Ročne Arduino škarje za papir Rock Rock z 20 -palčnim LCD zaslonom z I2C: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Pozdravljeni vsi ali pa bi moral reči "Hello World!"

V veliko veselje bi bilo z vami deliti projekt, ki je bil moj vstop v marsikaj Arduino. To je ročna igra Arduino Paper Rock Scissors, ki uporablja LCD zaslon I2C 20x4. Vem, da si morda mislite: "Še ena igra s škarjami za papir?" Toda večina iger za škarje za papir Arduino uporablja preproste LED diode in videl sem tudi enega, ki je uporabljal papirnate simbole, ki so jih dvignili servomotorji. To so kul. Ta projekt uporablja LCD zaslon velikosti 20x4, enega z I2C in enega brez njega (tukaj ni prikazano). Želel sem poceni etui s končnim videzom, ne samo z neredom na kruhu. Vsi nimajo dostopa do 3D tiskalnika in želijo plačati nekomu, ki to počne. Želela sem si, da bi bilo enostavno narediti, da bi lahko ideje delila z drugimi. Ker so moje programerske sposobnosti na ravni začetnika, je skica precej preprosta in razumljiva ter urejena. To je bila moja osebna izobrazba pri ustvarjanju skice. V skici boste našli veliko zapiskov in šel je skozi veliko, veliko (20+?) Ponovitev, dokler ne verjamem, da je ravno prav. Izdelava projekta stane manj kot 20 USD (razen I2C).

Z Arduinom sem začel leta 2018 in šel skozi njihovo spletno stran in prebral vse, kar sem lahko. Zgradili ste in preizkusili primere projektov, ki jih prinaša, in prebrali veliko navodil, ki ste jih mnogi delili skozi leta. Resnično jih cenite in od vas ste se veliko naučili. Hvala vam. Zdaj želim deliti nekaj naučenega in dodati svojo ustvarjalnost. Preden se je v oddelku s komentarji nabralo veliko vprašanj, kako to storiti, upoštevajte, to sem začel brez izkušenj v Arduinu. Naučil sem se z gradnjo primerov projektov na spletnih mestih Arduino in Instructables. Naučil sem se od vas. Ko se zataknete, boste morda najhitreje našli rešitev.

1. korak: Predstavitev projekta

Iz Amazonovega LCD zaslona sem izbral LCD LCD I2C 20x4 zaradi nizkih stroškov (približno 12 do 18 USD) in enostavnosti ožičenja in programiranja. Če želite, lahko uporabite enega brez I2C in ga lahko dobite tako poceni kot 7 USD. Vendar boste morali uporabiti drugo knjižnico in shemo ožičenja ter uporabiti več zatičev Arduino. Ne skrbite, dovolj je, da greste v obe smeri. Serijski I2C 20x4 bi bilo lažje sestaviti, manj žic je manj zmedenih. Toda vzporedni 20x4 LCD je približno 5 USD cenejši. Narisala sem sheme za oba ožičenja. Večino drugih delov sem kupil pri Amazonu in nekaj lokalnih trgovinah. Moja škatla je prazna škatla za mešanje pijač za kapučino. Všeč mi je, da se pokrov zlahka odpre, da vklopi/izklopi napajanje, dela na kateri koli komponenti ali zamenja baterijo. In "Hej!" škatla je bila brezplačna in všeč mi je kapučino. Recikliranje plastike je dobro za okolje. Uporabite lahko poljubno škatlo, v katero se vse prilega, ali celo preskočite škatlo ali ploščo za projekt. Želel sem poceni videti "zaključen projekt". Stavim, da nekdo ustvari 3D natisnjeno različico. Arduino z vami na LCD -ju igra igro Paper Rock Scissors, vodi rezultat, vnašate lahko z gumbi, če pa se odločite, obstaja možnost, da goljufate. Prvotno je bila funkcija goljufanja napisana za namene odpravljanja napak in ko sem jo končal, sem jo komentiral. Samo za zabavo sem ga dal nazaj.

2. korak: plošča za kruh

Svoje vezje sem opremil z Arduino Uno, vendar sem pri združevanju uporabil Arduino Nano, ker se bolje prilega škatli. Torej, to lahko zgradite z enim ali drugim. Ne pozabite pa spremeniti nekaj nastavitev v IDE. Nano je nameščen na zadnji strani LCD-ja z ukaznimi trakovi ali dvostranskim lepilnim trakom. Arduino Nano postavite poleg plošče I2C piggyback, tako da bo priključek USB obrnjen navzven (desno od LCD -zaslona). Uporabite lahko 9v ali 4x AA (kar vam daje 6v) baterijsko omarico s drsnim stikalom SPST za napajanje, nameščeno znotraj škatle, tudi z ukaznimi trakovi. Arduino ima vgrajen dvosmerni regulator napetosti, ki ga zniža na 5 voltov, ki jih potrebuje. Če pomislite, lahko ta igra dejansko reciklira "večinoma prazne 9v baterije" za napajanje in deluje brezhibno. (Baterije detektorja dima menjate dvakrat letno, kajne?) Druge naprave, ki uporabljajo 9v baterijo, lahko rečejo, da je prazna pri 6-8 voltov; vendar ni mrtev, dokler ni "Arduino Dead!"

Pri oblikovanju projekta sem za vnos uporabil 4 potisne gumbe SPST. Toda za vgradnjo končne igre v škatlo je bilo uporabljenih 5 gumbov SPST, v prihodnje pa bi morda poskusil narediti igro, ki bi potrebovala več gumbov. Mogoče igra labirint? Uporni delilnik napetosti za gumbe je skupaj nameščen na odpadnem kosu proto plošče, ki ga je mogoče namestiti tudi z ukaznimi trakovi.

3. korak: Montaža

Montaža:

Štirje glavni sklopi so LCD z dodatno opcijsko ploščo I2C, Arduino Nano, upori in stikali, ki so vezani na medsebojno povezano proto ploščo, in baterijsko omarico s stikalom za vklop/izklop.

Začeti morate z vkrcanjem na vezje ali trdo žico proto plošče po shemi. Všeč mi je, da LCD -zaslon shranim z licem navzdol v pokrov škatle, da ga ne opraskam. Za priključitev na proto ploščo sem uporabil glavo samo na eni strani Arduina, ki ima 5v. Od Arduina do proto plošče sem naredil most s 3 glavami (veliko spajkalnega dela), tako da so ležali ravno na hrbtni strani LCD-ja z ukaznimi trakovi ali dvostranskim lepljivim trakom. Toda v resnici lahko plošče povežete le s spajkanjem žic od ene do druge. Za priključitev proto plošče na LCD I2C sem uporabil žensko glavo. Uporne noge proto plošče se lahko uporabijo za izdelavo 5 točk spajkanja gumbov. Druga noga vsakega gumba gre na Arduino pin A0. Vsak gumb potrebuje 2 spajkani žici. Z merilnikom ohmov določite, katere noge gumbov boste uporabili, vendar na splošno ne morete zgrešiti s sosednjimi nogami (diagonalno drug od drugega).

Izberite nastavitve za svoj Arduino v IDE. Prenesite skico in jo naložite na Arduino ter preizkusite / odpravite težave.

Ste pripravljeni dati v škatlo? Odstranili smo oznako za kapučino, oprali in posušili škatlo. Pazljivo izmerite in izrežite luknjo v škatli za LCD, kot vidite, in je pritrjena s tremi mozniki, privitimi na tri vogalne luknje LCD (2 na dno škatle, 1 blizu pokrova), ki so dovolj dolgi, da dosežejo zadnji strani škatle in jo držite na mestu s trenjem. Odprtina za vijak na LCD -plošči je morda preblizu terminala, zato jo izpustim. Z nožem Exacto ste izvrtali pilotne luknje za vijake v moznikih, da se ne cepijo (previdno, ne zdrsnite in se ne zabodite, moznike držite s kleščami). Za končno namestitev sem moral malo upogniti / zmečkati škatlo, vendar se vrne v pravo obliko. Luknje za gumbe "izvrtamo" tako, da jih postavimo (narišemo črte z ravnim robom) in segrejemo sponke s spajkalnikom, dokler se "ne stopijo" skozi škatlo. Potem, ko se ohladijo, odstranite gumbe in jih spajkajte na ostanke žice CAT 5e 6 " - 9" ali žice 18ga do 22ga na gumbe. Gumbe najprej z žico namestite nazaj v njihove luknje, nato jih spajkajte na proto ploščo upora. Pika super lepila, vroče lepilo ali celo samo trenje bodo gumbe držali na mestu. Pri eni zgradbi je bilo uporabljenih nekaj spojev telefonskih kablov (rdeči krogi v prozornih plastičnih blokih), ki so olajšali zadnjo peščico povezav med škatlo za baterije, uporniško ploščo upora in sklopom LCD / Arduino. Če želite, lahko namesto tega uporabite spajkanje in toplotno skrčenje. Nato previdno in počasi potisnite vso žico in komponente v škatlo in zaprite pokrov. Ste pred vsem tem namestili baterijo in naložili skico Arduino? Potrebovali boste tudi knjižnico za 20x4 LCD zaslon z ali brez I2C (kar izberete), ki jo lahko brezplačno prenesete na Github. Vklopite, preizkusite in preverite, ali deluje. Pozneje sem skico uredil s pavzami za lažje branje, dodal "učinek utripajočih pik" in nekatere druge stvari skupaj z veliko komentarji. Poskusite Arduino postaviti tako, da je USB še vedno mogoče priključiti in naložiti novo skico. Seveda je pri ustvarjanju skice uporabil diagram poteka. Komentarji bodo precej opredelili, kje je bil vsak blok diagrama poteka.

Ugotovili boste, da so gumbi v zaporednem / vzporednem vezju, ki vam omogoča uporabo enega vhodnega zatiča Arduino za poljubno število gumbov. Vezje deluje kot delilnik napetosti, da vnese vrednost na analogni zatič in spremeni vrednost, ki se odčita z vsakim pritiskom na gumb. S serijskim monitorjem lahko ugotovite vrednosti vezja na podlagi uporov in spremenite "sprejete vrednosti" na skici.

Upam, da se boste zabavno gradili sami! Če naredite enega ali celo naredite nekaj modifikacij tega, prosimo, delite z nami ostalimi. Hvala za branje.

4. korak: Programiranje in nastavitve

Zdaj za zabavo z IDE. Upam, da ste pili kapučino. Morda ga boste potrebovali, da boste ostali budni.

Morda boste ugotovili, da boste morali nastaviti nekatere knjižnice. Potrebovali boste Wire.h Za I2C, LCD.h za LCD, LiquidCrystal_I2C.h za LCD z I2C krmiljenjem. Prav tako boste morali z ukazom lcd.begin (20, 4) Arduinu povedati, da uporabljate 20 -mestni 4 -vrstni LCD zaslon in da so morda druge nastavitve.

Za informacije o nameščanju knjižnic glejte:

Morda boste v Arduino IDE morali nastaviti svojo ploščo in vrata, na katera ste povezani. Vrata najdete na nadzorni plošči računalnika/upravitelju naprav/krmilnikih univerzalnega zaporednega vodila. Ugotoviti morate, kateri Arduino uporabljate. Uporabljam Arduino Nano, vendar tudi Uno deluje za to. Previdno izberite nastavitve.

Morda boste morali ugotoviti svoj naslov I2C. Morali bi ga lahko prebrati neposredno s skakalcev na deski. Optični bralnik I2C lahko prenesete tudi z Arduino.cc ali tudi https://www.gammon.com.au/forum/?id=10896 in drugih mest.

Nekje okoli te točke bi morali imeti možnost naložiti program v Arduino in preizkusiti funkcionalnost. Ali LCD zaslon zasveti? Ali lahko berete znake? Enkrat sem sestavil vezje in ga nato preizkusil, da je osvetlila osvetlitev ozadja, vendar znaki niso bili berljivi. Porabili ste ure (tako je, HOURS), da preizkusite nastavitve in tonirate povezave, da se prepričate, ali je bila pravilno zgrajena. Za nekaj dni obupal. Vrnil sem se kasneje in spoznal, da je spremenljiv upor na plošči piggyback nastavljen na minimum. Obrnil sem ga in liki so bili vidni. Z glavo na mizi. Še en razlog, da si z glavo udarite po mizi? Če morate zamenjati baterijo, boste morda morali znova prilagoditi ta spremenljivi upor. Ko se je to zgodilo, sem izrezal majhno luknjo na zadnji strani škatle za dostop.

V tem programu boste morda morali nastaviti lastne vrednosti gumbov glede na upore, ki jih uporabljate za svoje gumbe. Za to lahko uporabite to priročno skico in ne pozabite aktivirati serijskega monitorja. Zaženite skico in pritisnite vsak gumb ter zapišite vsako vrednost. Nato uredite skico, da odraža vrednosti gumbov. Nato naložite urejeno skico na tablo in preverite, ali deluje.

Obstaja veliko majhnih spremenljivk, ki morajo biti ravno pravšnje in vaše so lahko drugačne od mojih. Če boste potrpežljivi in poskusili različne stvari, vam bo to pomagalo. Ne pozabite tudi, da ste po nastavitvi spremenljivk Arduino (na primer ime plošče, com 3, 5 ali karkoli, procesor in programer [vse pod orodji]) morda vse pravilno nastavile, vendar ne delujejo, ker morate znova zagnati. Odklopite Arduino in ga znova vklopite v računalnik. Morda boste morali znova shraniti in znova zagnati računalnik.

Naložite to skico, zaženite monitor, pritisnite gumbe in zapišite vrednosti, nato uredite skico Paper Rock Scissors, tako da moje vrednosti upora zamenjate z vašimi. Zaženite skico papirnatih škarij in preverite, ali deluje pravilno. Oh ja, ali ste gumbe namestili v napačnem vrstnem redu? Morda jih boste morali znova namestiti, če jih želite v določenem vrstnem redu.

Zabavaj se!

5. korak: Skica za branje gumbov vam bo pomagala najti vrednosti, ki jih lahko uporabite za urejanje v glavno skico. Pritisnite vsako tipko in zapišite vrednosti upora, da vstopite v glavno skico

// skica za branje gumbov

void setup () {

// vnesite nastavitveno kodo sem, da se enkrat zažene:

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

// vnesite svojo glavno kodo sem, da se zažene večkrat:

int buTTon; // Za branje gumbov

buTTon = 0; // Za branje gumbov

buTTon = analogRead (A0); // Ukaz za branje gumbov

zamuda (100);

Serial.println (buTTon);

6. korak: Seznam delov in orodja, ki bi jih morda potrebovali

Seznam delov Amazon:

Arduino Uno ali Arduino Nano

20x4 LCD zaslon z ali brez I2C

9v ali 6v akumulatorska škatla s drsnim stikalom SPST (ali drsno stikalo nabavite ločeno)

5x gumbi SPST

1x vlečni upor 1k - 5k

5x upori manj kot 1k, 200 - 500 Ohmov so dobri

Seznami delov Ostale lokacije ali trgovine:

9v ali 4x 1,5-voltna baterija (z možnostjo 9v lahko reciklirate "večinoma prazne" baterije)

Ukazni trakovi (uporabljen paket za ponovno polnjenje) ali dvostranski lepilni trak

Spojke telefonskega kabla (neobvezno, vendar olajšajo povezavo žic)

Nekaj centimetrov 1/4 moznika

Drobni vijaki za les za pritrditev moznikov na LCD

Spajkanje

Toplokrčenje za žice 18 ga

Ostanki ali deli za recikliranje:

Prazna škatla za mešanje pijač za kapučino (nimajo vsi 3D tiskalnika, si privoščite kapučino in reciklirajte nekaj plastike)

Približno 1 "x 2" ostanki proto plošče, čeprav sem uporabil protoboard iz Amazona

Različne dolžine od 18ga do 22ga žice ali trdno jedro Cat 5e

Orodja, ki bi jih morda potrebovali:

Majhen izvijač Philips

Majhen ploski izvijač

Exacto nož

Spajkalnik in spajkanje

Težke škarje

Klešče za nos

Vladar

7. korak: Nekaj več informacij in glavna skica

Hvala za branje. Vem, da je veliko. To je moj prvi Vznemirljiv in samo to je bilo zame nekoliko poučno. Če pogledam nazaj, vidim, da sem ponekod beseden, ponekod pa prekratek. Moral bi sestavo bolj razdeliti na korake. In ker sem ta projekt zgradil približno ducatkrat, dokler ni bilo ravno prav, so nekatere slike iz enega ali drugih modelov. Moram se vrniti in fotografirati samo en model. Prav tako želim vključiti video ali dva. Tako da, vrnil se bom in popravil te stvari. Ampak zaenkrat ti ga dam v roke. Upam, da boste pri gradnji uživali tako kot jaz. Še enkrat hvala za branje.