Liitium-ioonaku Bluetoothi tulemustabel: 4 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Sissejuhatus

Projekt põhineb minu eelmise aasta juhenditel: Bluetoothi lauatennise tulemustabel

Tulemustabel on mõeldud amatöörspordi fännidele ja lauatennisistidele. Kuid see ei kehti ainult lauatennise kohta. Seda saab kasutada muude spordialade jaoks, nagu võrkpall, sulgpall ja kõik spordialad, mis nõuavad punktide lugemist. Lihtsa tarkvara muutmise abil saab tarkvara vastu võtta mis tahes maksimaalse punktiväärtuseni.

Tehniline põhimõte põhineb lauaüksuse (laua all olev seade) ja tulemustabeli enda vahel Bluetoothi kaudu suhtlemisel. Kaks juhtpaneeli on paigaldatud laua alla mõlemale mängijale ja ühendatud kaabli abil lauaseadmega. Pärast iga võidupunkti vajutage mängija juhtpaneeli suurele puutetundlikule nupule. Selle tegevuse kohaselt muudetakse pardal skoor väärtuseks pluss üks punkt.

Võrreldes vana projektiga on mõned olulised parandused:

• Tulemustabel on ohutus. Enam pole põhipinget 220V! Toiteallikas koosneb kahest liitium-ioon akuplokist, millest igaühel on kaks patareid, tüüp 18560. Lauaseade saab toidet ühe liitiumioonakuga 18560.
• Ehitus on lihtsustatud ja kõik komponendid asuvad ühel suuremal trükkplaadil.
• Raam on väiksem ja õhem, umbes 3,0 cm ja suurus täpselt A4.
• Tarkvara on uus versioon parandatud vigadega.

Põhijooned:

• Suur 7-segmendiline ekraan on 2,3 tolli
• Puudutage juhtnuppe
• Tarkvara juhitavad reeglid vastavalt lauatennise rahvusvahelistele reeglitele
• Bluetooth edastab andmed tabelist tulemustabelile
• Aku oleku indikaatorid
• Aku tööaeg min. 5 tundi (tulemustabel) ja umbes 12 tundi juhtpaneeli jaoks
• Juhtkastid laua all mõlema mängija poolel
• Lauaseade, mis on paigaldatud laua alla, mis on ühendatud kahe juhtimiskastiga Juhtpaneel koos esipuudutamisnupuga võimaldab iga mängija jaoks lisada punktisumma ja ühe punkti
• Tagapuutenupuga juhtkarp võimaldab vea korral korrigeerida miinus üks
• Parandust aktsepteeritakse ainult mängija jaoks, kellel on viimati suurenenud skoori väärtus
• Heli kinnitus iga nupuvajutuse kohta
• Erinevad meloodiaheli mängu ja mängu lõpus
• Lõplik tulemus kuvatakse 10 sekundit pärast mängu lõppu
• Lõppmäng aktiveerib uue mängu alguse, sisenedes seadistusrežiimi

Seade võimaldab valida:

• Mängude arv mängu jaoks, eelseadistatud 3, valikud 4 kuni 9
• Esimene serveeriv mängija A või B, eelseade A
• Vaheta poolt pärast igat mängu, kui pool vahetatakse, vahetatakse ka tulemustabelil kuvatav tulemus

Tarvikud

Tulemustabel:

IC1 MAX7219 LED -draiver, LED -draiver

• IC2, IC3 MAX394 (või MAX333, mis on odavam), 2x, analooglüliti
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 juhtmevaba Bluetooth, HC-05
• X1 Helimoodul LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N -kanal 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Sensor touch 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 -segment 2.3 ", 6x, ekraan
• LED7, 7-segmendiline 0,56 ", väike ekraan
• LED8, LED9, led valge 2x
• LED10 LED sinine
• LED11 juhtis punaselt
• K3, K4 relee TQ2-5V, 2x, relee
• R1, R2, R6, R16 takisti 1k 4x,
• R3, R4 takisti 470 2x,
• R5 takisti 100,
• R7, R8 takisti 22k, 2x,
• R9 - R14 takisti 4k7 6x,
• R15 takisti 220,
• C1, C5 kondensaator M1 2x,
• C2 kondensaator 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 sild või hüppaja,
• P1 - P3, pistikud 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Pistikud kuvaritele 2,3 tolli, Pinhead
• Kõlar 3W
• Kahekordne LI-ioonaku 2x, hoidik
• Liitium-ioon akud 4x, 3000mAh
• USB-pistik, eraldusplaat, C-tüüp
• Kruviklemm,
• Lülita DPDT, Lülita
• A4 raam,

Tabeliühik:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 juhtmevaba Bluetooth, HC-05
• U3 topeltlüliti,
• U4 helimoodul, LM386
• R1 takisti 1k,
• R2, R3 takisti 22k, 2x
• C1 kondensaator 470M,
• C2 kondensaator M1,
• J1 topeltpistik, telefon
• Li-ioon aku, 3000 mAh
• Li-ioon aku, üks hoidja
• USB-pistikupesa, C-tüüpi
• Lülita SPST,
• Kõlar 3W
• Plastkarp, kast suur

Juhtkast:

• Sensor touch 4x, TTP223B
• 4 juhtmega telefonikaabel umbes 3 m
• telefoni pistik 2x
• Plastkarp, kast väike

Kondensaator, takisti, kruvid ja muud väikesed osad on saadaval kohalikes kauplustes.

Vajalikud peamised tööriistad:

• Akutrelli juht
• Jootekolb
• Kruvikeeraja komplekt
• Kaabli pressimisvahend

Samm: ühendusskeem

Tulemustabel

Täieliku elektrijuhtmestiku üksikasjalik kirjeldus on esitatud originaaldokumendis. Seekord selgitaksin lihtsalt erinevusi.

Uus aku toiteallikas peaks asendama vana kahe pingega: +5V ja -5V. Ühe aku nimipinge on umbes 4,2 V, sellest ei piisa. Vajame võimenduspinget. Akuhoidik koos integreeritud pingevõimendiga 5 V jaoks on hea lahendus. Lisaks sisaldab akupesa integreeritud akulaadijat ja liitiumaku kaitset. Nii sai akusid laadida hoidiku sees.

Suurema energiavajaduse tagamiseks on igas sektsioonis kaks patareid. Siin on väga ligikaudne arvutus ilma tõhususeta, võttes arvesse: voolutarve on umbes 300 mA iga 5 V aku allika kohta. Eeldades, et 10 -tunnine tööaeg vajab 1500 mAh 10 korda, see tähendab 15000 mAh kahe aku jaoks. See tähendab ühe aku kohta 7500 mAh. See on palju rohkem kui tavaline võimsus umbes 3500 mAh. Et olla rahul umbes 5-tunnise tööajaga, võiks kasutada 18650 tüüpi liitium-ioonakusid, mille energia on 3000 kuni 4200 mAh.

Probleem on aku laadimises. Mõlemad akud jagavad ühte pingetaset, võib öelda, et maandus. Allikas +5V. terminali miinus ja teine allikas -5V terminali pluss. Mõlema aku väljundid on järjestikku ühendatud. Laadimise ajal peavad toiteallikad olema ühendatud paralleelselt, kui me ei takista kahe välise laadija kasutamist. Sel põhjusel lisatakse elektriskeemile releed K3 ja K4.

Releed aktiveeritakse, kui laadija on ühendatud +5 V pingega. Sel juhul lülitatakse toiteallikad jadaühendusest paralleelseks. Laadimise ajal Tulemustabelit ei saanud kasutada, see on miinus. Teine puudus on suhteliselt pikk laadimisaeg. Laadija akupesa sees ja lisatud 5 V laadija tagavad mitte eriti tõhusa kombinatsiooni. Laadimisaeg on üle 12 tunni. Kui kavatsete akusid laadida väljaspool seadet, võite relee välja jätta ja teha seda väljastpoolt kiiremini, kuid vähem mugavalt.

Tabel ja juhtkarbid:

Uue tabeli ühikut ei muudeta vanaga võrreldes palju. Aku "oleku" led ja sisse lülitatud LED ei ole juhtmest juhtmest esipaneelile ühendatud ja on nähtavad karbi küljel olevate aukude kaudu. See viis on juhtmestikku lihtsustatud ja seetõttu peaks see kasti pool olema esikülg. Kõlar on orienteeritud ka sellele poolele.

Juhtkarbi juhtmete kahe telefonipistiku asemel on ainult üks kahekordne telefonipistik. Ühendust helimooduliga on muudetud, et vähendada kõlari müra.

2. etapp: ehitamine

Tulemustabel

PCB disaini jaoks olen harjunud disainima PCBd Eagle'is, kuid see juhtum oli eriline. PC -plaat on suhteliselt suur, suurus 285 x 206 mm on Eagle'i tasuta versiooni jaoks liiga palju. Otsin mõnda muud PCB tarkvara, mille leidsin Easyeda. See on tasuta ja aktsepteerib mis tahes suurusega trükkplaate. Tahvli sees on kaks suurt katkestust akuhoidjatele ja üks kõlarile. Valmistamise tegi JLCPCB ja tootja katkestas kõik katkestused. Olin õnnelik, sest see säästis mulle natuke tööd.

Kui te ei telli tahvlit, olen lisanud Gerberi failid kahele tahvlile ja tulemustabelile. See on uus versioon releedega. Minu artikli pildil on endiselt vana versioon, mille välisplaadile on lisatud releed, ärge laske end segadusse ajada.

PCB on paigutatud A4 raami külge. Fotoraami olen ostnud suuremast ehituspoest. See võib olla ükskõik milline A4, kuid peaks olema umbes 3 cm sügav. Plaat sisaldab auke paigaldamiseks ja on kruvidega kinnitatud läbi plastklambrite.

Esipaneel on kaetud läbipaistva akrüülklaasiga. Klaasi all on kuvarite jaoks lõigatud akendega fotopaberimask. Algselt kavatsen kasutada piimakrüülklaasi ilma maskita, kuid nähtavus oli halb. Lõpuks panin ette läbipaistva akrüülklaasi. Akuindikaatorite auke pole vaja lõigata, valgus on paberist nähtav.

Olge ettevaatlik, et hoida komponentide ülemist taset akrüülklaasi all. See kehtib eriti kõigi kuvarite, kõigi LED -ide ja kõigi puutetundlike nuppude moodulite kohta. See sõltub pistikupesa suurusest. Ekraanide jaoks kasutan ümmarguseid tihvtpeasid. Need on usaldusväärsemad ja kõrgus on vastuvõetav. Minu puhul kasutan kaugpesureid, et hoida puutetundlike nuppude ja LED -ide ülemist taset.

Paberimuski teeb Sketch Windowsis. Elavamaks muutmiseks lisan foto heinamaast..

Tabeli ühik

Akuhoidiku olekutulede tuled on nähtavad otse esipaneeli aukude kaudu. Lauaseadme samal küljel on kõlarite jaoks augud.

Juhtkast

Kaks juhtpaneeli kaablit on tavalised 4 -juhtmelised telefonikaablid. Need on kinnitatud ja kinnitatud igasse kasti ilma pistikuta. Kaablite teisel küljel on telefoni pistik kaabli pressimisvahendiga.

Karbi sees on juhtmed joodetud otse PCB prototüübile. Sellele tahvlile on paigaldatud kaks puutetundlikku sensorit risti kummalgi küljel. Puutepiirkonna kohas on auk läbimõõduga 12 mm, kergesti ligipääsetav. Ehitus on lisatud fotodelt selge.

Samm: tarkvara

Allpool on kaks Arduino inofaili, üks tulemustabelile ja teine tabeliüksusele (juhtkast). Bluetooth-moodulid HC-05 tuleb kõigepealt siduda. Kasutage Arduino, AT käske ja parimad juhised on siin. Tulemustabelis on ülem, alam asub lauaüksuse sees. Soovitatav baudikiirus on 38400 ja aadressirežiim "parandatud".

Mõlemat nimetatud ino -faili tuleks täiendada ühiste failide helikõrgustega. H. Kuidas seda teha, on veebisaidil Arduino. Seekord laaditi ino failid ja kõik muud failid Instructables redaktorisse ilma probleemideta ja loodan, et need laaditakse hõlpsalt alla.

Üldiselt ei erine uued failid vanadest algupärastest failidest kuigi palju. Mida on täiustatud:

• Lülituskülje režiimis asendatakse teenindav mängija õigel mänguhetkel, vana probleem on parandatud
• Parandusnupp on lubatud ainult viimati teenindatud mängija jaoks
• Punktide loendamine ja teenindava mängija valimine pärast parandamist juhtpaneeli puutenupu abil on fikseeritud.

Arduino programmi osas ei ole ma programmeerija ja tean, et koodi ei saa täiuslikult optimeerida, kuid see töötab peaaegu ideaalselt.

4. samm: järeldus

Kuvatavate fotode 7-segmendiliste numbrite heledus on tuhmunud, kuid see pole tõsi. Tegelikult on see selge ja terav.

Näete originaalvideot, kus heledus on korras. Järgmisel videol1 näete aku tulemustabelil punktide loendamise demonstratsiooni. Jällegi on sellel videol probleem selge segmendivalgusega, kuid probleemi põhjustab tugev valgustus video salvestamise ajal.

Parandamiseks on veel viise või soovitusi. Voolutarbimist saab vähendada, asendades 7-segmendilised kuvarid TFT LCD-ekraanidega, mille suurus on umbes 2,3 . Kui kuvataks ainult numbreid, oleks mäluruum Arduino jaoks vastuvõetav?

Loodan, et naudite seda projekti ja sporti ka.