Mẹo để biến ý tưởng dự án của bạn thành hiện thực: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Phần quan trọng nhất của một dự án thành công là có một ý tưởng thực sự tuyệt vời, nhưng đôi khi ý tưởng lại là một phần dễ dàng! Sau đó là công việc khó khăn trong việc biến một thiên tài vụt sáng ngẫu nhiên thành một thứ gì đó mà mọi người "ồ" và "à".

Ban đầu, việc biến một khái niệm thành hiện thực có vẻ phức tạp nhưng bằng cách tuân theo một số quy tắc đơn giản, bạn có thể chia bất kỳ dự án nào thành các phương án có thể quản lý được, đơn giản riêng lẻ nhưng khi kết hợp lại với nhau thì thật tuyệt vời! Bằng cách sử dụng Đồng hồ nhị phân Driftwood của tôi làm ví dụ, tôi sẽ chứng minh rằng việc phát triển một mạch phức tạp là một nhiệm vụ tương đối đơn giản trong khi đưa ra một số gợi ý trong quá trình thực hiện.

Tài liệu hướng dẫn này không phải về việc tạo ra bất kỳ một dự án nào, mà là cung cấp các mẹo và thủ thuật về cách biến ý tưởng của bạn thành hiện thực.

Bước 1: Tạo danh sách chức năng

Tôi đã xem nhiều loại đồng hồ nhị phân khác nhau đã được đăng trên Guiductable và các trang web khác và luôn muốn tạo một chiếc đồng hồ của riêng mình nhưng không biết bắt đầu từ đâu. Cách tiếp cận dễ nhất là sao chép mã và mạch của ai đó; tuy nhiên, tôi muốn thứ gì đó tạo nên sự khác biệt của tôi cũng như là sự sáng tạo của riêng tôi.

Bước đầu tiên là tạo một danh sách chức năng mô tả những gì tôi muốn đồng hồ thực hiện:

• Hiển thị thời gian
• Chức năng báo động
• Thay đổi màu hiển thị
• Thay đổi cường độ hiển thị dựa trên ánh sáng xung quanh
• Điều khiển từ xa
• Thời gian chính xác

Từ danh sách chức năng, bạn có thể tìm ra các chức năng mạch khác nhau được yêu cầu - ví dụ: để thay đổi cường độ hiển thị dựa trên ánh sáng xung quanh, bạn cần đo ánh sáng và do đó cần một số phần cứng để thực hiện việc này. Danh sách đầy đủ các mạch riêng lẻ và chức năng của chúng cho đồng hồ nhị phân của tôi như sau:

• Ma trận màn hình LED - hiển thị thời gian
• Vi điều khiển (arduino) - điều khiển thời gian và cảnh báo, trình điều khiển hiển thị
• Trình phát âm thanh - âm thanh báo thức
• Đầu đọc ánh sáng xung quanh - kiểm soát cường độ ánh sáng
• Mô-đun điều khiển từ xa - điều khiển từ xa
• Chỉ báo đặt báo thức - hiển thị cảnh báo
• Đồng hồ thời gian thực - giữ thời gian chính xác

Bước 2: Nghiên cứu

Khi bạn đã chia nhỏ dự án của mình thành các chức năng mạch riêng lẻ, bạn có thể xác định những gì bạn biết cách làm và những gì cần phải nghiên cứu. Sử dụng lại ví dụ về đồng hồ, tôi đã liệt kê từng chức năng của mạch và đánh giá ban đầu của tôi là gì

Đã hiểu - không cần nghiên cứu

• Ma trận màn hình LED
• Vi điều khiển (arduino)
• Máy nghe nhạc
• Điều khiển từ xa
• Chỉ báo đặt báo thức

Không xác định - yêu cầu nghiên cứu:

• Đầu đọc ánh sáng xung quanh
• Đồng hồ thời gian thực

Như tôi đã nói trong một tài liệu hướng dẫn trước đây (Sửa màn hình bằng máy làm bánh mì), Internet là một trong những công cụ mạnh mẽ nhất hiện có. Bạn sẽ có thể tìm thấy cả mã và ví dụ mạch cho gần như mọi thành phần mà bạn sẽ cần sử dụng. Trong ví dụ về đồng hồ của tôi, tôi cảm thấy thoải mái khi lập trình Arduino để điều khiển màn hình LED nhưng tôi chưa bao giờ sử dụng Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng (LDR) trước đây (LDR thay đổi điện trở của nó dựa trên ánh sáng xung quanh và do đó có thể được sử dụng để xác định mức độ sáng mảng LED nên). Sau một cuộc tìm kiếm ngắn, tôi đã tìm thấy một số hướng dẫn và có đủ thông tin để thử một số ý tưởng.

Bước 3: Kiểm tra các chức năng mạch riêng lẻ

Khi bạn có một số ý tưởng về cách cấu tạo mỗi chức năng mạch, hãy xây dựng một mạch chỉ cho phép một chức năng này. Điều này cho phép bạn kiểm tra ý tưởng của mình, đảm bảo mặt hàng hoạt động tốt và tinh chỉnh bất kỳ thông số thời gian chạy nào.

Sử dụng ví dụ LDR, một mạch rất cơ bản đã được tạo ra và một vài dòng mã được viết. Điều này cho phép tôi xem đầu ra LDR thay đổi như thế nào với ánh sáng và cách nó có thể được chuyển đổi thành giá trị có thể sử dụng để điều khiển mảng LED.

Ban đầu, mã chỉ lớn hơn giá trị độ sáng cho đầu ra nối tiếp trong arduino IDE. Khi tôi chắc chắn rằng tôi có thể điều khiển thành công điều khiển mà tôi muốn, mạch đã được mở rộng để bao gồm mảng LED. Bằng cách bao gồm thiết bị đầu ra cuối cùng, cả mức độ sáng tối thiểu và tối đa đều có thể được đặt để đảm bảo bạn không bị mù vào ban đêm cũng như không thể đọc đầu ra khi ở dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp.

Để thay thế cho việc xây dựng mạch vật lý, bạn có thể sử dụng các chương trình như mạch Tinkercad để mô phỏng cả mạch và mã. Các chương trình như thế này cho phép bạn trốn một chút thời gian tiêu hao trong khi bạn đang đợi các bài học âm nhạc cho trẻ em, v.v. kết thúc! Hai hình ảnh được đính kèm với bước này cho thấy hai bước được mô tả ở trên với các liên kết bên dưới:

• LDR với đầu ra nối tiếp
• Điều khiển cường độ LED bằng LDR

Có thể tìm thấy tài liệu hướng dẫn tốt về cách sử dụng Tinkercad tại đây:

Bước 4: Nguyên mẫu

Khi bạn đã tự tin về cách hoạt động của các thành phần riêng lẻ, hãy phát triển một mạch trong đó từng chức năng mạch được thêm vào riêng lẻ và mã được điều chỉnh để giải thích cho chức năng mới mà bạn đã thêm.

Mặc dù điều này chậm hơn đáng kể khi thêm mọi thứ cùng một lúc và liên quan đến việc viết nhiều chương trình, nhưng lợi ích là bạn có thể nhanh chóng xác định bất kỳ xung đột nào giữa các thành phần và giải quyết vấn đề. Trong trường hợp của tôi, mọi thứ đều hoạt động tốt cho đến khi tôi kết nối bộ nhận điều khiển từ xa. Vì không có vấn đề gì xảy ra trước đó, tôi có thể tập trung tìm kiếm lỗi trong lĩnh vực cụ thể này. Sau khi không tìm thấy sự cố nào bằng cách sử dụng tính năng tìm lỗi cơ bản, chúng tôi đã tìm kiếm lời khuyên từ internet và sự cố đã được giải quyết. Đây là một ví dụ về nơi tôi nghĩ rằng tôi biết cách hoạt động của một cái gì đó nhưng trong một mạch cụ thể, hóa ra là tôi đã không làm như vậy! Đừng bao giờ ngại ngừng việc bạn đang làm và tìm kiếm thêm thông tin.

Chuỗi các bức ảnh được đính kèm là một nỗ lực để thể hiện các bước khác nhau mà tôi đã trải qua trong quá trình xây dựng nguyên mẫu cuối cùng. Dãy đèn LED đã bị lược bỏ trong một vài bức ảnh nhưng đây là một sơ suất khi chụp ảnh chứ không phải vì bất kỳ lý do cụ thể nào!

Phác thảo mạch đã hoàn thành sau khi bạn hoàn toàn hài lòng với protoype của mình nhưng KHÔNG được tháo rời nó tại thời điểm này.

Tương tự như cách phát triển của các thành phần riêng lẻ, mạch Tinkercad có thể được sử dụng để tạo nguyên mẫu cho dự án hoàn chỉnh. Có cả ưu điểm và nhược điểm đối với cách tiếp cận này và tốt nhất là bạn nên xem cách nào phù hợp nhất với bạn. Vấn đề lớn nhất mà tôi đã lưu ý với các công cụ mô phỏng trực tuyến là đôi khi chúng giới hạn các thư viện thành phần và mã có sẵn

Bước 5: Xây dựng cuối cùng

Hy vọng rằng bạn có đủ các thành phần để tạo ra mạch cuối cùng trong khi để nguyên mẫu làm tài liệu tham khảo. Tôi nhận thấy rằng bất kể tôi có cẩn thận đến mức nào trong việc phác thảo mạch điện đi chăng nữa, thì việc xem lại nguyên mẫu để xác nhận kết nối hoặc hướng thành phần sẽ dễ dàng hơn.

Tôi thường sử dụng bảng mạch nguyên mẫu cho các dự án của mình nhưng nếu bạn muốn có kết thúc chuyên nghiệp và mạnh mẽ nhất, hãy tự chế tạo PCB của riêng bạn. Có một số Hướng dẫn tốt về điều này (và hãy nhớ internet là một trong những công cụ tốt nhất mà chúng tôi có!).

Hãy dành thời gian xem xét cách mỗi thành phần sẽ nằm trên bảng và những gì nó cần kết nối với nhau. Bạn muốn giảm thiểu độ dài của đường ray và cung cấp đường ray trợ lực tốt để đảm bảo mọi thứ hoạt động chính xác. Tôi đã không làm theo lời khuyên này và sau khi xây dựng cuối cùng, arduino đặt lại mỗi khi mô-đun âm thanh bắt đầu phát báo thức. Khi tôi đã xây dựng một nguyên mẫu, tôi biết rằng mọi thứ sẽ hoạt động và do đó vấn đề là cụ thể đối với bố cục bảng. Một khi đường ray điện được làm lớn hơn, mọi vấn đề đều biến mất.

Bước 6: Tóm tắt

Như đã nói ở phần đầu, hướng dẫn này không phải về việc xây dựng một dự án, mà nó là để hỗ trợ thực hiện nhiều dự án thành công và độc đáo. Để làm điều này, bạn nên:

• Ghi lại các chức năng chính của ý tưởng của bạn
• Sử dụng danh sách chức năng để tạo các chức năng mạch riêng lẻ
• Nghiên cứu từng chức năng mạch
• Kiểm tra từng chức năng mạch
• Phát triển một nguyên mẫu bằng cách thêm từng chức năng mạch riêng biệt
• Hoàn thiện thiết kế

Tài liệu hướng dẫn này đã được tôi đảm nhận về cách để nắm bắt thành công một thiên tài và thực hiện thành công mạch yêu cầu. Tôi chắc chắn rằng có nhiều lựa chọn thay thế; tuy nhiên, tôi biết điều này hiệu quả với tôi và tôi hy vọng nó cũng hiệu quả với bạn.