باتری لیتیوم یون بلوتوث: 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

معرفی

پروژه بر اساس دستورالعمل های سال گذشته من است: تابلوی تنیس روی میز بلوتوث

تابلوی امتیاز برای طرفداران آماتور ورزش و بازیکن تنیس روی میز اختصاص داده شده است اما فقط برای تنیس روی میز قابل استفاده نیست. قابل استفاده برای ورزشهای دیگر مانند والیبال ، بدمینتون و هر ورزشی که نیاز به شمارش امتیاز دارد. با تغییر ساده نرم افزار ، نرم افزار را می توان با حداکثر مقدار امتیاز مطابقت پذیرفت.

اصل فنی بر اساس ارتباط از طریق بلوتوث بین واحد میز (واحد زیر میز) و خود Scoreboard است. دو جعبه کنترل در زیر میز در هر طرف پخش نصب شده و با کابل به واحد میز متصل می شوند. بازیکن بعد از هر نقطه برنده دکمه لمس بزرگ را روی Control Box فشار دهید. با توجه به این اقدام ، امتیاز روی صفحه به مقدار بعلاوه یک امتیاز تغییر می کند.

در مقایسه با پروژه قدیمی ، پیشرفت های قابل توجهی وجود دارد:

• تابلوی امتیاز ایمنی است. دیگر ولتاژ اصلی 220 ولت نیست! منبع تغذیه شامل دو بلوک باتری Li-ion است که هر کدام دارای دو باتری هستند ، نوع 18560. واحد جدول با یک باتری Li-ion 18560 تغذیه می شود.
• ساخت و ساز ساده شده است و همه اجزاء بر روی یک برد مدار چاپی بزرگتر قرار دارند.
• قاب کوچکتر و نازک تر ، حدود 3.0 سانتی متر و اندازه دقیقاً A4 است.
• نرم افزار یک نسخه جدید با خطاهای تصحیح شده است.

ویژگی های اصلی:

• صفحه نمایش بزرگ 7 قسمتی 2.3 اینچ
• دکمه های کنترل را لمس کنید
• قوانین کنترل شده توسط نرم افزار طبق قوانین بین المللی برای تنیس روی میز
• بلوتوث داده ها را از جدول به Scoreboard منتقل می کند
• نشانگر وضعیت باتری
• زمان کارکرد باتری دقیقه 5 ساعت (Scoreboard) و حدود 12 ساعت برای Control Panel
• جعبه های کنترل زیر میز در هر طرف بازیکن
• واحد میز نصب شده در زیر میز متصل به دو جعبه کنترل جعبه کنترل با دکمه لمس جلو اجازه می دهد تا امتیاز را به علاوه یک امتیاز برای هر بازیکن اضافه کنید
• جعبه کنترل با دکمه لمس عقب امکان تصحیح منهای یک در صورت اشتباه را فراهم می کند
• تصحیح فقط برای بازیکنی با آخرین ارزش نمره افزایش پذیرفته می شود
• تأیید صدا برای هر فشار دکمه
• صدای ملودی متفاوت در پایان بازی و مسابقه
• نمره نهایی 10 ثانیه پس از پایان مسابقه نمایش داده می شود
• End match شروع بازی جدید را با ورود به حالت تنظیمات فعال می کند

تنظیم اجازه می دهد تا انتخاب کنید:

• تعداد بازی ها برای بازی ، از پیش تعیین شده 3 ، گزینه 4 تا 9 است
• اولین پخش کننده A یا B ، از پیش تعیین شده A
• بعد از هر بازی طرف را تغییر دهید ، اگر طرف عوض شود ، نمره نمایش داده شده در Scoreboard نیز تغییر می کند

تدارکات

تابلوی امتیاز:

درایور IC1 MAX7219 Led Display ، درایور Led

• IC2 ، IC3 MAX394 (یا MAX333 که ارزان تر است) ، 2x ، سوئیچ آنالوگ
• U1 آردوینو نانو ، آردوینو
• بلوتوث بی سیم U2 HC-05 ، HC-05
• ماژول صوتی X1 LM386
• Q1 - Q6 ، IRF540 N -Channel 6 x ، MOSFET
• TTP1 - TTP4 Sensor touch 4x small، TTP223A
• LED1 -LED6 ، 7 بخش 2.3 اینچ ، 6 برابر ، صفحه نمایش
• LED7 ، 7 بخش 0.56 اینچ ، صفحه نمایش کوچک
• LED8 ، LED9 ، سفید سفید 2x
• LED10 آبی رنگ
• چراغ قرمز LED11
• رله K3 ، K4 TQ2-5V ، 2x ، رله
• R1 ، R2 ، R6 ، R16 مقاومت 1k 4x ،
• R3 ، R4 Resistor 470 2x ،
• R5 Resistor 100 ،
• R7 ، R8 مقاومت 22k ، 2x ،
• R9 - R14 Resistor 4k7 6x ،
• R15 مقاومت 220 ،
• C1 ، C5 خازن M1 2x ،
• C2 خازن 10M ،
• C3 ، C4 4700M 2x ،
• پل B1 ، B2 یا بلوز ،
• P1 - P3 ، اتصالات 6P 2x ، 4P 1x ، JST XH
• اتصالات صفحه نمایش 2.3 اینچ ، Pinhead
• بلندگو 3W
• باتری دوگانه LI-ion 2x ، نگهدارنده
• باتری های لیتیوم یونی 4x ، 3000mAh
• اتصال USB ، برد شکست ، نوع C
• ترمینال پیچ ،
• تغییر DPDT ، تغییر حالت
• قاب A4 ،

واحد جدول:

• U1 Arduino Nano ، Arduino ،
• بلوتوث بی سیم U2 HC-05 ، HC-05
• U3 سوئیچ دوگانه ،
• ماژول صوتی U4 ، LM386
• مقاومت R1 1k ،
• R2 ، R3 مقاومت 22k ، 2x
• خازن C1 470M ،
• C2 خازن M1 ،
• J1 اتصال دوگانه ، تلفن
• باتری لیتیوم یونی ، 3000 میلی آمپر ساعت
• باتری لیتیوم یونی ، تک جا
• برد شکستن اتصال USB ، نوع C
• سوئیچ SPST ،
• بلندگو 3W
• جعبه پلاستیکی ، جعبه بزرگ

جعبه کنترل:

• سنسور لمسی بزرگ 4x ، TTP223B
• کابل تلفن 4 سیم حدود 3 متر
• اتصال تلفن 2 برابر
• جعبه پلاستیکی ، جعبه کوچک

خازن ، مقاومت ، پیچ و سایر قطعات کوچک در فروشگاه های محلی موجود است.

ابزارهای اصلی مورد نیاز:

• درایور دریل شارژی
• آهن لحیم کاری
• ست پیچ گوشتی
• ابزار جمع کننده کابل

مرحله 1: نمودار سیم کشی

تابلوی امتیاز

شرح مفصل سیم کشی برق کامل در سند اصلی نشان داده شده است. این بار فقط تفاوت ها را توضیح می دهم.

منبع تغذیه باتری جدید باید با دو ولتاژ جایگزین منبع قبلی شود: +5V و -5V. ولتاژ اسمی یک باتری حدود 4.2 ولت است ، این کافی نیست. ما نیاز به افزایش ولتاژ داریم. نگهدارنده باتری با تقویت کننده ولتاژ یکپارچه برای 5V راه حل خوبی است. علاوه بر این ، نگهدارنده باتری شامل شارژر باتری یکپارچه و محافظ باتری لیتیوم است. به این ترتیب می توان باتری ها را درون نگهدارنده شارژ کرد.

برای نیاز بیشتر به برق دو باتری در هر محفظه وجود دارد. در اینجا بسیار محاسبه شده بدون در نظر گرفتن کارایی: مصرف فعلی حدود 300 میلی آمپر برای هر منبع باتری 5 ولت است. با فرض 10 ساعت زمان کار ، ما به 1500mAh در 10 احتیاج داریم ، یعنی برای 2 باتری 15000mAh. این بدان معناست که 7500 میلی آمپر ساعت برای یک باتری قدرت دارد. این ظرفیت بسیار بیشتر از ظرفیت معمولی حدود 3500 میلی آمپر ساعت است. برای رضایت از زمان کارکرد حدود 5 ساعت ، می توان از باتری های Li-ion نوع 18650 با انرژی 3000 تا 4200mAh استفاده کرد.

مشکل شارژ باتری است هر دو بسته باتری دارای یک سطح ولتاژ هستند ، می توان گفت زمین. منبع +5V با ترمینال منهای و منبع دوم -5V با ترمینال پلاس. خروجی های هر دو بسته باتری به صورت سری متصل می شوند. در صورت شارژ کردن ، منابع تغذیه باید به طور موازی متصل شوند ، اگر مانع استفاده از دو شارژر خارجی شویم. به همین دلیل ، رله های K3 و K4 به نمودار الکتریکی اضافه می شوند.

در صورت اتصال شارژر به +5V رله ها فعال می شوند. در این حالت منابع تغذیه از اتصال سریال به موازی تغییر می کنند. در طول شارژ از Scoreboard نمی توان استفاده کرد ، این یک معایب است. اشکال دوم زمان شارژ نسبتاً طولانی است. شارژر داخل نگهدارنده باتری و اضافه شدن شارژر خارجی که 5 ولت را فراهم می کند ، ترکیبی نه چندان مثر ایجاد می کند. مدت زمان شارژ بیش از 12 ساعت است. اگر قصد دارید باتری ها را خارج از دستگاه شارژ کنید ، می توانید رله را حذف کرده و این کار را در خارج سریعتر انجام دهید ، اما راحت تر نیست.

واحد جداول و جعبه های کنترل:

واحد میز جدید در مقایسه با واحد قدیمی تغییر چندانی نکرده است. باتری "حالت" led´and "on" led از سیم نگهدارنده به پنل جلویی وصل نشده و از طریق سوراخ های کنار جعبه قابل مشاهده است. این روش سیم کشی ساده شده است و بنابراین ، این طرف جعبه باید سمت جلو باشد. اسپیکر نیز به این سمت متمرکز است.

به جای دو کانکتور تلفن برای سیم های Control Box ، فقط یک کانکتور دوگانه تلفن وجود دارد. اتصال به ماژول صوتی به منظور کاهش نویز در بلندگو اصلاح شده است.

مرحله 2: ساخت و ساز

تابلوی امتیاز

برای طراحی PCB من از طراحی PCB در Eagle استفاده می کنم ، اما این مورد خاص بود. برد PC نسبتاً بزرگ است ، اندازه 285 20 206 میلی متر برای Eagle بسیار زیاد است ، نسخه رایگان. به دنبال برخی دیگر از نرم افزارهای PCB که Easyeda را پیدا کرده ام. رایگان است و PCB را در هر اندازه ای می پذیرد. در داخل برد دو قطعه بزرگ برای نگهدارنده باتری و یکی برای بلندگو وجود دارد. ساخت توسط JLCPCB انجام شد و تمام برش ها توسط تولید کننده قطع شد. خوشحال بودم ، زیرا این کار باعث صرفه جویی در کار من شد.

اگر شما تابلو را سفارش نمی دهید ، من فایل های Gerber را برای دو برد Scoreboard و Board Unit ضمیمه کرده ام. این نسخه جدید با رله است. در تصویر مقاله من هنوز نسخه قدیمی با رله های اضافه شده روی برد خارجی وجود دارد ، اشتباه نگیرید.

PCB روی قاب A4 قرار می گیرد. من قاب عکس را در یک فروشگاه سخت افزاری بزرگتر خریدم. این می تواند هر A4 باشد ، اما باید عمق آن حدود 3 سانتی متر باشد. تخته دارای سوراخ هایی برای نصب است و با پیچ هایی در براکت های پلاستیکی نصب شده است.

صفحه جلو با شیشه اکریلیک شفاف پوشانده شده است. زیر شیشه ماسک کاغذ عکس با پنجره های برش خورده برای نمایش وجود دارد. در ابتدا قصد دارم از شیشه اکریلیک شیر بدون ماسک استفاده کنم ، اما دید ضعیف بود. سرانجام شیشه اکریلیک شفاف جلو را گذاشتم. سوراخ های نشانگرهای باتری ضروری نیست ، نور از طریق کاغذ قابل مشاهده است.

مراقب باشید سطح بالای اجزاء را فقط زیر شیشه اکریلیک نگه دارید. این امر به ویژه در مورد همه نمایشگرها ، همه ماژول های led و همه دکمه های لمسی صادق است. بستگی به اندازه سوکت دارد. برای نمایشگرها از سرهای پین گرد استفاده می کنم. آنها قابل اطمینان تر هستند و ارتفاع قابل قبول است. در مورد من ، از واشرهای فاصله برای نگه داشتن سطح بالا برای دکمه های لمسی و چراغ ها استفاده می کنم.

مشک کاغذی توسط Sketch در ویندوز انجام می شود. برای پر جنب و جوش تر ، عکس علفزار را درج می کنم..

واحد جدول

چراغ های وضعیت نگهدارنده باتری مستقیماً از طریق سوراخ های قسمت جلویی قابل مشاهده هستند. سوراخ هایی برای بلندگو در همان طرف میز میز وجود دارد.

جعبه کنترل

دو کابل برای جعبه کنترل کابل های استاندارد 4 سیم تلفن است. آنها در هر جعبه بدون اتصال متصل و ثابت می شوند. در طرف دیگر کابل ها ، کانکتور تلفن با ابزار جمع کننده کابل نصب شده است.

داخل جعبه ، سیمها مستقیماً به نمونه اولیه PCB لحیم می شوند. بر روی این برد دو سنسور لمسی عمود بر هر طرف جعبه نصب شده است. در محل ناحیه تماس ، سوراخی با قطر 12 میلی متر وجود دارد که به راحتی قابل دسترسی است. ساخت و ساز از عکس های پیوست مشخص است.

مرحله 3: نرم افزار

دو فایل Arduino ino ، یکی برای Scoreboard و دیگری برای Table Table (Control Box) در زیر آمده است. ماژول های بلوتوث HC-05 ابتدا باید جفت شوند. از دستورات Arduino ، AT استفاده کنید و بهترین دستورالعمل ها در اینجا آمده است. در Scoreboard master وجود دارد ، slave در داخل جدول Table قرار دارد. نرخ Baud توصیه شده 38400 است و حالت آدرس به عنوان "رفع" است.

هر دو فایل ino ذکر شده باید با فایل های رایج pitches.h تکمیل شوند. نحوه انجام این کار در وب سایت Arduino است. این بار فایلهای ino و سایر فایلها بدون هیچ مشکلی در ویرایشگر Instructables بارگذاری شدند و امیدوارم به راحتی بارگیری شوند.

به طور کلی ، فایل های جدید تفاوت چندانی با پرونده های قدیمی و اصلی ندارند. آنچه بهبود یافته است:

• در حالت Switch Side بازیکن سرویس در لحظه مناسب بازی تعویض می شود ، مشکل قدیمی برطرف می شود
• دکمه تصحیح فقط برای آخرین پخش کننده پخش شده فعال است
• شمارش امتیاز و انتخاب بازیکن در حال خدمت پس از تصحیح از طریق دکمه لمسی در جعبه کنترل ثابت است.

در مورد برنامه آردوینو ، من برنامه نویس نیستم و می دانم که کد را نمی توان به طور کامل بهینه کرد ، اما تقریباً بی نقص کار می کند.

مرحله 4: نتیجه گیری

روشنایی اعداد 7 قسمتی روی عکس های نمایش داده محو شده است ، اما واقعیت ندارد. در واقع ، واضح و تیز است.

می توانید ویدیوی اصلی را مشاهده کنید ، جایی که روشنایی خوب است. در ویدئوی بعدی 1 می توانید نمایش نقاط شمارش را در Scoreboard Battery مشاهده کنید. باز هم ، در این ویدئو با روشن بودن بخش قطعی مشکل وجود دارد ، اما مشکل ناشی از نور زیاد در حین ضبط ویدئو است.

هنوز راهها یا پیشنهاداتی برای بهبود وجود دارد. با جایگزینی نمایشگرهای 7 قسمتی با نمایشگرهای TFT LCD با اندازه 2.3 اینچ می توان مصرف جریان را کاهش داد. اگر فقط اعداد نشان داده شوند ، فضای حافظه برای آردوینو قابل قبول است؟

امیدوارم از این پروژه و ورزش نیز لذت ببرید.