Daus Ole Arduino: 10 passos (amb imatges)

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

Aquest instructiu tracta de com es poden construir uns daus electrònics d’aspecte molt bonic mitjançant una pantalla oled i un Arduino uno o similar. Al principi d’aquest projecte vaig decidir que després d’acabar el prototip volia construir una versió personalitzada, de manera que en aquest inescrutable hi ha descripcions de com construir la versió del prototip i consells útils si voleu crear la vostra pròpia versió personalitzada.

El vídeo mostra la versió i les funcions de dau personalitzades finals.

Pas 1: Funcions de daus

Els daus tenen un commutador selectiu per triar entre 1 o 2 daus. També tenen un element piezoelèctric per generar so quan els daus s’executen mitjançant números aleatoris i quan s’atura. Mentre es manté premut el botó de tir, els daus corren i mostren números aleatoris a la pantalla. Quan es deixa anar el botó, comença a frenar un nombre aleatori de temps fins que finalment s’atura i mostra els resultats. Es tracta de simular el comportament d’un dau rodant real.

El dau té un circuit d’apagat automàtic per estalviar bateries.

Si no feu servir els daus durant 60 segons, el poder s'apagarà automàticament.

Al programari hi ha una funció per activar o desactivar el so mantenint premut l'interruptor de selecció durant més d'un segon.

Pas 2: la funció d’apagat automàtic

Els daus tenen la funció d’apagar-se quan no s’utilitzen per estalviar bateries. Consulteu els esquemes del circuit d’apagada automàtica.

Així funciona:

El circuit consisteix en un transistor P FET que actua com un commutador. La porta del transistor es controla mitjançant un polsador momentani estàndard (S1). Quan es prem l'interruptor, la tensió cau a la porta i el corrent comença a fluir a través del transistor. A la porta hi ha un altre transistor en paral·lel amb el commutador a terra. El transistor manté el voltatge baix a la porta dels FET sempre que el voltatge a la base sigui alt. El voltatge base s’aplica des del microcontrolador i un dels primers que fa l’esbós quan el controlador s’alimenta és configurar el pin digital 8 a Alt i, mitjançant el programari, bloquejar el circuit. El regulador de voltatge 7805 estabilitza la tensió a 5V i els dos díodes impedeixen que els 9 volts de la bateria arribin al microcontrolador. El mateix commutador també s’utilitza per controlar l’entrada digital del controlador (pin 7).

A l'esbós mesurem el temps transcorregut des que es va prémer el botó i el comparem amb el temps d'encès determinat.

Abans que s'apagui l'alimentació, els daus / daus comencen a parpellejar i s'emet un senyal d'advertència del piezo, de manera que l'usuari té temps de prémer l'interruptor de nou per restablir el temporitzador.

Just abans que s'apagui, el microcontrolador emmagatzema l'últim número a la memòria EEPROM juntament amb el nombre de daus / daus seleccionats i l'estat del so. Aquests valors es recuperen al següent inici del dau.

Pas 3: el prototip

Ara és hora de començar a construir.

Necessites:

• 1 tauler de pa sense soldadura
• 1 Arduino Uno
• 1 pantalla OLED 128x64 i2c
• 2 condensadors 10uF
• 1 condensador 100nF
• 2 resistències de 10Kohm
• 2 resistències de 100Kohm
• 2 díodes 1n4148
• 1 transistor NPN BC547b
• 1 MosFET IRF9640
• 1 VoltageRegulator L7805
• Interruptor 2 mometary
• 1 Piezo
• Jumper Wire
• Bateria de 9 V.

Això és.

Seguiu acuradament la fantàstica imatge de dalt

Presteu més atenció al díode que hi ha darrere del regulador de voltatge de la imatge (difícil de veure), a D1 a l’esquema. El costat de l’ànode del díode s’hauria de connectar al col·lector del transitor BC547.

El Piezo està connectat al pin 6, el botó Roll al pin 7, el botó de selecció al pin 10 i el control Power_ON al pin 8.

No oblideu alimentar el vostre Arduino Uno a través del passador de 5V i el pas de terra de la placa Arduino i no passar per la jaqueta de corrent continu al lateral.

L'esbós utilitza U8g2lib.h per a la visualització, el trobareu aquí, https://github.com/olikraus/u8g2/, descarregueu-lo i instal·leu-lo abans de compilar el codi.

Com s’instal·len les biblioteques? Https: //www.arduino.cc/en/Guide/Libraries

Copieu el codi i enganxeu-lo a Arduino IDE i pengeu l'esbós.

No oblideu treure el cable USB de l'Arduino quan hàgiu acabat; en cas contrari, la funció d'apagada automàtica no funcionarà perquè l'ordinador USB / USB està alimentant el controlador.

Pas 4: la versió personalitzada

La resta d’aquest instructiu tracta de consells i trix, si voleu convertir-lo a una versió més útil i personalitzada.

Per dibuixar l’esquema complet de la versió personalitzada he utilitzat l’esquema en línia gratuït i el programari PCB EASYEDA El trobareu aquí

En demanar els components, heu d’estar segur que el microcontrolador té el carregador d’arrencada Arduino al xip, si no, primer heu de preparar el xip. Hi ha molts tutorials a la web sobre com fer-ho.

He afegit components addicionals que no s’utilitzen en aquest projecte, però que hi són per a futurs projectes. U4, U5, R4, S2.

La capçalera PGM dels esquemes s’utilitza per programar el xip. Si voleu programar el xip mitjançant el port PGM, necessiteu un adaptador USB a sèrie.

USB a plaques UART de sèrie

Per descomptat, podeu carregar l’esbós al controlador mitjançant la vostra placa Arduino i després moure el xip al PCB.

EASYEDA també proporciona una funció per fabricar el PCB per a vosaltres.

Abans de començar a convertir l’esquema en el disseny del PCB, escollia una caixa que tingués la mida i l’espai adequats per a una bateria de 9 volts que es pogués canviar des de l’exterior.

El motiu d’això era que necessitava les dimensions i on col·locar el forat del PCB per als cargols abans de començar a fer el disseny, de manera que el PCB final s’adapta perfectament a la caixa.

Mesuro la dimensió interna de la caixa amb molta cura i després converteixo el disseny al tauler de mida personalitzada mitjançant el mateix programari i, a continuació, faig clic al botó de fabricació i he fet una comanda.

Pas 5: soldar

Com que he de demanar més d'un PCB per obtenir un preu raonable, el dissenyo perquè sigui versàtil, de manera que pugui utilitzar el mateix tauler i caixa per a futurs projectes. He afegit pins addicionals per a ports analògics i digitals juntament amb botons addicionals. En aquest projecte faig servir el S1 per encendre el circuit i llançar els daus, i S3 com a Select. Quan heu rebut el PCB, és hora de soldar tots els components al lloc adequat. Al meu PCB, la pantalla i els botons estan muntats a la part posterior per reduir la mida i ser accessible des de l'exterior.

Quan construïa els daus, em vaig adonar que seria bo que sacsegessis la caixa per encendre-la i tiressin els daus. Si vols aquesta característica, has de fer una petita modificació del circuit.

Modificació:

S'ha canviat el commutador de rotllo (S1) a un sensor de commutació d'inclinació i afegiu un condensador de 100uF en paral·lel al commutador per mantenir el nivell de la porta FET prou baix perquè el microcontrolador tingui temps d'iniciar i configurar el port de sortida digital HIGH i bloquejar el circuit d’encesa.

Cal muntar el sensor d’inclinació als passadors d’extensió per poder doblar-lo i ajustar l’angle perquè l’interruptor estigui apagat quan la caixa estigui a la taula.

Tiltsensor

Pas 6: Retalleu els forats necessaris a la caixa

En acabar amb el PCB, és hora de perforar els forats a la caixa. Per tallar el forat quadrat de la pantalla he utilitzat un micro-fresador, però, per descomptat, podeu utilitzar una serra de plantilla petita o similar.

Pas 7: el panell frontal

Aleshores necessiteu un bonic panell frontal. Estava dibuixant el tauler amb el "programari de dibuix intel·ligent", però podeu utilitzar gairebé qualsevol programari de dibuix que vulgueu.

Quan hàgiu acabat el dibuix, imprimiu-lo en una impressora làser de color estàndard o similar, però en un paper una mica més gruixut del normal. Agafeu una làmina de plàstic que tingui cola a banda i banda. Traieu la làmina protectora d’un costat i enganxeu amb cura el tauler. Podeu trobar aquesta pel·lícula de plàstic a la majoria de botigues de paper.

Pas 8: tall de forats al tauler

Retalleu els forats del tauler amb un ganivet de paper afilat. Per als forats rodons del botó, utilitzeu un forat. Ara, el panell sembla un adhesiu normal, però abans d’enganxar-lo a la caixa heu de ruixar-lo amb una capa protectora de laca. Quan el panell s’hagi assecat, enganxeu-lo amb cura a la caixa.

Pas 9: finalització del projecte

Quan arribava al final d’aquest projecte, per desgràcia, trobo que els daus de vegades es congelen quan el sacsejo i calia reiniciar-los.

Mai no he tingut aquest problema durant la creació de prototips, de manera que em vaig confondre una mica, però em vaig adonar que es deia al soroll projectat als pins SDL, SCL de la pantalla.

La solució era afegir resistències addicionals de 1 k a cada pin a 5 V com a pull-up, vegeu la imatge. Després, els daus funcionaran perfectament com s’esperava.

Pas 10: Agiteu i feu rodar

Diverteix-te.