Thiết bị máy tính để bàn - Trợ lý máy tính để bàn có thể tùy chỉnh: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Thiết bị Máy tính để bàn là một trợ lý máy tính để bàn cá nhân nhỏ có thể hiển thị nhiều thông tin khác nhau được tải xuống từ internet. Thiết bị này do tôi thiết kế và chế tạo cho CRT 420 - Lớp Chuyên đề Đặc biệt tại Đại học Berry do Giảng viên Zane Cochran phụ trách.

Tài liệu hướng dẫn này sẽ đi vào chi tiết về cách xây dựng thiết bị của riêng bạn tương tự như thiết bị này. Trong video mà tôi đã liên kết, các bước trực quan hấp dẫn hơn cũng như một số bình luận cấp A từ tôi cho thấy quá trình thiết bị được chế tạo. Tôi còn khá mới đối với YouTube nhưng tôi đang cố gắng tạo một số nội dung thú vị về DIY / ô tô, vì vậy, hãy xem nội dung đó và cho tôi biết bạn nghĩ tôi có thể cải thiện điều gì! Ngoài ra, nếu bạn muốn xem một số Tài liệu hướng dẫn khác của tôi, bạn có thể làm như vậy bằng cách nhấp vào hồ sơ của tôi.

Dưới đây là các mặt hàng và phần mềm được sử dụng để tạo thiết bị máy tính để bàn (Các liên kết Amazon là các liên kết liên kết hỗ trợ tôi khi bạn mua các mặt hàng thông qua chúng, miễn phí cho bạn)

Giống như SlouchyBoard (https://www.instructables.com/id/SlouchyBoard-an-A…), chúng tôi bắt đầu bằng cách Breadboarding mạch này để đảm bảo mọi thứ hoạt động trước khi chúng tôi hàn nó vào một Bảng mạch in (PCB). Đây là các thành phần breadboarding mà tôi đã sử dụng để đảm bảo mọi thứ hoạt động.

$ 11 ESP32:

$ 7 Micro USB:

Màn hình $ 17 (HiLetgo 2.2 Hiển thị 240x320):

$ 6,50 Jumper Wires:

(Không bắt buộc, nhưng chúng tôi đã sử dụng Tụ điện 10microFahrad để làm cho màn hình chạy tốt hơn nhiều)

$ 15,50 Bộ tụ điện:

Điện trở 10k Ohm (Nếu bạn đã từng mua một bộ Arduino, bạn có thể đã có những thứ này)

Bộ điện trở $ 9:

Các nút (một lần nữa, bạn có thể có một số, chỉ cần đảm bảo PCB của bạn có nút chính xác!):

$ 17 Bộ nút (trong trường hợp bạn muốn một số lựa chọn nút khác):

$ 10 Acrylic (Tôi đã sử dụng một số loại acrylic 1/16 để làm giá đỡ của mình, tuy nhiên, bất cứ thứ gì cũng có thể được sử dụng):

$ 12 Vít ngăn cách (dùng để gắn bo mạch vào vỏ):

Ban đầu tôi muốn in 3D một chiếc ốp lưng nhưng cuối cùng đã hết thời gian. Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi sử dụng máy in 3D XYZ tạo nên một máy in khởi đầu tốt:

Sau khi kiểm tra tất cả các thành phần và thực hiện một số bài kiểm tra lập trình cơ bản, chúng tôi đã chuyển sang EasyEDA (https://easyeda.com/) để tạo bảng mạch PCB tùy chỉnh. Sau khi hoàn thành, chúng tôi chuyển tất cả các thành phần đó sang PCB và hàn chúng vào vị trí. Các bước sau đây sẽ đi vào chi tiết cho bản dựng.

Tổng giá của dự án này phụ thuộc rất nhiều vào những gì bạn quyết định làm cho chính mình, những thành phần bạn đã có và / hoặc chọn sử dụng.

Bước 1: Breadboarding

Để bắt đầu, bạn muốn bắt đầu bằng cách nối dây tất cả các thành phần của bạn trong một breadboard theo sơ đồ mạch như được hiển thị. Bạn nên kết nối màn hình chính xác như được hiển thị trong sơ đồ vì các chân đó hoạt động với thư viện của màn hình, tuy nhiên, các nút không quan trọng lắm và bạn có thể làm bất cứ điều gì bạn muốn. Bạn không nhất thiết phải sử dụng 4 nút hoặc bất kỳ nút nào, bạn có thể sử dụng cần điều khiển nếu bạn thực sự muốn. Dưới đây là các ghim mà tôi đã sử dụng. Lưu ý rằng đây là các chân được sử dụng trong lập trình và không phải là các chân vật lý. Ví dụ, chân CS được kết nối với chân 22, đây thực sự là chân thứ ba từ trên cùng bên phải khi nhìn từ sơ đồ. Có một vài phiên bản khác nhau của ESP-32 nên một số chân cắm có thể không giống hệt như trong dự án này. Nếu của bạn khác, hãy thử tìm sơ đồ sơ đồ chân cho phiên bản của bạn.

Chân màn hình --------- Chân ESP-32

CS -------------------- 22

DC -------------------- 21

MOSI ----------------- 23

CLK ------------------- 19

RST ------------------- 18

MISO ---------------- 25

Đảm bảo rằng bạn có những quyền này và bạn kết nối hai chân VCC và Ground trên màn hình

Nút 1 ------------ 35

Nút 2 ------------ 34

Nút 3 ------------ 33

Nút 4 ------------ 32

Tụ điện 10uF được nối với chân EN trên ESP-32 và nối đất. Định hướng của tụ điện không quan trọng.

Điều cuối cùng là đảm bảo rằng chân 5v và chân GND của Esp-32 được kết nối tương ứng với VCC và GND. Sau đó, bạn có thể cắm cáp dữ liệu vào ESP-32 và màn hình sẽ bật và có màu trắng.

Bước 2: Kiểm tra chương trình cơ bản

Tôi sẽ tiếp tục và đính kèm một số mã khởi động sẽ giúp bạn kiểm tra các thành phần của mình và lấy dữ liệu từ một API. Có 5 thư viện mà bạn sẽ cần tiếp tục và tải xuống bên trong Arduino. Những thư viện đó là

WiFi.h

HTTPClient.h

SPI.h

Adafruit_GFX.h

Adafruit_ILI9341.h (ILI9341 là màn hình cụ thể này, đây là thư viện cho màn hình đó)

Để thêm một thư viện trong Arduino, hãy truy cập Công cụ> Quản lý Thư viện và sau đó tìm kiếm ba thư viện được đề cập ở trên.

Mã khởi động mà tôi đã đính kèm sẽ hiển thị một vòng tròn nhỏ được vẽ cho mỗi nút được nhấn. Và giá cổ phiếu của Nike nên được vẽ ở đâu đó giữa màn hình. Khi nhấn một nút khác, một vòng tròn mới sẽ xuất hiện.

Nếu tất cả điều này hoạt động, bạn biết các thành phần của bạn đang hoạt động như bình thường.

Bước 3: EasyEDA - Sơ đồ

Phải truy cập https://easyeda.com/ để tạo một tài khoản miễn phí và làm tất cả những điều đó mumbo jumbo.

Khi bạn thiết lập EasyEDA, hãy bắt đầu bằng cách tạo một dự án mới và tạo một giản đồ mới. Bạn muốn đảm bảo rằng bạn đặt tất cả các bộ phận và kết nối chúng như tôi đã trình bày trong sơ đồ trừ khi bạn muốn làm cho của mình khác đi bằng cách nào đó. Ở phía bên trái, bạn có thể tìm kiếm các thư viện khác nhau cho các phần cần thiết và sau đó đặt chúng vào giản đồ.

Nếu bạn tìm kiếm các thuật ngữ sau, bạn sẽ có thể tìm thấy tất cả các thành phần. Đây là tất cả các mục từ hình ảnh danh sách bộ phận nhưng tôi sẽ tiếp tục và nhập chúng bên dưới để bạn có thể sao chép và dán chúng nếu bạn muốn.

ESP32S Devkit - ADV (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm trong phần do người dùng đóng góp)

2.2 TFT LCD - ADV (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm trong phần do người dùng đóng góp)

C110153 (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm trong LCSC)

C94705 (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm trong LCSC)

C58673 (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm trong LCSC)

Khi bạn đã đặt tất cả các thành phần, hãy kết nối chúng với các chân chính xác cũng như các kết nối GDN và VCC. Bạn kết nối chúng bằng cách sử dụng công cụ nối dây và đặt các ký hiệu GND & VCC. Sau đó, khi bạn đã kết nối đúng tất cả các dây, bạn có thể nhấp vào nút chuyển đổi sang PCB.

Bước 4: EasyEDA - Thiết kế PCB

Khi bạn bắt đầu trong môi trường PCB, bạn sẽ thấy một loạt các lớp và số ở bên phải. Thay đổi đơn vị của bạn thành milimet hoặc bất cứ thứ gì bạn muốn sử dụng và thay đổi kích thước snap (kích thước snap về cơ bản là ở khoảng thời gian bạn có thể đặt mọi thứ trên lưới) thành thứ gì đó thuận tiện. Tôi đã làm cho tôi 10mm vì tôi muốn đường viền bảng của mình ở 100mm x 100mm nhưng sau đó thay đổi nó thành 0,01mm khi tôi bắt đầu đặt các thành phần của mình.

Bắt đầu bằng cách chỉnh sửa lớp đường viền bảng (nhấp vào màu và bút chì sẽ xuất hiện) và sau đó vẽ đường viền bảng của bạn, trong trường hợp của tôi, bảng của tôi là 100mmx100mm. Khi bạn đã có điều này, hãy chỉnh sửa lớp trên cùng của bạn và bắt đầu đặt các thành phần lên bảng theo cách bạn muốn bằng cách kéo chúng vào đường viền.

Sau đó, khi các thành phần được đặt, hãy kết nối tất cả các đường màu xanh lam với công cụ dây, trừ khi chúng được kết nối với GND hoặc VCC. Các kết nối GND và VCC kết nối trực tiếp với bo mạch và không cần phải cách ly qua dây dẫn. Sau khi tất cả các kết nối không phải VCC và GND được kết nối với nhau, bạn có thể sử dụng công cụ Khu vực đồng để thực hiện các kết nối cuối cùng. Làm điều này một lần ở lớp trên cùng và một lần ở lớp dưới cùng. Đảm bảo rằng bạn thay đổi một trong các vùng đồng thành VCC trong tab thuộc tính, tôi thường tạo GND lớp trên cùng và VCC lớp dưới cùng.

Khi bạn đã hoàn tất, bảng sẽ trông hoàn chỉnh và bạn có thể phóng to để xem nơi GND kết nối với bảng. Tại thời điểm này, bạn muốn kiểm tra Lỗi DRC bằng cách làm mới Lỗi DRC trong tab Trình quản lý thiết kế ở ngoài cùng bên trái. Nếu không có sai sót, bạn tốt để đi và đặt hàng bảng của bạn. Để đặt hàng bảng của bạn, hãy nhấp vào nút ở dải băng trên cùng có hình chữ G và mũi tên hướng sang phải để xuất tệp Gerber của bạn. Điều này sẽ đưa bạn trực tiếp đến nơi bạn mua bo mạch của mình, có rất nhiều lựa chọn về màu sắc và độ hoàn thiện khác nhau sẽ ảnh hưởng đến giá của bo mạch, đối với độ dày của PCB, tôi nghĩ 1.6 là những gì chúng tôi thường làm.

Nếu bạn muốn kiểm tra kỹ xem các thành phần của mình có vừa vặn hay không, bạn có thể xuất hình ảnh-p.webp

Bước 5: Hàn

Hàn tất cả các thành phần của bạn vào bo mạch là rất hài lòng và bổ ích khi mọi thứ phù hợp với vị trí. Toàn bộ quá trình hàn có thể được xem trong video mà tôi đã thực hiện.

Các trạm hàn mà chúng tôi sử dụng trong phòng thí nghiệm là những trạm này: https://amzn.to/2K5c6EX và đây là bàn tay trợ giúp mà chúng tôi sử dụng: https://amzn.to/2JC1IpP. Bây giờ tôi đã tốt nghiệp và tôi sẽ không có quyền truy cập trực tiếp vào chúng nữa, tôi sẽ mua một số cho mình ngay khi tôi có được vị trí của riêng mình.

Bước 6: Lập trình nhiều hơn

Tôi không cảm thấy thoải mái khi đưa ra tất cả mã của mình vì nó đã được thực hiện cho bài tập ở trường và bạn nên cố gắng sáng tạo với thiết bị của riêng mình và để nó làm những gì bạn quan tâm.

Để giúp lập trình màn hình, hy vọng mã khởi động của tôi sẽ hữu ích nhưng đây cũng là một nguồn tài nguyên tuyệt vời:

Để biết thêm về cách sử dụng với ESP32, tôi đã tìm thấy một blog tuyệt vời liên tục đăng mọi thứ (đó là nơi tôi tìm ra cách truy cập trực tiếp vào internet bằng ESP32 thay vì sử dụng máy chủ như chúng tôi đã làm ở trường học): https:// techtutorialsx.com / category / esp32 /

Đây là liên kết cho API giá cổ phiếu, để có được các cổ phiếu khác nhau, chỉ cần thay thế "NKE" bằng các cổ phiếu khác như "AMZN" hoặc "AAPL":

Có rất nhiều API khác ngoài kia, tuy nhiên, một số yêu cầu bạn tạo tài khoản như API OpenWeather.

Bước 7: Đăng ký kênh YouTube của tôi

Nếu bạn cho rằng hướng dẫn này thú vị, hãy xem video tôi đã thực hiện về Trợ lý máy tính để bàn và một số video dự án khác của tôi.

Tôi đang cố gắng đưa kênh của mình đạt được 1.000 người đăng ký để tôi có thể bắt đầu kiếm tiền từ kênh của mình nhằm tài trợ cho các dự án tương lai có tham vọng và tốn kém hơn. Tôi vẫn còn một vài dự án ở trường từ học kỳ này mà tôi sẽ chia sẻ và sau đó tôi sẽ bắt đầu làm những điều mới. Những dự án đó bao gồm một thiết bị cho phép binh lính theo dõi số lượng đạn còn lại trong tạp chí của họ, một gamepad phong cách Gameboy chạy hoàn toàn khỏi Teensy và một nút PCB YouTube có vô số đèn LED để hiển thị các hiệu ứng khác nhau. Nếu những điều đó nghe có vẻ thú vị, vui lòng xem xét đăng ký kênh YouTube của tôi hoặc vào đây để xem hồ sơ hướng dẫn của tôi.

Ngoài ra, nếu bạn muốn tôi tạo một tài liệu hướng dẫn dành riêng cho EasyEDA, tôi có thể làm điều đó và tạo một video đầy đủ về nó. Tôi biết nó có thể khá khó hiểu khi bạn lần đầu tiên bắt đầu với nó, tôi đang cố gắng tìm hiểu kỹ lưỡng nhưng thật khó khăn khi tất cả những gì tôi có là một vài hình ảnh và văn bản. Để lại bình luận ở đây hoặc trên kênh YouTube của tôi để tôi biết!

Liên kết đến Kênh của tôi:

Cảm ơn!