Bảng điều khiển cầm tay với bộ điều khiển và cảm biến không dây (Arduino MEGA & UNO): 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Những gì tôi đã sử dụng

- Arduino MEGA

- 2x Arduino UNO

- Màn hình cảm ứng Adafruit 3,5 TFT 320x480 HXD8357D

- Buzzer

- Loa 4Ohm 3W

- Đèn LED 5mm

- Máy in Ultimaker 2+ w / Black PLA Filament

- Lasercutter w / gỗ MDF

- Phun sơn đen (cho gỗ)

- Bộ thu phát không dây 3x nRF24L01 +

- Nút 2x 16mm

- Cảm biến áp suất 2x

- Giá đỡ pin 3x 9V

- Bảng bánh mì

- Màn hình I2C OLED 2x 0,96 ''

- Dây nam - nữ

- Người lính

- Keo siêu dính

- Mô-đun cảm ứng một kênh 2x (ĐỎ / XANH LÁ)

Bước 1: Nối dây màn hình (cảm ứng)

Vì vậy, chúng tôi sẽ làm cho điều này trở thành một bảng điều khiển cầm tay, với hai bộ điều khiển không dây.

Do đó, chúng ta sẽ có một bộ phận chính (Bộ phận lớn nhất, với màn hình LCD)

Thiết bị chính sẽ được chạy với Arduino MEGA.

Hai bộ điều khiển riêng biệt sẽ chạy một Arduino UNO.

Sau đó, chúng tôi sẽ làm cho các Arduinos giao tiếp với nhau để gửi dữ liệu điều khiển.

Bắt đầu bằng cách đấu dây chính xác màn hình 320x480 với đơn vị màn hình chính của bạn (Arduino MEGA) như trong hướng dẫn này. (Adafruit có một hướng dẫn chi tiết tuyệt vời về đấu dây và mã).

Đối với âm thanh, tôi đã kết nối bộ rung và Loa 3W 4Ohm để tách các chân kỹ thuật số và GND.

với giai điệu (pin, tần số, thời lượng); Bạn có thể tạo ra một số âm thanh đơn âm cơ bản.

Bước 2: Làm quen với các thư viện

Màn hình Adafruit 320x480 hỗ trợ các thư viện Adafruit_GFX và Adafruit_TFTLCD tương ứng.

Đọc tài liệu. Tôi nghĩ rằng nó được giải thích khá tốt ở đó.

Đảm bảo bạn đặt đúng cài đặt trong Arduino IDE:

Công cụ -> Bảng -> Arduino / Genuino MEGA hoặc MEGA 2560

Công cụ -> Cổng -> [Cổng có '' Arduino MEGA '' trong đó]

Thư viện màn hình cụ thể này hỗ trợ phông chữ tùy chỉnh, hình dạng cơ bản và nhiều màu sắc.

Một điều đáng chú ý có thể là tốc độ làm mới quá thấp để có hoạt ảnh mượt mà. Nếu bạn muốn cập nhật màn hình mỗi lần đánh dấu, sẽ quá chậm để xử lý việc vẽ lại từng pixel và nó sẽ nhấp nháy

Vì vậy, tôi khuyên bạn nên làm việc một cách sáng tạo xung quanh vấn đề này, giống như cách một số thiết bị cầm tay cũ hơn xử lý hoạt ảnh: với các khung hình chính. Càng đơn giản càng đẹp! Và thay vì vẽ lại mọi thứ mỗi giây, nếu bạn muốn di chuyển một hình chữ nhật sang trái hoặc phải, bạn có thể chỉ cần xóa dấu vết mà nó để lại, thay vì xóa toàn bộ đối tượng và vẽ lại.

Ví dụ: tôi đã sử dụng nhấp nháy màn hình làm hiệu ứng nhấp nháy cho nhân vật ở đoạn giới thiệu.

Từ thư viện Adafruit_GFX, tôi chủ yếu sử dụng tft.fillRect (x, y, width, height, color); và tft.print (văn bản); chức năng.

Thử nghiệm là chìa khóa.

Bước 3: Thiết kế Giao diện Người dùng Đồ họa / Menu Chính

Sau khi có được kiến thức trong thư viện và biết các hạn chế / sức mạnh của nó, bạn có thể bắt đầu thiết kế màn hình Menu chính.

Một lần nữa, hãy nghĩ về hình chữ nhật. Ít nhất đó là những gì tôi đã làm.

Đây là mã của tôi cho giao diện người dùng

pastebin.com/ubggvcqK

Bạn có thể tạo thanh trượt cho độ sáng màn hình, để điều khiển ghim '' Lite '' trên Màn hình cảm ứng Adafruit của mình, thông qua ghim Analog.

Bước 4: Nối hai bộ điều khiển

Đối với phần bộ điều khiển, việc sử dụng loại cảm biến nào là tùy thuộc vào bạn, tùy thuộc vào trò chơi mà bạn định làm

Được rồi, đối với bộ điều khiển tôi đã quyết định sử dụng:

- Một cảm biến áp suất

- Màn hình OLED

- Mô-đun cảm ứng một kênh bật hoặc tắt

- Cảm biến cử chỉ (RobotDyn APDS9960)

- Bộ thu phát nRFL01 + (dành cho giao tiếp không dây)

- Một nút nhấn

Lưu ý: Cảm biến cử chỉ và OLED đều sử dụng kết nối SCL / SDA. Tôi mất một lúc để nhận ra rằng Arduino chỉ có hai: A4 và A5. Nhưng bạn có thể chỉ cần nối những dây này song song với nhau trên breadboard và nó sẽ hoạt động tốt

Bước 5: Bắt đầu nối dây kết nối không dây

Tôi mất chút thời gian để đấu dây các mô-đun nRF24L01 + để làm cho nó hoạt động.

Tôi đã phải dùng đến thư viện TMRh20 RF24, sau khi không thể truyền đúng dữ liệu cảm biến đến màn hình.

Để nhiều Arduinos giao tiếp với nhau, chúng ta phải đảm bảo rằng ít nhất một trong các UNO được cấp nguồn, cũng như MEGA.

Sử dụng bảng điều khiển nối tiếp của MEGA để in ra kết quả bạn nhận được từ UNO và xem nó có hoạt động không.

Đây là mã

Đây là thư viện

Bước 6: Đi hoang dã! Thử nhiều thứ khác nhau

Một phần quan trọng trong quá trình phát triển của tôi là chỉ thử nhiều thứ!

Bạn muốn sử dụng loại nút nào?

Bạn đặt gì trong bộ điều khiển của mình?

Nhìn xung quanh trên các trang web, bạn sẽ tìm thấy rất nhiều thành phần bên cạnh các nút '' A / B '' thông thường hoặc cần điều khiển tương tự. Hãy được truyền cảm hứng và động lực để bắt đầu!

Khi bạn đã có ý tưởng rõ ràng và hoạt động về những gì bạn muốn đưa vào bộ điều khiển, hãy nối dây các thành phần.

Tùy thuộc vào cách chúng hoạt động, bạn sẽ cần sử dụng đầu vào kỹ thuật số hoặc đầu vào tương tự.

LƯU Ý: Một số thành phần có thể cần chân SCL / SDA để hoạt động chính xác. Và nếu bạn có hai hoặc nhiều cảm biến cần giống nhau, bạn có thể sẽ nhận được một cuộc tấn công hoảng sợ như tôi. Nhưng bạn không phải lo lắng

Bạn có thể đặt cả hai chân SDA và SCL của cảm biến nối tiếp với nhau, đi vào A4 và A5 và nó sẽ hoạt động

Bước 7: Thiết kế

Khi bạn đã có ý tưởng tuyệt vời cho các cảm biến bạn muốn sử dụng, hãy phác thảo một số ý tưởng cho một thiết kế mà bạn thích.

Sau đó, tham gia vào một số chương trình mô hình như Blender, Maya, Cinema 4D.

Tôi đã sử dụng Blender để tạo một mô hình (thô).

Để có được các phép đo rõ ràng trong Blender, bạn có thể thay đổi đơn vị của kích thước lưới thành milimét.

Sau khi bạn đã tạo một mô hình, hãy chắc chắn rằng bạn không có đỉnh kép và bạn đã tính toán lại các tiêu chuẩn của mình.

Xuất tệp dưới dạng.stl, nếu bạn muốn sử dụng máy in 3D như tôi.

LƯU Ý: Trong Máy xay sinh tố, bạn sẽ phải đặt tỷ lệ xuất thành 0,1, nếu bạn muốn kích thước chính xác trong Cura trong bước tiếp theo

Bước 8: In 3D Bao vây

Mô hình này được in bằng dây tóc PLA đen 2,85mm trên máy in Ultimaker 2+.

Tải xuống CURA

Tải. STL của bạn vào Cura và nó sẽ cho bạn biết thời gian sẽ mất bao lâu.

Đối với hộp đựng cầm tay, có thể mất đến 10 giờ để in, tùy thuộc vào kích thước.

Tuy nhiên, đối với các mô hình chi tiết thấp, bạn có thể tăng tốc quá trình, đó là những gì tôi đã làm.

Đây là cài đặt của tôi:

Chiều cao lớp: 0,2

Độ dày của tường: 0,8

Độ dày trên / dưới: 0,8

Vòi phun: 0,4

Nhiệt độ: 60 độ C

Dòng chảy: 100%

Brim: Bất cứ nơi nào chạm vào tấm xây dựng

Mật độ bơm: 20%

Dần dần: 0

Nhiệt độ vòi phun: 220 C

Tốc độ in: 120%

Bước 9: Hàn và hoàn thiện

Bạn đã đi một chặng đường dài.

Bước cuối cùng là có được perfboard / veroboard và dịch các kết nối breadboard của bạn sang một phần của bảng tạo mẫu.

Đảm bảo rằng các thiết bị điện tử vừa vặn bên trong các thùng được in và có thể cắt một số gỗ MDF để làm các bộ phận nơi các nút / đầu vào bộ điều khiển bám qua.

Tôi đã sử dụng lasercutter cho việc này.

Điều quan trọng nhất là bắt tay vào làm, thử một số thứ bạn chưa từng làm và chúc bạn vui vẻ!

Hy vọng hướng dẫn này đủ rõ ràng… Đó là một dự án khá khó khăn, nhưng đã mang lại một kết quả tuyệt vời!:)

Bước 10: Xem trước