چند تایمر W/ کنترل خارجی: 13 مرحله

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

این پروژه آموزشی قابل ساخت یک تایمر چند منظوره است

این تایمر قادر به عملکرد زیر است:

1. یک زنگ هشدار عمومی با زمان های انتخاب بین 1 ثانیه تا +90 ساعت. داشتن شمارش معکوس با زنگ قابل شنیدن و/یا کنترل دستگاه خارجی تا پایان ، سپس شمارش معکوس زمان از زمان زنگ.
2. یک تایمر چرت زدن با 7 زمان انتخاب ، شمارش معکوس و زنگ هشدار در پایان.
3. یک زمان سنج مدیتیشن با 4 زمان قابل انتخاب ، با شمارش معکوس و یک جرقه کوتاه پس از اتمام ، با یک جرقه دیگر در 5 دقیقه پس از آن شمارش کنید.

این پروژه ممکن است اتر همانطور که در اینجا توضیح داده شده است ساخته شود یا متناسب با آن اصلاح شود. من قبلاً یک تایمر با این قابلیت ساختم و از آن در اولین دستورالعمل خود برای کنترل جعبه قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش استفاده کردم.

فکر می کردم فقط می توانم طرح اصلی برنامه و تخته را منتشر کنم. با این حال ، به دلایلی نتوانستم کد را پیدا کنم. من همچنین می خواستم در سخت افزار پیشرفت کنم تا مدارهای کنترل انعطاف پذیرتر شوند و تخلیه باتری کاهش یابد. در نتیجه بازطراحی صفحه اصلی و بازنویسی کد ، فرصتی برای بحث در مورد روش برنامه نویسی و طراحی سخت افزار فراهم می شود.

هر زمان که یک برد مدار ایجاد می کنم ، اغلب متوجه می شوم که نقصی در طراحی یا قرار دادن اجزا وجود دارد ، تخته هایی که می سازم نیز یکی از دو مورد است. بعلاوه ، من فقط دوست دارم از ابتدا تا انتها در همه جنبه های یک پروژه مشارکت داشته باشم. اینها برخی از دلایلی است که من به جای ارسال فایل های Gerber به خارج از کشور برای تولید ، مدارهای شخصی خود را می سازم. شاید من فقط پیر شده ام و در راه خود گیر کرده ام. این پروژه نشان دهنده این سوگیری است. از آنجا که من تخته مدار خود را می سازم ، طرح های من و فایل های Gerber من با استانداردهای تولید مطابقت ندارند ، من این فایل ها را وارد نکرده ام. کسانی که نمی خواهند تخته ها را تراشیده و به پایان برسانند ، می توانند طرح های خود را آماده کرده و فایل های Gerber را در قسمت نظرات ارسال کنند. لطفاً تابلوهای خود را قبل از ارسال ارسال و آزمایش کنید.

مرحله 1: بررسی اجزای سخت افزار

این دستگاه از 4 باتری AAA تغذیه می کند و توسط Arduino Pro Mini 5V کنترل می شود.

یک زنگ/بلندگوی کوچک یک هشدار قابل شنیدن را فراهم می کند.

یک رله مینیاتوری 5 ولتاژ ولتاژ کنترل دستگاه های خارجی را فراهم می کند. انعطاف پذیری در منبع این خروجی ولتاژ کنترل ارائه شده است.

رمزگذار دوار با دکمه فشار انتخاب منو را فراهم می کند.

صفحه نمایش OLED و کلید شروع و توقف لحظه ای رابط کاربری را تکمیل می کند.

سخت افزار الکترونیکی اضافی شامل یک سوئیچ قدرت SPDT و یک جک تلفن مینیاتوری برای اتصال به دستگاه های خارجی است.

علاوه بر این ، پرونده هایی برای کمک به شما در این پروژه ارائه می شود:

فایل های STL برای یک پرونده پروژه چاپ سه بعدی.

مس و لحیم تصاویر را برای حکاکی و تکمیل برد مدار کنترل و رمزگذار چرخشی ماسک می کند.

تصاویر شماتیک و تخته به عنوان مرجعی برای کسانی که مایل به اصلاح طرح من هستند.

ممکن است بخواهید دستورالعمل من در مورد ایجاد تابلوهای مدار دو طرفه را به عنوان نمونه ای از نحوه تولید برد مدار بررسی کنید.

مرحله 2: مرور نرم افزار

همراه با فایلهای منبع آردوینو ، برخی اطلاعات اضافی که ممکن است مفید باشد..

کتابخانه های کنترل سخت افزار در صورت وجود استفاده می شوند (بازگرداندن دکمه ، کنترل OLED ، خواندن رمزگذار چرخشی).

این برنامه یک ماشین ساده حالت محدود (FSM) را برای کنترل اجرای کد به عنوان دستور سوئیچ در تابع حلقه پیاده سازی می کند.

یک کلاس منو برای انتخاب گزینه های نمایش داده شده در OLED و انتخاب با استفاده از رمزگذار چرخشی تعریف شده است.

ورودی از طریق نظرسنجی مستقیم (بدون وقفه) اجرا می شود زیرا زمان مهم نیست و کد را واضح تر می کند.

دستورات چاپ شده به Serial برای کمک به ردیابی اجرای کد و اشکال زدایی استفاده می شود

انواع مختلف عناصر ساختار برنامه از جمله:

• چندین زبانه کد برای جدا کردن برخی از عملکردها و متغیرهای کنترل سخت افزار.
• برای تنظیم مقدار حالت (FSM) و کنترل متغیرها ، دستورات را تغییر دهید.
• تعریف ساختار
• شمارش برای تخصیص مقادیر حالت به عنوان متن.
• #تعریف پیش پردازنده برای پین سخت افزار و مقادیر استاندارد.

مرحله 3: لیست قطعات

من مطمئن نبودم که این مرحله را کجا بگذارم زیرا تقریباً در هر نقطه ای می توان آن را انجام داد. من از جعبه محفظه چاپ سه بعدی استفاده کردم. ممکن است به چاپگر سه بعدی دسترسی نداشته باشید یا نوع دیگری از محفظه مانند جعبه آلومینیومی ، پلاستیک برش لیزری ، چوب حک شده دستی یا انواع دیگری که برای پروژه های الکترونیکی خود استفاده می کنید را ترجیح دهید. من فایل های STL را برای بالا ، پایین ، دکمه رمزگذار چرخشی و قاب OLED قرار داده ام. از این فایل ها و برش دهنده مورد نظر خود برای ایجاد فایل های gcode برای چاپگر خود استفاده کنید.

من تمام قسمتها را با استفاده از فیلامنت PLA چاپ می کنم ، یک رنگ برای قسمت بالا و پایین محفظه ، دیگری متضاد برای دستگیره و قاب (که در بالا چسبانده شده است). من قصد ندارم همه تنظیمات برش خود را مشخص کنم ، اما از Tri استفاده می کنم شش ضلعی حداقل 35 inf را پر کنید تا امکان ضربه زدن به پیچ های گوشه ای و تنظیم "بدون پشتیبانی" برای خواندن حروف برش خورده وجود داشته باشد. من جعبه را با استفاده از ارتفاع لایه "معمولی" چاپگرهایم چاپ کردم.

مرحله 9: طراحی و نوشتن کد

این مرحله اختیاری است اما برای درک بهتر پیشنهاد می شود.

بیشترین تلاش از نظر ساعت ، نوشتن کد است. اگر از برنامه پیوست شده به عنوان -is استفاده می کنید ، می توانید این مرحله را رد کنید. با این حال ، پیشنهاد می شود برای درک بهتر یا اصلاح کد برای برآوردن نیازهای خود ، وقت بگذارید.

نظرات زیر ممکن است برای درک این روند مفید باشد.

• نظرات- هرچه می خواهید کامنت کنید - من اغلب قبل از نوشتن کد نظرات را می نویسم.
• تقسیم و تسخیر - از توابع ، کلاسها و ماژولها (برگه ها) استفاده کنید. از کامپایلهای مکرر (تأیید) برای بررسی نحو استفاده کنید. اشکال زدایی - از دستورات چاپی برای تأیید جریان و آزمایش مقادیر و رابط سخت افزار استفاده کنید. نگران نباشید تا مشکلات را حل کنید ، هیچ کس کدی را که بدون اشکال نیست نمی نویسد!
• ثابت ها - #تعریف دستورالعمل های پیش کامپایلر ، نام ها را به شماره های پین اختصاص می دهد. تعاریف متغیر با نظرات اعداد "جادو" را کاهش داده یا حذف می کند. استفاده از ثابت هایی که در ابتدای برنامه یا تابع قرار دارند امکان تغییر پارامترها بدون بازنویسی کد را فراهم می کند
• کتابخانه های از پیش تعریف شده - استفاده از کتابخانه های از پیش تعیین شده بار برنامه نویسی و زمان اشکال زدایی را کاهش می دهد.
• بلوک های طراحی - با استفاده از توابع ، جداسازی کد در برگه های جداگانه (برنامه های مرتبط و.ffiles) ، شمارش ، کلاس ها و ساختارها ایجاد شده است. توجه خود را بر روی هریک متمرکز کنید تا بفهمید که در رابطه با بقیه کد چگونه کار می کند.
• State Machine (s) - این یک الگوی برنامه نویسی است که با Arduinos یا هر برنامه ای که برای کنترل خروجی ها یا واکنش ورودی ها استفاده می شود عالی عمل می کند. انواع مختلفی از ماشین های دولتی وجود دارد. این کد از یک ماشین حالت بر اساس دستور switch در تابع حلقه استفاده می کند. درک و اشکال زدایی این فرم آسان است.
• صفحه نمایش و منوها - خروجی OLED کوتاه است اما بازخورد کافی را برای کاربران معمولی ارائه می دهد و از انتخاب گزینه پشتیبانی می کند. این دستگاه به خوبی با دستگاه حالت یکپارچه می شود (تقریباً همه ایالت ها دارای صفحه نمایش OLED هستند). کلاس منو در جداسازی کد برای نمایش و انتخاب گزینه های منو مفید بود

لطفاً برنامه را چندین بار بخوانید. این کمک می کند تا یک عملکرد یا بخش را در یک زمان انجام دهید. من اغلب کدی را که نوشته ام نمی فهمم مگر اینکه حداقل دوبار آن را خوانده باشم!

مرحله 10: برنامه را نصب کنید

فایل پیوست را در رایانه خود کپی کرده و سپس آن را در فهرست Sketches خود از حالت فشرده خارج کنید

آردوینو را به رایانه خود وصل کرده و کد برنامه را به صورت عادی بارگیری کنید. مانیتور سریال Arduino IDE را باز کنید تا مطمئن شوید برنامه در حال اجرا است و به اشکال زدایی کمک می کند.

مرحله 11: تایمر را مونتاژ کنید

پس از چاپ و تمیزکردن قسمتهای بالا و پایین کیس ، می توانید قطعات را با استفاده از پیچ های پلاستیکی کوچک چسبانده وصل کنید. ابتدا نگهدارنده باتری را به پشت محکم می کنیم. بقیه قطعات به ترتیب زیر به قسمت بالا متصل می شوند:

1. OLED و کابل
2. کلید راه اندازی/توقف و سیم کشی
3. رمزگذار و کابل روتاری
4. بلندگو / زنگ و سیم کشی
5. جک کنترل خارجی و سیم کشی
6. کلید کشویی روشن/خاموش و سیم کشی (جهت را دوباره بررسی کنید تا روشن در جهت مورد نظر شما قرار گیرد

اگر کابل ها را مستقیماً به برد مدار خود می چسبانید ، این کار را بعد از اتصال همه قطعات به محفظه برای کاهش شکستگی سیم انجام دهید. شما باید منتظر بمانید تا کابل ها به صفحه اصلی وصل شوند و سپس آن را به پشت پیچ کنید.

اگر از سرصفحه های پین و کانکتورهای Dupont استفاده می کنید ، ابتدا برد اصلی را با استفاده از پیچ به پشت وصل کنید سپس قطعات را به برق وصل کنید. هنگام اتصال باتری به برد اصلی و رعایت قطبیت صحیح ، مراقب باشید. همچنین در این زمان باید بلوزهای کنترل رله یا سیم کشی را تنظیم کنید.

قسمت زیرین محفظه با استفاده از پیچ های 4-40 دستگاه گرد گرد به بالا متصل می شود ، یکی در هر گوشه. چهار سوراخ در قسمت بالا یا باید با یک شیر 4/40 چسبانده شوند یا اگر از 4-40 ورق نخ دار استفاده می کنید ، باید سوراخ ها را بپذیرید تا آنها را بپذیرید. 4 سوراخ برای نصب برد اصلی در قسمت پایین نیز باید سوراخ شود. این برد را روی پایه محکم باتری محکم کرده و محل سوراخ ها را مشخص کنید. متناسب با پیچ های نصب خود مته کنید.

مرحله 12: آزمایش ادغام

آزمایش نهایی (یکپارچه سازی) با آزمایش همه گزینه های منو و تأیید اینکه آنها با سخت افزار مطابق طراحی کار می کنند ، انجام می شود. برای کدی که من ارائه کردم ، باید کافی باشد. اگر کد خود را نوشته اید یا معدن خود را تغییر داده اید ، آزمایش شما باید گسترده تر باشد. من اعتقاد ندارم که همه انتخاب های زمان بندی باید انجام شود ، اما شما باید همه گزینه های استاندارد زنگ هشدار را امتحان کنید و کارکرد هشدارهای چرت زدن و مدیتیشن را مطابق طراحی تایید کنید.

مرحله 13: اندیشه های نهایی

به امید موفقیت پروژه ، به شما تبریک می گویم. من مطمئن هستم که در طول مسیر با مشکلاتی روبرو شده اید که باید آنها را حل کنید. همچنین مطمئن هستم که برخی از دستورالعمل های من می تواند کاملتر یا واضح تر باشد. لطفاً از طریق بخش نظرات نتایج خود را به من اطلاع دهید و پیشنهاداتی در مورد نحوه بهبود این دستورالعمل ها ارائه دهید.

از اینکه وقت خود را برای مشاهده و/یا ساخت این پروژه صرف کرده اید متشکرم.