Phòng thí nghiệm Bộ công cụ ELEGOO hoặc Cách biến cuộc sống của tôi trở thành nhà phát triển dễ dàng hơn: 5 bước (kèm theo Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Mục tiêu của dự án

Nhiều người trong chúng ta gặp vấn đề với mô phỏng xung quanh bộ điều khiển UNO. Thường thì việc đấu dây các linh kiện trở nên khó khăn với nhiều linh kiện. Mặt khác, lập trình dưới Arduino có thể phức tạp và có thể yêu cầu nhiều dòng mã. Dự án được mô tả ở đây sẽ làm cho việc mô phỏng dễ dàng hơn nhiều. Dự án này dựa trên và sử dụng gần như 80% các thành phần của "ELEGOO Super Starter Kit UNO R3".

Mục tiêu của dự án này là:

- Việc tạo ra một bus kỹ thuật cho phép sử dụng đồng thời 4 breadboard.

- Việc tạo ra một chương trình tham chiếu được sử dụng làm cơ sở cho nhiều hợp ngữ.

- Việc tạo ra các hàm tạo điều kiện cho việc đọc chương trình.

- Việc lắp ráp màn hình LCD trong I2C.

Tất cả các tệp dự án có thể được tải xuống tại đây.

Bước 1: Xe buýt tạo mẫu

Các thành phần:

• Cáp ruy băng nhiều sợi gồm 40 dây dẫn (35cm).
• Đầu nối cho cáp dẹt 40 chân (5).
• Đầu nối PCB nam-nam 40 chân.
• Bảng bánh mì nửa kích thước tùy chọn (2).

Từ bộ công cụ ELEGOO:

• Bảng điều khiển.
• Bảng mở rộng.
• Bảng bánh mì (2).

Việc lắp ráp rất đơn giản để thực hiện:

Gắn năm đầu nối trên cáp phẳng. Bốn đầu nối sẽ được cố định với phần đầu nối hướng lên trên và một đầu nối với phần đầu nối hướng xuống dưới. Đầu nối này sau đó sẽ được cắm vào bảng mở rộng.

Gắn song song hai đầu nối PCB trên bảng mở rộng để nhận đầu nối của cáp ribbon.

Hàn các chân ở mặt dưới của bo mạch vào các chân đầu vào / đầu ra của các đầu nối mở rộng UNO.

Cắm bảng mạch mở rộng vào bộ điều khiển UNO và sau đó cắm đầu nối cáp ruy-băng vào.

Sau khi lắp, tất cả các tín hiệu từ bảng điều khiển sẽ có sẵn trên bốn đầu nối của cáp dẹt.

Kết quả là một bus mở rộng có thể chứa tới bốn breadboard như trong hình.

Một số chân cắm nhất định sẽ không được kết nối trên bảng mở rộng (tôi đã viết chúng bằng chữ thường) và có sẵn. Chúng có thể được sử dụng để kết nối các mạch giữa các bảng mạch.

Bước 2: Lắp ráp đầu tiên: Màn hình LCD trong I2C

Màn hình LCD LCM1602 / HD44780 có nhiều liên kết. Kết nối trực tiếp của nó với bộ điều khiển UNO làm giảm khả năng kết nối các thành phần khác.

Đó là lý do tại sao tôi thêm chip PCF8574 để giảm số lượng liên kết xuống còn 2 bằng giao thức I2C.

Các thành phần:

• Đầu nối PCB nam-nam 16 chân.
• Bảng hàn ELEGOO 2x8cm
• Một chip PCF8574.
• Một đầu nối 4 chân với phần PCB của nó.

Các thành phần của bộ ELGOO:

• Màn hình LCD
• Chiết áp 10k

Việc lắp ráp:

Việc lắp ráp được thử nghiệm trên thanh cái tạo mẫu và sau đó được hàn trên tấm hàn. Màn hình này có thể dễ dàng được thêm vào để sử dụng đơn giản trong các dự án khác.

Bước 3: Lập trình

Mục tiêu của chương trình là đơn giản hóa công việc khi phát triển các dự án mới.

Chương trình bao gồm một số phần:

- Phần khai báo với việc bao gồm các thư viện và hằng số. Phần cố định này sẽ chung cho tất cả các thử nghiệm của các thành phần khác nhau. (B, C)

- Phần phát triển chứa trình tự "thiết lập" và "vòng lặp". (NS)

- Phần chức năng nhóm ba trong số chúng (A). Các chức năng này được mô tả bên dưới.

Thư mục "0-My_ELEGOO_soft_build" chứa năm tệp cần được lưu cùng nhau trong cùng một thư mục:

• "0-My_ELEGOO_soft_build.ino".
• "1-My_LCD_ Chức năng.ino".
• "2-My_IR_ Chức năng.ino".
• "3-My_Output_port_extension.ino".
• "Một số mẫu.rtf"

Bằng cách mở tệp "0-My_ELEGOO_soft_build.ino", Arduino cũng sẽ mở các tệp khác (.ino). Tất cả các tệp được hiển thị và có thể được sửa đổi.

Tệp "Một số mẫu.rtf" chứa một số ví dụ về các chương trình đơn giản sử dụng các chức năng.

Bước 4: Các chức năng khác nhau

Điều khiển LCD

Mục đích của chức năng này là giúp hiển thị thông tin trên màn hình LCD dễ dàng hơn với một lệnh duy nhất. Lệnh này sẽ được sử dụng trong phần thiết lập void và phần void loop. Nó cũng chỉ ra cách xây dựng một hàm.

Hàm này được gọi bởi lcdw (par1, par2, par3, par4, par5);

• par1 cho biết chức năng con mong muốn.
• par2 cho biết số dòng trên màn hình (0 hoặc 1).
• par3 cho biết số cột trên dòng hiển thị (0 đến 15).
• par4 chứa văn bản sẽ được hiển thị.
• par5 chứa một giá trị số sẽ được hiển thị.

Ví dụ như:

lcdw (0, 0, 0, "", 0); khởi tạo màn hình. Chỉ cuộc gọi này sẽ phải được đặt trong mục thiết lập vô hiệu.

lcdw (1, 1, 5, "HELLO WORLD", 0); hiển thị văn bản trên dòng thứ hai từ vị trí 6.

lcdw (1, 1, 5, "HELLO WORLD", 25); hiển thị văn bản "HELLO WORLD 25" trên dòng thứ hai từ vị trí 6. lcdw (1, 0, 0, "" ", 25); hiển thị" 25 "ở dòng đầu tiên từ vị trí 1.

lcdw (2, 0, 0, "", 0); xóa màn hình.

Chức năng này khá đơn giản và có thể được hoàn thiện theo nhu cầu của bạn.

Giao diện hồng ngoại và điều khiển từ xa của nó

Mục đích của chức năng này là để tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng cảm biến hồng ngoại với điều khiển từ xa của nó. Hàm này được gọi bởi tst = IRrec (par1);

par1 cho biết chức năng con mong muốn. 0 để khởi tạo cảm biến, 1 để nhận và giải mã phím được nhấn trên điều khiển từ xa. Một văn bản tương ứng với tên của khóa được trả về trong biến tst

Tăng số lượng cửa kỹ thuật số

Mục tiêu là sử dụng chip 74hc595 để tăng số lượng chân đầu ra kỹ thuật số. Mạch sử dụng 3 chân UNO làm đầu vào và cung cấp 8 cổng nhị phân làm đầu ra. Chúng tôi sẽ sử dụng hai chức năng. Sơ đồ kết nối vật lý sẽ được mô tả trong phần tiếp theo.

Mạch bao gồm hai thanh ghi với 8 vị trí (một thanh ghi bên trong chương trình ino và một thanh ghi khác chứa trong mạch). Cập nhật được thực hiện trong hai bước. Trước hết, các giá trị trong thanh ghi bên trong có thể được thay đổi (sử dụng hàm setExtPin). Sau đó, thanh ghi bên trong được sao chép vào mạch (sử dụng chức năng Expin).

Expin (par1);

Par1: 0 để khởi tạo chip. 1 để đặt tất cả các cổng đầu ra thành LOW. 2 để sao chép thanh ghi nội bộ vào chip 74hc595

setExtPin (par1, par2);

• par1: số cửa cần thay đổi (0-7).
• par2: trạng thái cửa mong muốn (THẤP hoặc CAO).

Bước 5: Ví dụ về Sử dụng BUS, Chương trình và Ví dụ

Để hài hòa các yếu tố được mô tả trong dự án này, tôi đề xuất một số ví dụ.

Các ví dụ này có thể được tìm thấy trong tệp "Một số mẫu.rtf".

Hệ thống dây của các thành phần được cho bởi các sơ đồ trên. Dự án đã được thiết kế để cho phép sử dụng đồng thời nhiều thành phần.

Để sử dụng một mô hình, bạn chỉ cần:

- Nối dây các thành phần mong muốn trên breadbord.

- Sao chép phần có liên quan của tệp "Một số mẫu.rtf" vào phần chương trình (D) và biên dịch / tải nó lên bộ điều khiển.

Bạn sẽ thấy rằng các mẫu này không có nhiều dòng mã. Điều này là để làm cho việc lập trình dễ dàng hơn.

Chương trình khi được biên dịch sẽ chỉ tải các chức năng được sử dụng. Mã đầu ra được tối ưu hóa.

Mặt khác, bus phần cứng với khả năng sử dụng nhiều breadboard tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp ráp.

Đối với dự án này, tất cả các thành phần đã được kết nối với nhau trên một số breadboard. Màn hình LCD được kết nối với bảng mở rộng UNO.

Điều này cho phép kết hợp dễ dàng và lắp ráp các thành phần nhanh chóng. Nhờ các dây nối ngắn, toàn bộ thiết bị trông hấp dẫn về mặt hình ảnh.

Giờ đây, bạn có thể tự do phát huy trí tưởng tượng của mình để tạo mô hình cho các dự án của mình.

Hãy tận hưởng nó!