Khóa kết hợp không dây Arduino với NRF24L01 và hiển thị phân đoạn 4 chữ số 7: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Dự án này bắt đầu cuộc sống của nó như một bài tập để làm điều gì đó với màn hình phân đoạn 4 chữ số 7.

Những gì tôi nghĩ ra là khả năng nhập 4 chữ số một số kết hợp, nhưng một khi nó đã hoàn thành, nó khá nhàm chán. Tôi đã xây dựng nó bằng cách sử dụng Arduino UNO. Nó hoạt động, nhưng không làm gì khác.

Sau đó, tôi có ý tưởng rằng nó nên có một nút để chấp nhận số đã chọn, và có thể là một nút khác để thay đổi sự kết hợp và có thể là một đèn LED để hiển thị trạng thái của nó bất cứ lúc nào. Mặc dù nghe có vẻ giống như một kế hoạch, nhưng nó cũng có nghĩa là tôi sẽ hết pin trên UNO. Có thể có một cách ghép kênh đơn vị này nhưng tôi không chắc nên bắt đầu từ đâu, vì vậy tôi đã tìm đến Arduino Mega.

Bây giờ tôi đang sử dụng một bảng lớn hơn và có nhiều chân hơn để chơi, tôi cũng quyết định thêm khả năng wi-fi để giao tiếp với một Arduino khác thực sự sẽ điều khiển một số loại công tắc.

Bước 1: Yêu cầu và danh sách bộ phận

Sau khi suy nghĩ về tất cả những điều đó, bây giờ tôi có một danh sách các yêu cầu:

• Để có thể nhập tổ hợp 4 chữ số.
• Để bắt đầu với một tổ hợp mã cứng mặc định.
• Để có thể thay đổi tổ hợp và lưu trữ tổ hợp mới trong EEPROM của Arduino.
• Hiển thị trạng thái của khóa bằng đèn LED màu đỏ cho khóa và đèn LED màu xanh lá cây để mở.
• Hiển thị trạng thái khi sự kết hợp được thay đổi bằng đèn LED màu xanh lam.
• Khi trạng thái được mở khóa, hãy giữ nguyên một khoảng thời gian sau đó trở về trạng thái khóa.
• Truyền trạng thái đã khóa / mở khóa sang Arduino khác.
• Hiển thị trạng thái tương tự với đèn LED màu đỏ và xanh lục trên Arduino nhận.
• Đối với mục đích trình diễn, hãy sử dụng một servo để hoạt động như một cơ chế khóa dựa trên trạng thái nhận được.

Từ các yêu cầu bây giờ tôi có thể tạo danh sách các bộ phận:

Máy phát:

• Arduino Mega.
• Bảng mạch.
• Hiển thị 4 chữ số 7 đoạn.
• 2 công tắc tạm thời X, có nắp.
• 1 X LED RGB.
• Điện trở 9 X 220ohm. 8 cho màn hình và 1 cho đèn LED RGB.
• Điện trở 2 X 10kohm. Kéo điện trở xuống cho 2 nút. (Tôi thực sự đã sử dụng 9.1kohm vì đó là những gì tôi có)
• Chiết áp 1 X 10k.
• 1 X NRF24L01
• [tùy chọn] 1 bảng đột phá X YL-105 cho NRF24L01. Điều này cho phép kết nối 5v và đi dây dễ dàng hơn. Dây nhảy

Người nhận:

• Arduino UNO.
• Bảng mạch.
• 1 X LED RGB.
• Điện trở 1 X 220ohm. Đối với đèn LED.
• 1 X servo. Tôi chỉ sử dụng SG90 cho mục đích trình diễn.
• 1 X NRF24L01
• tùy chọn] 1 X YL-105 bảng đột phá cho NRF24L01. Điều này cho phép kết nối 5v và đi dây dễ dàng hơn.
• Dây nhảy

Bước 2: Màn hình

Tôi đã sử dụng màn hình 4 chữ số 7 phân đoạn

Đã kiểm tra với SMA420564 và SM420562K (các chân giống nhau)

Các chân 1 và 12 được đánh dấu.

Sắp xếp chốt từ trên xuống 12, 11, 10, 9, 8, 7 1, 2, 3, 4, 5, 6

Các chân 12, 9, 8, 6 bật hoặc tắt chữ số 1 đến 4 từ trái sang phải

Bước 3: Kết nối Arduino Mega:

Hiển thị sắp xếp chân Arduino

• 1 đến chân 6 thông qua điện trở 220ohm (E)
• 2 đến chân 5 thông qua điện trở 220ohm (D)
• 3 đến chân 9 thông qua điện trở 220ohm (DP) không được sử dụng ở đây
• 4 đến chân 4 thông qua điện trở 220ohm (C)
• 5 đến chân 8 thông qua điện trở 220ohm (G)
• 6 đến chân 33 (Chữ số 4)
• 7 đến chân 3 thông qua điện trở 220ohm (B)
• 8 đến pin 32 (Chữ số 3)
• 9 đến chân 31 (Chữ số 2)
• 10 đến chân 7 thông qua điện trở 220ohm (F)
• 11 đến chân 2 thông qua điện trở 220ohm (A)
• 12 đến chân 30 (Chữ số 1)

Chiết áp 10kohm để thay đổi số trên chữ số hiển thị

• Chân bên ngoài đến 5v
• Ghim giữa thành A0
• Pin bên ngoài khác với GND

Nút chấp nhận số

• Để ghim 36.
• Và chân 36 thông qua một điện trở kéo xuống 10kohm đến GND

Nút thay đổi số kết hợp

• Để ghim 37.
• Và chân 37 thông qua một điện trở kéo xuống 10kohm đến GND

LED RGB (Cực âm chung)

• Cathode đến GND thông qua điện trở 220ohm
• Màu đỏ đến chân 40
• Màu xanh lá cây đến chốt 41
• Màu xanh lam đến chốt 42

NRF24L01 với bảng đột phá:

• MISO đến chân 50 (Bắt buộc thông qua pin chuyên dụng)
• MOSI đến chân 51 (Bắt buộc thông qua pin chuyên dụng)
• SCK đến chân 52 (Bắt buộc thông qua pin chuyên dụng)
• CE đến chân 44 (Số pin tùy chọn nhưng được xác định trong bản phác thảo)
• CSN đến chân 45 (Số pin tùy chọn nhưng được xác định trong bản phác thảo)
• Vcc sang Arduino 5v (hoặc 3,3v nếu không sử dụng bảng đột phá)
• GND sang Arduino GND

Bước 4: Nối dây Arduino UNO:

LED RGB (Cực âm chung)

• Cathode đến GND thông qua điện trở 220ohm
• Màu đỏ để ghim 2 Màu xanh lá cây đến ghim 3
• Màu xanh lam (Không được sử dụng ở đây)

Servo:

• Màu đỏ đến Arduino 5v hoặc nguồn cung cấp riêng biệt nếu được sử dụng
• Màu nâu đến Arduino GND và nguồn cung cấp riêng biệt nếu được sử dụng
• Màu cam đến chân 6

NRF24L01 với bảng đột phá:

MISO đến chân 12 (Bắt buộc thông qua pin chuyên dụng)

MOSI đến chân 11 (Bắt buộc thông qua chân chuyên dụng)

SCK đến chân 13 (Bắt buộc thông qua chân chuyên dụng)

CE đến chân 7 (Số pin tùy chọn nhưng được xác định trong bản phác thảo)

CSN đến chân 8 (Số pin tùy chọn nhưng được xác định trong bản phác thảo)

Vcc sang Arduino 5v (hoặc 3,3v nếu không sử dụng bảng đột phá)

GND sang Arduino GND

Bước 5: Cách thức hoạt động

Khi cả hai breadboard đã hoàn thành và bản phác thảo thích hợp được tải lên chúng, bây giờ chúng ta có thể kiểm tra nó.

Với khả năng bật nguồn cho cả hai bo mạch.

Các đèn LED màu đỏ sẽ hiển thị trên cả hai bảng.

Màn hình sẽ hiển thị một số ở chữ số đầu tiên. Con số này sẽ phụ thuộc vào nơi chiết áp hiện đang được đặt.

Xoay chiết áp để có được số mong muốn.

Khi số đã được tìm thấy, hãy nhấn nút chấp nhận. Trong trường hợp của tôi, nó là cái ở bên trái của chiết áp.

Làm tương tự cho ba số còn lại.

Nếu sự kết hợp đã nhập là chính xác, từ OPEn sẽ được hiển thị, đèn LED màu xanh lá cây sẽ sáng trên cả hai bảng và servo sẽ quay 180 độ.

Màn hình sẽ trống và đèn LED xanh lục sẽ tiếp tục sáng trong khoảng 5 giây nữa.

Khi hết thời gian mở khóa, cả hai đèn LED sẽ chuyển sang màu đỏ và servo sẽ quay ngược 180 độ so với lúc bắt đầu.

Nếu sự kết hợp đã nhập không chính xác, từ OOPS sẽ được hiển thị và đèn LED màu đỏ sẽ vẫn sáng.

Có một tổ hợp mặc định được mã hóa cứng trong bản phác thảo của 1 1 1 1.

Để thay đổi kết hợp, trước tiên bạn phải nhập kết hợp chính xác.

Sau khi từ OPEn biến mất, bạn có khoảng 5 giây để nhấn nút còn lại.

Khi bạn nhập trình tự kết hợp thay đổi, đèn LED của bảng mạch chính sẽ chuyển sang màu xanh lam, trong khi đèn LED kia vẫn xanh lục và do đó sẽ mở ra.

Nhập một kết hợp mới theo cách tương tự như trước đây.

Khi sự kết hợp mới đã được chấp nhận (khi nhấn nút cuối cùng), nó sẽ được lưu trữ trong EEPROM.

Cả hai Arduinos bây giờ sẽ chuyển sang chế độ bị khóa.

Nhập sự kết hợp mới của bạn và nó sẽ mở khóa như mong đợi.

Khi một tổ hợp đã được thay đổi và được lưu trữ trong EEPROM, mặc định được mã hóa cứng là 1 1 1 1 sẽ bị bỏ qua.

Bước 6: Tất cả đã hoàn tất

Tôi đã xây dựng điều này bằng cách sử dụng NRF24L01 cơ bản được tích hợp sẵn trên không và quản lý giao tiếp tốt trong khoảng 15 feet qua một bức tường.

Bởi vì breadboard Arduino Mega có một chút bận rộn với dây dẫn, tôi đã sử dụng jumper trực tiếp ở một số nơi. Điều này, với thực tế là có rất nhiều trên một breadboard, khiến cho việc theo dõi các bức ảnh trở nên khó khăn.

Tuy nhiên, tôi nghĩ rằng tôi đã giải thích mọi thứ về pin cho pin và ngay cả khi bạn là người mới bắt đầu, bạn sẽ có thể xây dựng dự án nhỏ này chỉ bằng cách lấy một dây hoặc pin tại một thời điểm.

Cả hai bản phác thảo đều được chú thích đầy đủ để dễ đọc và có sẵn tại đây để tải xuống.

Bản phác thảo cho Arduino Mega khá lớn, khoảng 400 dòng nhưng được chia thành các phần có thể quản lý được nên dễ dàng theo dõi.