Arduino Oled Dice: 10 bước (có hình ảnh)

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

Tài liệu hướng dẫn này nói về cách bạn có thể tạo ra một con xúc xắc điện tử trông rất đẹp bằng cách sử dụng màn hình oled và Arduino không hoặc tương tự. trong phần khó hiểu này có mô tả cách tạo phiên bản nguyên mẫu và các mẹo hữu ích nếu bạn muốn tạo phiên bản tùy chỉnh của riêng mình.

Video cho thấy phiên bản và chức năng của xúc xắc tùy chỉnh cuối cùng.

Bước 1: Chức năng của xúc xắc

Xúc xắc có một công tắc chọn để chọn giữa 1 hoặc 2 viên xúc xắc. Nó cũng có phần tử piezo để tạo ra âm thanh khi viên xúc xắc chạy các số ngẫu nhiên và khi nó dừng lại. Miễn là công tắc cuộn được giữ, thì xúc xắc sẽ chạy và hiển thị các số ngẫu nhiên trên màn hình. Khi thả nút, nó bắt đầu chạy chậm lại trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên cho đến khi nó dừng lại và hiển thị kết quả. Điều này là để mô phỏng hành vi của một viên xúc xắc lăn thực.

Dice có mạch Tự động tắt nguồn để tiết kiệm pin.

Nếu bạn không sử dụng xúc xắc trong 60 giây, nguồn sẽ tự động tắt.

Trong phần mềm có chức năng Bật hoặc Tắt âm thanh bằng cách giữ nút chọn xuống hơn một giây.

Bước 2: Chế độ tự động tắt nguồn

Xúc xắc có chức năng tự ngắt khi không sử dụng để tiết kiệm pin, hãy xem sơ đồ mạch tự động ngắt nguồn.

Đây là cách nó hoạt động:

Mạch bao gồm một bóng bán dẫn P FET hoạt động giống như một công tắc. Cổng trên bóng bán dẫn được điều khiển bởi một nút nhấn tạm thời tiêu chuẩn (S1). Khi công tắc được nhấn, điện áp trên cổng giảm xuống và dòng điện bắt đầu chạy qua bóng bán dẫn. Trên cổng có một bóng bán dẫn khác song song với công tắc xuống đất. Bóng bán dẫn giữ điện áp thấp trên cổng FETs miễn là điện áp trên đế là Cao. Điện áp cơ bản được áp dụng từ bộ điều khiển vi mô và một trong những điều đầu tiên mà bản phác thảo làm khi bộ điều khiển được cấp nguồn là đặt chân số 8 thành Cao và bằng phần mềm chốt mạch. Ổn áp 7805 ổn định điện áp thành 5V và hai đi-ốt ngăn pin 9 vôn đến vi điều khiển. Công tắc tương tự cũng được sử dụng để điều khiển đầu vào kỹ thuật số trên bộ điều khiển, (chân 7).

Trong bản phác thảo, chúng tôi đo thời gian trôi qua kể từ khi nút được nhấn và so sánh với thời gian BẬT đã xác định.

Trước khi tắt nguồn, xúc xắc / xúc xắc bắt đầu nhấp nháy và tín hiệu cảnh báo được phát ra từ piezo để người dùng có thời gian nhấn công tắc một lần nữa để đặt lại bộ đếm thời gian.

Ngay trước khi tắt nguồn, bộ vi điều khiển sẽ lưu số mới nhất vào bộ nhớ EEPROM cùng với số xúc xắc / xúc xắc đã chọn và trạng thái âm thanh. Những giá trị đó được gọi lại khi bắt đầu xúc xắc tiếp theo.

Bước 3: Nguyên mẫu

Bây giờ đã đến lúc bắt đầu xây dựng.

Bạn cần:

• 1 Bánh mì không hàn
• 1 Arduino Uno
• 1 Màn hình OLED 128x64 i2c
• 2 tụ điện 10uF
• 1 Tụ điện 100nF
• 2 điện trở 10Kohm
• 2 Điện trở 100Kohm
• 2 Điốt 1n4148
• 1 Transistor NPN BC547b
• 1 MosFET IRF9640
• 1 VoltageRegulator L7805
• Công tắc 2 mometary
• 1 Piezo
• Dây nhảy
• Pin 9 V

Đó là nó.

Hãy làm theo những hình ảnh trên một cách cẩn thận

Chú ý thêm đến diode phía sau bộ điều chỉnh điện áp trong hình (khó nhìn thấy), D1 trong sơ đồ. Phía Anode của diode nên được kết nối với bộ thu của transitor BC547.

Piezo được kết nối với chân 6, nút Cuộn đến chân 7, nút Chọn đến chân 10 và điều khiển Power_ON vào chân 8.

Đừng quên cấp nguồn cho Arduino Uno của bạn thông qua chân 5V và chân nối đất trên bảng Arduino và không luồn dây vào áo khoác dc ở bên cạnh.

Bản phác thảo sử dụng U8g2lib.h để hiển thị, bạn tìm thấy nó tại đây, https://github.com/olikraus/u8g2/, tải xuống và cài đặt trước khi biên dịch mã.

Cách cài đặt thư viện? Https: //www.arduino.cc/en/Guide/Libraries

Sao chép mã và dán nó vào Arduino IDE và tải lên bản phác thảo.

Đừng quên rút cáp USB khỏi Arduino khi kết thúc, nếu không chức năng tự động tắt nguồn sẽ không hoạt động vì USB / Máy tính đang cấp nguồn cho bộ điều khiển.

Bước 4: Phiên bản tùy chỉnh

Phần còn lại của hướng dẫn này là về các mẹo và trix, nếu bạn muốn chuyển đổi nó sang một phiên bản tùy chỉnh và hữu ích hơn.

Để vẽ giản đồ hoàn chỉnh cho phiên bản tùy chỉnh, tôi đã sử dụng phần mềm sơ đồ và PCB trực tuyến miễn phí EASYEDA Bạn tìm thấy nó ở đây

Khi đặt mua các thành phần bạn cần chắc chắn rằng vi điều khiển có bộ nạp khởi động Arduino trên chip, nếu không, bạn phải chuẩn bị chip trước. Đó là rất nhiều hướng dẫn trên web về cách làm điều đó.

Tôi đã thêm các thành phần bổ sung không được sử dụng trong dự án này nhưng ở đó cho các dự án trong tương lai. U4, U5, R4, S2.

Tiêu đề PGM trong sơ đồ được sử dụng để lập trình chip. Nếu bạn muốn lập trình chip bằng cổng PGM, bạn cần có bộ chuyển đổi USB sang Nối tiếp.

USB sang Bo mạch UART nối tiếp

Tất nhiên, bạn có thể tải bản phác thảo lên bộ điều khiển bằng cách sử dụng bảng Arduino và sau đó di chuyển chip sang PCB.

EASYEDA cũng cung cấp chức năng chế tạo PCB cho bạn.

Trước khi bắt đầu chuyển đổi sơ đồ thành bố cục PCB, tôi đã chọn một hộp có kích thước phù hợp và đủ chỗ cho pin 9 volt có thể thay đổi được từ bên ngoài.

Lý do cho điều đó là tôi cần kích thước và vị trí đặt lỗ trên PCB cho các ốc vít trước khi tôi bắt đầu bố trí, vì vậy PCB cuối cùng sẽ hoàn toàn phù hợp với hộp.

Tôi đo kích thước bên trong ra khỏi hộp rất cẩn thận và sau đó chuyển đổi thiết kế sang bảng kích thước tùy chỉnh bằng phần mềm tương tự, sau đó nhấp vào nút chế tạo và đặt hàng.

Bước 5: Hàn

Bởi vì tôi phải đặt hàng nhiều PCB để có giá hợp lý, tôi thiết kế nó trở nên linh hoạt để tôi có thể sử dụng cùng một bảng và hộp cho các dự án trong tương lai. Tôi đã thêm các chân bổ sung cho các cổng tương tự và kỹ thuật số cùng với các nút bổ sung. Trong dự án này, tôi sử dụng S1 để cấp nguồn cho mạch và cuộn xúc xắc và S3 là Chọn. Khi bạn nhận được PCB, đó là lúc bạn đã hàn tất cả các thành phần vào đúng vị trí. Trên PCB của tôi, màn hình và các nút được gắn ở mặt sau để thu nhỏ kích thước và có thể tiếp cận từ bên ngoài.

Khi tôi đang chế tạo xúc xắc của mình, tôi nhận ra rằng sẽ rất tuyệt nếu bạn chỉ cần lắc hộp để cấp nguồn và tung xúc xắc. Nếu bạn muốn tính năng đó, bạn cần thực hiện một sửa đổi nhỏ đối với mạch.

Sửa đổi:

Đã thay đổi công tắc cuộn (S1), thành cảm biến công tắc nghiêng và thêm tụ điện 100uF song song với công tắc để giữ mức trên cổng FET đủ lâu để bộ điều khiển vi mô có thời gian khởi động và đặt cổng ra kỹ thuật số CAO. và chốt mạch "bật nguồn".

Bạn cần gắn cảm biến độ nghiêng trên các chốt mở rộng để có thể uốn cong nó và điều chỉnh góc để công tắc tắt khi hộp nằm trên bàn.

Cảm biến độ nghiêng

Bước 6: Cắt bỏ các lỗ cần thiết trong hộp

Khi hoàn thành PCB, đã đến lúc khoan các lỗ vào hộp. Để cắt lỗ vuông cho màn hình, tôi đã sử dụng một máy xay nhỏ, nhưng bạn có thể sử dụng một chiếc cưa nhỏ hoặc loại tương tự.

Bước 7: Bảng điều khiển phía trước

Sau đó, bạn cần một bảng điều khiển đẹp. Tôi đã vẽ bảng điều khiển này trong “phần mềm vẽ thông minh” nhưng bạn có thể sử dụng hầu hết mọi phần mềm vẽ mà bạn thích.

Khi bạn hoàn thành bản vẽ, hãy in nó ra bằng máy in laser màu tiêu chuẩn hoặc máy in tương tự, nhưng trên giấy dày hơn một chút so với bình thường. Lấy một tấm nhựa có keo cả hai mặt. Tháo tấm bảo vệ của một mặt và dán cẩn thận. bạn có thể tìm thấy màng nhựa này ở hầu hết các cửa hàng giấy.

Bước 8: Cắt lỗ trong bảng điều khiển

Dùng dao rọc giấy sắc cắt bỏ các lỗ trên bảng điều khiển, đối với các lỗ cúc tròn, bạn hãy dùng dụng cụ bấm lỗ. Giờ đây, bảng điều khiển trông giống như một miếng dán thông thường, nhưng trước khi dán nó vào hộp, bạn cần phải phủ lên nó một lớp sơn mài bảo vệ. Khi tấm nền đã khô, hãy dán nó cẩn thận vào hộp.

Bước 9: Kết thúc dự án

Khi tôi đến phần cuối của dự án này, tôi không may thấy rằng đôi khi con xúc xắc bị đóng băng khi tôi lắc nó và cần được khởi động lại.

Tôi chưa bao giờ gặp vấn đề này trong quá trình tạo mẫu nên tôi hơi bối rối nhưng tôi thấy rằng điều này là do nhiễu chiếu trên các chân SDA, SCL của màn hình.

Giải pháp là thêm vào các điện trở phụ 1k trên mỗi chân thành 5V để kéo lên, xem hình. Sau đó xúc xắc hoạt động hoàn hảo như mong đợi.

Bước 10: Lắc và cuộn

Chúc vui vẻ.