Consells per fer realitat la vostra idea de projecte: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

La part més crítica d’un projecte amb èxit és tenir una idea realment fantàstica, però de vegades la idea és la part més fàcil. Després d'això ve el dur treball per convertir un flash de geni a l'atzar en alguna cosa que la gent "ooh" i "ah" acabi.

Inicialment, convertir un concepte en realitat pot semblar complicat, però si seguiu unes quantes regles simples, podeu dividir qualsevol projecte en peices manejables que siguin senzills de manera individual, però quan es combinin són increïbles. En fer servir el meu rellotge binari de Driftwood com a exemple, demostraré que el desenvolupament d’un circuit complex és una tasca relativament senzilla, tot donant una sèrie de pistes al llarg del camí.

No es tracta de crear cap projecte, sinó que proporciona consells i trucs per fer realitat les vostres idees.

Pas 1: feu una llista de funcions

He mirat diversos rellotges binaris que s'han publicat a Instructables i altres llocs i sempre he volgut fer un dels meus però no sabia per on començar. L'enfocament més fàcil hauria estat copiar el codi i el circuit d'algú; tanmateix, volia una cosa que distingís la meva i que fos la meva pròpia creació.

El primer pas va ser crear una llista de funcions que descrivís el que volia que fes el rellotge:

• Mostra l'hora
• Funció d'alarma
• Canvieu els colors de la pantalla
• Canvieu la intensitat de la pantalla en funció de la llum ambiental
• Control remot
• Temps precís

A la llista de funcions podeu esbrinar les diferents funcions del circuit que són necessàries, per exemple, per canviar la intensitat de la pantalla en funció de la llum ambiental, heu de mesurar la llum i, per tant, necessiteu maquinari per fer-ho. Una llista completa dels circuits individuals i la seva funció per al meu rellotge binari és la següent:

• Matriu de visualització LED: visualització del temps
• Microcontrolador (arduino): control de temps i alarma, controlador de pantalla
• Reproductor d'àudio: àudio d'alarma
• Lector de llum ambiental: control de la intensitat de la llum
• Mòdul de control remot: control remot
• Indicador d’alarma: visualització de l’alarma
• Rellotge en temps real: manteniment precís del temps

Pas 2: investigació

Un cop dividit el projecte en funcions de circuits individuals, podeu determinar què sabeu fer i què cal investigar. Tornant a fer servir l’exemple del rellotge, he enumerat cada funció del circuit i quina era la meva valoració original

Entès: no cal investigació

• Matriu de pantalla LED
• Microcontrolador (arduino)
• Reproductor d'àudio
• Control remot
• Indicador d’alarma

Desconegut: cal fer investigacions:

• Lector de llum ambiental
• Rellotge en temps real

Com he dit en una instrucció prèvia (Fixar un monitor amb un fabricant de pa), Internet és una de les eines més potents disponibles. Haureu de ser capaços de trobar exemples de codi i de circuit per a gairebé tots els components que haureu d’utilitzar. A l’exemple del meu rellotge, estava còmode programant l’Arduino per controlar la pantalla LED, però mai abans havia utilitzat una resistència dependent de la llum (LDR) (un LDR canvia la seva resistència en funció de la llum ambiant i, per tant, es pot utilitzar per determinar la brillantor la matriu de LED hauria de ser). Després d'una breu cerca, havia trobat diversos tutorials i tenia prou informació per provar algunes idees.

Pas 3: provar les funcions de circuits individuals

Un cop tingueu algunes idees sobre com es pot construir cada funció de circuit, creeu un circuit que habiliti només aquesta funció. Això us permet provar les vostres idees, assegurar-vos que l’element és funcional i ajustar bé qualsevol paràmetre de temps d’execució.

Utilitzant l'exemple LDR, es va crear un circuit molt bàsic i es van escriure algunes línies de codi. Això em va permetre veure com la sortida LDR variava amb la llum i com es podia convertir en un valor útil per controlar la matriu de LED.

Inicialment, el codi només generava el valor de brillantor a la sortida sèrie dins de l'IDE arduino. Un cop vaig estar segur que podia aconseguir amb èxit el control que volia, el circuit es va ampliar per incloure la matriu de LED. En incloure el dispositiu de sortida final, es podrien establir els nivells de brillantor mínim i màxim per assegurar-vos que no estigueu cegat a la nit ni que no pugueu llegir la sortida quan hi ha la llum solar directa.

Com a alternativa a la construcció física del circuit, podeu utilitzar programes com els circuits Tinkercad per simular tant el circuit com el codi. Programes com aquests permeten colar-se en un temps de desenvolupament mentre espera que acabin les classes de música per a nens, etc. A aquest pas s’adjunten dues imatges que mostren els dos passos descrits anteriorment amb els enllaços següents:

• LDR amb sortida sèrie
• Control de la intensitat del LED mitjançant LDR

Podeu trobar una bona instrucció sobre l’ús de Tinkercad aquí:

Pas 4: prototip

Un cop tingueu confiança en el funcionament dels components individuals, desenvolupeu un circuit on cada funció del circuit s'afegeixi individualment i el codi s'adapti per tenir en compte la nova funcionalitat que heu afegit.

Tot i que això és significativament més lent que afegir-ho tot alhora i implica escriure diversos programes, l'avantatge és que podeu identificar ràpidament qualsevol conflicte entre components i resoldre el problema. En el meu cas, tot funcionava bé fins que vaig connectar el receptor de control remot. Com que no hi havia problemes anteriors, podia concentrar-me en la recerca de fallades en aquesta àrea en particular. Després de no trobar problemes relacionats amb la cerca bàsica d’errors, es va demanar consell d’Internet i es va resoldre el problema. Aquest és un exemple d’on pensava que sabia com funcionava alguna cosa, però en el circuit concret resulta que no. No sigueu mai tímid a l’hora d’aturar el que esteu fent i de buscar més informació.

La seqüència de fotos adjunta és un intent de mostrar els diversos passos que he seguit per construir el prototip final. La matriu LED es va ometre en un parell de fotos, però això va suposar un descuit en fer les fotos en lloc de qualsevol motiu específic.

Esbosseu el circuit completat quan estigueu completament satisfet amb el vostre prototip, però NO el desmunteu en aquest moment.

De manera similar al desenvolupament dels components individuals, el circuit de Tinkercad es pot utilitzar per prototipar el projecte complet. Aquest enfocament té avantatges i desavantatges i és millor veure què us funciona millor. El problema més important que he observat amb les eines de simulació en línia és que en algun moment limiten les biblioteques de components i codis disponibles

Pas 5: construcció final

Esperem que tingueu prou components per fer el circuit final deixant el prototip com a referència. He comprovat que, per molta cura que tingui a l’hora d’esbossar el circuit, sempre és més fàcil referir-me al prototip per confirmar l’orientació de la connexió o del component.

Normalment faig servir prototipus de tauler per als meus projectes, però si voleu un acabat més robust i professional, proveu de fer els vostres propis PCB. Hi ha una sèrie d’instructibles bons en això (i recordeu que Internet és una de les millors eines que tenim!).

Preneu-vos temps per considerar com cada component s’asseurà al tauler i a què ha de connectar-se. Voleu reduir al mínim la longitud de les pistes i proporcionar bons rails elèctrics per garantir que tot funcioni correctament. No vaig seguir aquest consell i, després de la construcció final, l'arduino es va reiniciar cada vegada que el mòdul d'àudio començava a tocar l'alarma. Com que havia construït un prototip, sabia que tot hauria de funcionar i que, per tant, el problema era específic de la disposició del tauler. Un cop es van fer més grans les pistes d’alimentació, tots els problemes van desaparèixer.

Pas 6: resum

Com es va dir al principi, aquest instructiu no es tractava de construir un projecte, sinó de contribuir a fer molts projectes únics i reeixits. Per fer-ho, heu de:

• Documenta les principals funcions de la teva idea
• Utilitzeu la llista de funcions per generar funcions de circuits individuals
• Investigueu cada funció del circuit
• Prova cada funció del circuit
• Desenvolupeu un prototip afegint cada funció de circuit per separat
• Finalitzeu el disseny

Aquesta instrucció ha estat la meva idea de com fer un cop de geni amb èxit i implementar amb èxit el circuit necessari. Estic segur que hi ha moltes alternatives; tanmateix, sé que això funciona per a mi i espero que també funcioni per a vosaltres.