برد گودال LED: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این دستورالعمل برای یک دیجیتال LED Pit Board است که ما برای کارتینگ از آن استفاده می کنیم. این مخصوصاً برای مسابقات شبانه داخلی و خارجی از جمله مسابقات 24 ساعته مفید است. تخته در زیر نور خورشید شفاف است و در شب خودنمایی می کند. به دلیل سری کارت هایی که ما در آن شرکت می کنیم ، تعداد کارت در هر مسابقه متفاوت است و ممکن است 2 یا 3 کارت در آن مسابقه داشته باشیم ، بنابراین باید به سرعت تعداد تخته را تغییر دهیم. این کار از طریق یک صفحه کلید 16 رقمی در پشت برد انجام می شود.

این تخته از 14 قسمت تشکیل شده است و در هر بخش 4 LED سفید کلاه سفید وجود دارد. همه چیز از طریق آردوینو نانو (پورت USB داخلی) کنترل می شود. در صورت لزوم ، صفحه می تواند کم نور شود و همچنین می تواند چشمک بزند تا توجه رانندگان را جلب کند.

جلو و عقب ورق اکریلیک 3 میلی متری است که در بین آنها یک قاب چوبی وجود دارد. سپس برای هر LED جداگانه حفاری شد. اندازه کلی یک تکه کاغذ A4 است.

توجه: این دستورالعمل دقیقاً نشان می دهد که من چه ساخته ام ، برخی از اجزایی که قبلاً در اطراف آنها قرار داشتم ، بنابراین من از آنچه که داشتم استفاده کردم. راه حل های بهتری برای برخی از قسمت های این ساختمان وجود دارد ، و من در طول راه آموختم ، در پایان در مورد آنها بحث خواهم کرد.

آنچه شما نیاز دارید:

1 عدد آردوینو نانو

1 عدد پاوربانک USB (1A ، بیشتر از 2200mOhm - ترجیحاً بدون سوئیچ اختصاصی)

1 عدد کابل USB

1 x سوئیچ

صفحه کلید 1 x 16 رقمی

3 مقاومت 7K5Ω (برای صفحه کلید)

3 مقاومت 2KΩ (برای صفحه کلید)

ورق اکریلیک 2 * 3 میلی متر در اندازه A4

1 x IRF9530 (POS MOSFET)

14 x IRL510 (N کانال ماسفت)

مقاومت 15 x 220Ω (مقاومت MOSFET)

15 15 10K مقاومت های کشویی

56 x LED کلاه سفید سفید 5 میلی متری

56 x مقاومت مناسب برای LED ها (220Ω معمولاً خوب است)

مقداری سیم برای اتصال LED ها/ماسفت و غیره

مقداری تخته نوار

مقداری چوب برای قاب

نوار مجرای سیاه

12 عدد پیچ

1 عدد دسته کشو

مرحله 1: ساختن قاب

در اینجا من از 18 میلی متر در 44 میلی متر در 2400 میلی متر استفاده کردم که به 2 قطر در 261 میلی متر و 2 قطعه در 210 میلی متر بریده شد تا هنگام جمع شدن ابعاد خارجی با ورق های اکریلیک خریداری شده (اندازه کاغذ A4 در این مورد) مطابقت داشته باشد. اینها به سادگی با استفاده از پیچ های چوبی مناسب به هم متصل می شوند. در این مرحله تصمیم بگیرید که کدام قسمت بالا خواهد بود و نقطه مرکزی را روی قطعه بالا مشخص کنید. از این نقطه مرکزی مقدار مساوی در هر دو طرف را متناسب با دسته کشو خود اندازه بگیرید ، سوراخ هایی متناسب با اندازه پیچ دسته انجام دهید. قسمت بیرونی چوب را با نوار چسب مشکی بپیچانید تا جلوه زیبایی به دست آورید. در نهایت دسته کشو را با استفاده از پیچ های ارائه شده نصب کنید.

مرحله 2: سوراخ های Led را سوراخ کرده و LED ها را نصب کنید

اکریلیک (محافظ نوار هنوز روشن است) را با طرح قطعه در این مورد 2 رقم با 7 قسمت در هر رقم و 4 LED در هر بخش علامت گذاری کنید.

اکریلیک را با دقت بسیار خوب سوراخ کنید ، من از یک تکه چوب ضایعاتی کوچک برای سوراخ کردن در پشت استفاده کردم و با یک مته با قطر کوچکتر (2.5 میلی متر) شروع کردم و با یک سوراخ 5 میلی متری کار کردم تا LED های 5 میلی متری را بپذیرم. اکریلیک بسیار شکننده است و هنگام حفاری می تواند به راحتی خرد شود ، بنابراین مراقب باشید.

سرانجام (و قسمت پر زحمت) هر LED را در هر سوراخ با استفاده از مقدار کمی ابرچسب نصب کنید. در صورت نیاز به تعویض LED بعداً در آزمایش ، زیاد استفاده نکنید. اگر تمام راه را بچسبانید ، تنها راه حذف LED ، حفاری آن است. من یک لکه کوچک در یک طرف LED پیدا کردم که به اندازه کافی آن را محکم نگه داشته و از آن سوءاستفاده می کنم.

در پنل پشتی سوراخ صفحه کلید و کلید را قطع کرده و اطمینان حاصل کنید که این قسمت ها با قسمت مرکزی LED ها در صفحه روبرو مطابقت دارند تا فاصله کافی داشته باشید. صفحه کلید و کلید را سوار کرده و سوراخ هایی برای پاوربانک ایجاد کنید

مرحله 3: مدار

مدار به 3 قسمت تقسیم شده است ، زیرا توصیف آن برای من آسان تر است.

1 - طرف قدرت:

نیرو به آردوینو ، تنها IRF9530 و صفحه کلید از طریق سوئیچ قدرت تحویل داده می شود. سوئیچ پاور مستقیماً به پاوربانک 5 ولت متصل است. IRF9530 بین قدرت 5 ولت و هر یک از بخش های LED قرار دارد. این MOSFET کانال P است که وظیفه کم نور شدن و چشمک زدن بخش های LED را بر عهده دارد. از طریق مقاومت حفاظتی 220Ω به پین دیجیتال 10 متصل می شود.

2 - بخش های LED:

سپس هر بخش LED قدرت خود را از IRF9530 می گیرد. بخشها از 4 LED تشکیل شده اند که هر کدام به صورت موازی سیم کشی شده اند و هر کدام دارای مقاومت محدودکننده مخصوص به خود هستند که باید برای جریان جلو LED های شما مناسب باشد.

سپس طرف مقابل LED ها به MOSFET کانال IRL510 N متصل می شود (کمی بیش از حد ، اما برخی از آنها در اطراف خوابیده بودم). هر بخش IRL510 مخصوص به خود را دارد زیرا این کلید برای هر بخش است. هر IRL510 از طریق یک مقاومت حفاظتی 220Ω به پین Arduino مربوطه متصل می شود و دارای یک مقاومت کششی 10K برای اطمینان از سوئیچ کامل آن است. (مقاومت های کششی را می توان حذف کرد زیرا آردوینو وقتی روشن نیست پایین نگه می دارد).

3 - سیم کشی صفحه کلید:

به دلیل تعداد پین های آردوینو که برای کنترل بخش ها استفاده می شود ، نمی توانیم از روش اتصال ماتریس 8 پین برای صفحه کلید استفاده کنیم ، بنابراین من یک روش اتصال 1 پین برای این پروژه ایجاد کردم. با افزودن مقاومت در پین های صفحه کلید می توانیم تقسیم کننده ولتاژ متفاوتی را برای هر دکمه ایجاد کنیم. با اتصال آن به پین آنالوگ در آردوینو ، می توان تعیین کرد که کدام دکمه مطابق نمودار صفحه کلید فشار داده شده است.

مرحله 4: سیم را بچسبانید

من از stripboard برای ایجاد "PCB" برای هر بخش استفاده کردم. در هر بخش PCB LED 4 x ، مقاومت LED x 4 و MOSFET IRL510 وجود دارد. سپس هر بخش یک اتصال 5 ولت از IRF9530 و یک اتصال 0 ولت (تقریباً مانند یک حلقه اصلی) دارد. سپس دروازه IRL510 به مرکز PCB آردوینو متصل می شود.

مقاومتهای 220Ω برای IRL510 بر روی PCB مرکزی آردوینو به همراه IRF9530 قرار دارند.

صفحه کلید را به 5 ولت ، 0 ولت و پین سیگنال را به آردوینو وصل کنید.

سرانجام انتهای ناخواسته کابل USB را قطع کرده و پنل پشتی را عبور دهید و به اندازه کافی برای اتصال به پاوربانک باقی بمانید. داخل آن ، محفظه بیرونی را با دقت جدا کرده و سیم ها را جدا کنید. ما فقط به خطوط 5v و 0v نیاز داریم. در اینجا می توانید از یک مولتی متر برای پیدا کردن کدام یک استفاده کنید. سیم 5v را به سوئیچ و 0v را به PCB و صفحه کلید Arduino وصل کنید.

پس از برقراری همه اتصالات ، Sketch Arduino را از طریق درگاه USB Arduino بارگیری کنید.

مرحله 5: روشن و راه اندازی

پاور بانکی را که می تواند حداقل 1A تحویل دهد متصل کنید و در حالت ایده آل این مقدار باید 2200 میلی آمپر ساعت یا بیشتر باشد (این مقدار باید به اندازه کافی باشد تا برد را با شدت کامل با تمام قطعات روشن شده به مدت 1.5 ساعت روشن کنید) و برق اصلی را روشن کنید.

توجه: پاور بانک ها دارای رتبه mAh هستند اما این امتیاز مربوط به باتری داخلی (معمولاً باتری لیتیوم یون 18650) است که به طور اسمی 3.7 ولت است. پاور بانک دارای مدار تقویت کننده داخلی است که dc-dc ولتاژ را به 5 ولت تبدیل می کند. این تبدیل بدین معناست که مقداری mAh از بین می رود. به عنوان مثال یک پاور بانک 2200 میلی آمپر ساعتی (2200*3.7)/5 = 1628 میلی آمپر ساعت در 5 ولت خواهد بود. متأسفانه ، این پایان طبقه نیست زیرا اکثر مبدلهای dc -dc 100٪ کارآمد نیستند (مداری که تبدیل را انجام می دهد نیز به کمی قدرت نیاز دارد) بنابراین می توانید انتظار داشته باشید 10 تا 15 درصد دیگر را در مخفی کننده از دست بدهید. بنابراین 1628mAh در حال حاضر 162.8mAh دیگر را در بهترین حالت از دست می دهد ، به این معنی که شما در نهایت حدود 1465.2mAh دریافت می کنید.

پس از راه اندازی آردوینو ، رقم سمت راست صفر را نشان می دهد. در این مرحله می توان هر عدد تک یا دو رقمی را وارد کرد و آن شماره را روی صفحه نمایش داد. اگر یک عدد تک رقمی وارد شده بود ، صفحه روی عدد سمت چپ صفر نشان می دهد.

توابع دیگر عبارتند از:

کلید "*" یک صفحه چشمک زن را روشن یا خاموش می کند

کلید "A" FL را روی صفحه نمایش می دهد (می توان از آن برای گفتن راننده استفاده کرد که سریعترین دور را تنظیم کرده است یا از آن برای یادآوری راننده برای دریافت سوخت در ایستگاه بعدی استفاده می شود).

کلید "B" حرف P را به رقم سمت چپ اضافه می کند و سپس می توانید هر عددی را به رقم سمت راست اضافه کنید تا موقعیت مسابقه e'g P4 نمایش داده شود.

'C' افزایش روشنایی

'D' کاهش روشنایی

مرحله 6: درسها / پیشرفتها

مرحله 6 - بهبود / راه حل های بهتر

همانطور که در ابتدا بیان کردم ، این تخته به جای خرید قطعات جدید ، با استفاده از اجزای موجود ساخته شده است ، اما این امر طراحی را به خطر انداخته و برخی را پیچیده تر کرده است. اگرچه طراحی نهایی به خوبی کار می کند و خوب به نظر می رسد ، در اینجا برخی از پیشرفت ها یا ایده های دیگر برای ایجاد نتیجه نهایی یکسان وجود دارد.

1 از نوارهای LED 5 ولت (LED های سفید روی نوار سیاه 60/متر) برای ایجاد هر بخش به جای ساختن از ابتدا استفاده کنید. اینها ارزان هستند و در ebay در دسترس هستند و می توانند به جای سوراخ کردن هر LED به جلوی صفحه بچسبند. نوارها از قبل سیم کشی شده اند و معمولاً مقاومت فعلی را نیز شامل می شوند. این می تواند طراحی را سبک تر و نازک تر کند زیرا فضای داخلی زیادی لازم نیست.

2 مشابه موارد بالا ، اما از LED های نواری که به صورت جداگانه قابل نوشتن هستند مانند LED های RGB از نوع WS2812B استفاده کنید و برای آردوینو نیز بارگیری کتابخانه وجود دارد. شما باید قدرت موجود از پاور بانک را در نظر بگیرید زیرا نمایش سفید ممکن است بیش از 3 آمپر نیاز داشته باشد. اما نمایش قرمز ، آبی یا سبز به صورت جداگانه قدرت مشابهی با طراحی من خواهد داشت. مزیت LED های جداگانه این است که می توانید MOFETS IRL510 را حذف کنید و سود بزرگ این است که برای کنترل تمام LED ها فقط به 1 پین آردوینو نیاز دارید. از آنجا که این روش پین های آردوینو را آزاد می کند ، سیم کشی را بسیار ساده تر می کند و می توانید از کتابخانه صفحه کلید ماتریکس استفاده کنید ، بنابراین به مقاومت روی صفحه کلید نیز احتیاج ندارید. توانایی استفاده از رنگ های مختلف نیز می تواند مفید باشد.

3 با برداشتن صفحه کلید و آردوینو و استفاده از کلیدهای کشویی کوچک در کنار هر بخش و تعویض دستی برد ، می توانید نسخه اصلی تری از برد را تهیه کنید. اگر فقط یک کارتینگ اجرا کنید و نیازی به تغییر سریع شماره نباشید ، این کار خوب است. شما عملکرد کم نور و چشمک زن را نیز از دست خواهید داد ، اما ساخت آن بسیار ساده تر خواهد بود. من در ابتدا یکی از اینها را ساختم اما متوجه شدم که ما زمان کافی برای تعویض اعداد بین کارت ها در برخی موارد نداریم.

4 من در نظر داشتم به جای LED از یک صفحه نمایش قدیمی لپ تاپ استفاده کنم تا هر متنی نمایش داده شود ، اما صفحه نمایش به اندازه کافی در نور آفتاب روشن نیست ، اما حتی در یک شب بارانی از پشت یک شیشه مرطوب کم نور بود. همچنین راننده فقط برای یک نگاه گذرا وقت دارد ، بنابراین خواندن دشوار است ، بنابراین از این کار اجتناب کنید.