený na pin 6, tlačidlo Roll na pin 7, tlačidlo Select na pin 10 a ovládač Power_ON na pin 8.

Nezabudnite napájať svoj Arduino Uno pomocou 5V kolíka a uzemňovacieho kolíka na doske Arduino a neprepúšťajte DC plášť na boku.

Náčrt používa na zobrazenie U8g2lib.h, nájdete ho tu, https://github.com/olikraus/u8g2/, pred zostavením kódu stiahnite a nainštalujte.

Ako nainštalovať knižnice? Https: //www.arduino.cc/en/Guide/Libraries

Skopírujte kód a prilepte ho do Arduino IDE a nahrajte skicu.

Nezabudnite po dokončení odpojiť kábel USB z Arduina, inak funkcia automatického vypnutia nebude fungovať, pretože ovládač napája USB/počítač.

Krok 4: Vlastná verzia

Zvyšok tohto návodu je o tipoch a trixoch, ak ho chcete previesť na užitočnejšiu a vlastnú verziu.

Na nakreslenie kompletnej schémy pre vlastnú verziu som použil bezplatnú online schému a softvér pre plošné spoje EASYEDA. Nájdete ju tu

Pri objednávaní komponentov musíte byť istí, že mikrokontrolér má na čipe bootloader Arduino, ak nie, musíte čip najskôr pripraviť. Na internete je veľa návodov, ako to urobiť.

Pridal som ďalšie komponenty, ktoré sa v tomto projekte nepoužívajú, ale slúžia tam pre budúce projekty. U4, U5, R4, S2.

Na programovanie čipu sa v schémach používa záhlavie PGM. Ak chcete čip naprogramovať pomocou portu PGM, potrebujete adaptér USB na sériový port.

Dosky USB na sériové UART

Náčrt môžete samozrejme nahrať do ovládača pomocou dosky Arduino a potom namiesto toho presunúť čip na DPS.

EASYEDA tiež poskytuje funkciu na výrobu DPS pre vás.

Predtým, ako som začal prevádzať schému na usporiadanie PCB, vyberal som krabicu, ktorá má správnu veľkosť a priestor pre 9 -voltovú batériu, ktorá je zvonku meniteľná.

Dôvodom bolo, že som potreboval rozmery a kam umiestniť otvor na DPS na skrutky, než som začal robiť rozloženie, takže konečná DPS dokonale zapadne do krabice.

Veľmi opatrne zmeriam vnútorný rozmer z krabice a potom prevediem dizajn na dosku vlastnej veľkosti pomocou rovnakého softvéru a potom kliknem na tlačidlo vyrobiť a zadám objednávku.

Krok 5: Spájkovanie

Pretože si musím objednať viac ako jednu DPS, aby som získal rozumnú cenu, navrhujem ju ako univerzálnu, aby som rovnakú dosku a krabicu mohol použiť na budúce projekty. Pridal som ďalšie piny pre analógové a digitálne porty spolu s extra tlačidlami. V tomto projekte používam S1 na napájanie obvodu a hodenie kockami a S3 ako výber. Keď ste dostali DPS, je čas spájkovať všetky súčasti na správnom mieste. Na mojej doske s plošnými spojmi sú displej a tlačidlá namontované na zadnej strane, aby sa zmenšila veľkosť a aby boli dostupné zvonku.

Keď som staval svoje kocky, uvedomil som si, že by bolo pekné, keby ste krabicou mohli potriasť, aby ste ju zapli a hodili kockami. Ak chcete túto funkciu, musíte v obvode urobiť malú úpravu.

Úprava:

Zmenil sa prepínač rolety (S1) na snímač prepínača naklonenia a paralelne k prepínaču pridal kondenzátor 100 uF, aby držal úroveň na bráne FET dostatočne nízko, aby mal mikroprocesor čas na spustenie a nastavenie portu digitálneho výstupu na VYSOKÝ. a zaistite obvod „zapnutia“.

Senzor náklonu musíte namontovať na predlžovacie kolíky, aby ste ho mohli ohnúť a nastaviť uhol tak, aby bol vypínač vypnutý, keď krabica leží na stole.

Tiltsensor

Krok 6: Vyrežte potrebné otvory v škatuli

Keď je PCB hotový, je čas vyvŕtať otvory do krabice. Na vyrezanie štvorcového otvoru pre displej som použil mikro frézu, ale môžete samozrejme použiť malú priamočiaru alebo podobnú pílu.

Krok 7: Predný panel

Potom potrebujete pekný predný panel. Panel som kreslil v „softvéri smart-draw“, ale môžete použiť takmer akýkoľvek kresliaci softvér, ktorý sa vám páči.

Keď kresbu dokončíte, vytlačte si ju na štandardnej farebnej laserovej tlačiarni alebo podobnom zariadení, ale na trochu hrubší papier ako obvykle. Vezmite plastový list, ktorý má na oboch stranách lepidlo. Odstráňte ochranný list na jednej strane a panel opatrne prilepte. Túto plastovú fóliu nájdete vo väčšine obchodov s papierom.

Krok 8: Rezanie otvorov v paneli

Otvory v paneli vyrežte ostrým nožom na papier. Na okrúhle otvory na gombíky použite dierovač. Teraz panel vyzerá ako bežná nálepka, ale skôr, ako ho nalepíte na škatuľu, musíte ho nastriekať ochrannou vrstvou laku. Keď panel zaschne, opatrne ho prilepte na škatuľu.

Krok 9: Koniec projektu

Keď som sa dostával na koniec tohto projektu, bohužiaľ zisťujem, že kocky niekedy zamrznú, keď s nimi zatrasiem a je potrebné ich reštartovať.

Pri prototypovaní som nikdy nemal tento problém, takže som bol trochu zmätený, ale zistil som, že je to kvôli šumu premietanému na piny SDA, SCL displeja.

Riešením bolo pridať prídavné odpory 1k na každom kolíku na 5V ako pull-up, viď obrázok. Potom hracie kocky fungujú perfektne podľa očakávania.

Krok 10: Pretrepte a rolujte

Bavte sa.