صفحه نمایش متر متر: 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

من یک ساعت سنج جیبی ارزان از eBay خریدم و فکر کردم که این یک مورد جالب جدید خواهد بود. معلوم شد که کنتور خریداری شده مناسب نیست ، اما تا آن زمان متعهد شده بودم چیزی را تولید کنم که به دیوار آویزان شود و محل صحبت باشد.

مرکز صفحه نمایش یک آمپرمتر آنالوگ است که توسط یک خازن شارژ شده تغذیه می شود که از طریق متر تخلیه می کند و سوزن اشاره گر را در این کار تحریک می کند.

یک صفحه نمایش LED نشانگر حرکت نشانگر است و یک صفحه نمایش چشم نواز را فراهم می کند.

کل توسط یک ریزپردازنده Atmel 328 کنترل می شود ، که مستقیماً بر روی Arduino Uno توسعه یافته است ، که میزان نور فعلی اتاق را اندازه گیری می کند و به طور تصادفی صفحه نمایش را فعال می کند ، که همگی از سه باتری AA تغذیه می کنند.

تدارکات

Arduino Uno با پردازنده Atmel 328 … بقیه متن را ببینید

انتخاب LED ها ، قرمز ، سبز و زرد با یک سفید

مقاومت 7 در 330R

1 x LDR

خازن 1 x 220uF

مقاومت 1 x 220R

مقاومت 2 x 10k

1 عدد دیود یکسو کننده

یک آمپرمتر مناسب قدیمی ، معمولاً در مقیاس کامل 100uA

مرحله 1: مفهوم

تصاویر یک داستان کوتاه را نشان می دهند ، متر اصلی برای استفاده در رادیوهای سوپاپ طراحی شده بود و بیش از 100 میلی آمپر نیاز داشت و فقط توسط آردوینو قابل اجرا نبود. اینها ایده های اولیه طرح بندی صفحه نمایش هستند. در پایان من متر را جدا کردم به منظور تعویض مکانیسم ، اما چندان موفق نبود.

سرانجام من یک ولت متر قدیمی با مکانیزم 100uA برداشتم ، عالی بود.

مرحله 2: مدار

در ساخت اولیه از آردوینو برای اتصال بیت ها در یک سیستم نسبتاً ساده استفاده شد. شش پین دیجیتالی LED های رنگی را از طریق مقاومت های 330R هدایت می کند.

یک پین دیجیتالی برای فعال کردن تقسیم کننده ولتاژ LDR استفاده می شود ، ولتاژ در یکی از پایه های ADC اندازه گیری می شود و برای تخمین سطح نور فعلی و زمان روز استفاده می شود.

یک پین دیجیتالی برای شارژ خازن از طریق دیود و مقاومت 220R استفاده می شود.

متر از طریق یک مقاومت 10k به خازن متصل می شود. این مقدار ممکن است بسته به اندازه گیری مقیاس کامل بر آمپرمتر مورد استفاده تغییر کند.

همچنین در یک دکمه تنظیم مجدد سیم کشی کردم تا در کنار ویترین نصب شود.

در نهایت ، یک اتصال بیشتر از آند یکی از LED ها برای ارائه مرجع ولتاژ برای بررسی سطح ولتاژ باتری انجام می شود. این مدار هرگز موفقیت آمیز نبوده و دفعه بعد که باتری ها خالی می شوند و صفحه نمایش از دیوار خاموش است ، آن را به تقسیم کننده ولتاژ ساده تغییر می دهم.

مرحله 3: پیاده سازی

اجرای صفحه نمایش از طریق باتری با استفاده از آردوینو Uno عملی نبود ، مصرف فعلی آن بسیار زیاد خواهد بود زیرا بیشتر برد همیشه فعال است ، و من می خواستم صفحه نمایش حداقل به مدت شش ماه بر روی دیوار دست نخورده باشد. زمان.

برای کاهش مصرف فعلی ، مدارهای صفحه نمایش با آردوینو و نان برد ساخته شده ، مدارها به برد ماتریس منتقل شده و سپس پردازنده نهایی برنامه ریزی شده از آردوینو خارج شده و به همراه xtal روی یک تکه کوچک برد ماتریس به سوکت قرار داده می شوند. و با کابل روبان به هم متصل می شوند.

در نهایت ، صفحه نمایش به مدت 12 ماه کامل با یک مجموعه باتری کار می کند.

یک ترفند مفید این است که پردازنده Atmel را در Arduino Uno با سوکت ZIF جایگزین کنید ، این یکی مناسب است و سپس دوباره پردازنده را وارد کنید. پس از آماده شدن پروژه ، پردازنده از قبل برنامه ریزی شده است و فقط باید آن را بردارید و به پریز نهایی در برد نهایی وارد کنید. وقتی پردازنده های خالی خریداری می کنم ، یک ساعت وقت می گذارم که لودر بوت روی همه آنها نصب شود تا در هر زمان آماده استفاده باشند.

مرحله 4: کد

همانطور که ممکن است تصور شود ، کد اجرای صفحه اصلی چندان پیچیده نیست ، اما زمینه اصلی کاهش مصرف برق است. دو رویکرد در این زمینه وجود دارد ، یکی این است که فقط زمانی نمایشگر را اجرا کنیم که احتمالاً کسی آن را مشاهده کند ، و دوم اینکه مصرف برق مدارها را به حداقل برسانیم.

این برنامه باید کتابخانه های Narcoleptic را قبل از کامپایل نصب کند.

همه تأخیرها در سیستم با استفاده از کتابخانه نارکولپتیک برای حالت کم قدرت کامل پردازنده اجرا می شود ، با مصرف برق در چند نانو آمپر اندازه گیری می شود.

پردازنده به طور همزمان چهار ثانیه می خوابد و هنگام بیدار شدن ، یک روال تصادفی را برای تعیین اینکه آیا سیستم بیدار نمی شود اجرا می کند. در غیر این صورت ، سیستم چهار ثانیه دیگر می خوابد.

اگر روال تصادفی درست باشد ، مدار LDR فعال شده و اندازه گیری سطح نور انجام می شود. مدار LDR بلافاصله پس از آن برای صرفه جویی در مصرف برق غیرفعال می شود.

این سیستم در چهار دوره زمانی برآورد شده کار می کند.

• شب - بسیار تاریک است و احتمالاً هیچ کس تماشا نمی کند - کاری انجام ندهید و دوباره بخوابید
• صبح زود - بعید است که در قسمت اول هیچ ناظری وجود داشته باشد ، اما آمار را مانند روز نگه دارید
• در طول روز - ممکن است دیده بان وجود داشته باشد ، اما فقط متر آنالوگ را فعال کنید ، نه LED ها
• عصر - به احتمال زیاد ناظران وجود خواهند داشت ، بنابراین صفحه نمایش کامل را فعال کنید

سیستم تخمین می زند که طول روز با فصول تغییر می کند ، بنابراین عصر به شب دیگر منتقل می شود ، زیرا طول روزها کوتاهتر است ، اما زمانی که احتمالاً هنوز ناظران حضور دارند.

اگر زمان روز مناسب باشد ، از خروجی دیجیتالی برای شارژ خازن استفاده می شود و سپس خاموش می شود. با نمایشگر آنالوگ تنها ، سیستم با تمام خروجی خاموش می شود و خازن از طریق متر تخلیه می شود که نشانگر آن ، که در مقیاس کامل چرخیده بود ، به صفر برمی گردد.

با فعال بودن صفحه نمایش LED ، سیستم ولتاژ خازن را اندازه گیری می کند و بر اساس ولتاژ اندازه گیری شده یک صفحه نمایش روشنایی را نشان می دهد تا زمانی که سیستم در حالت خواب به زیر آستانه برسد.

انتخاب تصادفی دوم در انتهای صفحه انجام می شود تا مشخص شود آیا صفحه نمایش تکرار می شود یا خیر ، علاقه بیشتری را برای تماشاچی ایجاد می کند.

هنگامی که نمایش LED فعال است ، یک LED سفید فعال می شود تا سطح متر را روشن کند.

کتابخانه نارکولپتیک توسط پیتر نایت ، پردازنده را در حالت خواب کامل قرار می دهد که در آن خروجی ها در حالت اولیه برای خواب باقی می مانند ، اما تمام ساعت های داخلی به جز تایمر خواب که به چهار ثانیه محدود شده است متوقف می شوند. این را می توان در آردوینو آزمایش کرد ، اما به دلیل مدارهای تغذیه LED و USB آردوینو ، در مصرف برق یکسان صرفه جویی نمی شود.

این سیستم هنوز حاوی کدی است که به منظور کاهش ظرفیت باتری ها بود ، اما این مفید نبوده است. دفعه بعد که از دیوار خارج می شود ، برنامه را تغییر می دهم تا وضعیت باتری را از طریق LED یا آمپرمتر ارائه کنم.

نسخه نهایی دارای دکمه تنظیم مجدد است که در کنار ویترین نصب شده است. دلیل اصلی این امر این است که به بازدیدکنندگان تظاهرات داده شود تا سیستم قبل از بازگشت به روال عادی تصادفی خود ، 10 بار پس از بازنشانی ، روال اصلی خود را اجرا کند.