Näpunäiteid projektiidee elluviimiseks: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Eduka projekti kõige kriitilisem osa on tõeliselt suurepärane idee, kuid mõnikord on idee lihtne! Pärast seda tuleb raske töö geniaalse suvalise sähvatuse muutmiseks millekski, millest inimesed "ooh" ja "ah" üle saavad.

Esialgu võib kontseptsiooni reaalsuseks muutmine tunduda keeruline, kuid järgides mõnda lihtsat reeglit, saate murda mis tahes projekti hallatavateks peitsideks, mis on individuaalselt lihtsad, kuid kokku koondatud on suurepärased! Kasutades näitena oma Driftwoodi binaarkella, demonstreerin, et keeruka vooluahela arendamine on suhteliselt lihtne ülesanne, andes samal ajal mitmeid vihjeid.

See juhend ei tähenda ühegi projekti loomist, vaid pigem näpunäiteid, kuidas oma ideid teoks teha.

Samm: tehke funktsioonide loend

Olen vaadanud erinevaid binaarkellasid, mis on postitatud Instructables'ile ja muudele saitidele ning tahtsin alati teha ühe oma, kuid ei teadnud, kust alustada. Lihtsaim viis oleks olnud kellegi teise koodi ja ahela kopeerimine; tahtsin aga midagi, mis eristaks minu oma ja oleks ka minu enda looming.

Esimene samm oli luua funktsioonide loend, mis kirjeldab, mida ma tahtsin, et kell teeks:

• Näidake aega
• Alarmi funktsioon
• Muutke ekraani värve
• Muutke ekraani intensiivsust vastavalt ümbritsevale valgusele
• Pult
• Täpne aeg

Funktsiooniloendist saate välja töötada vajalikud vooluahela funktsioonid - näiteks ekraani intensiivsuse muutmiseks vastavalt ümbritsevale valgusele peate valgust mõõtma ja vajate seetõttu riistvara. Minu binaarkella üksikute ahelate ja nende funktsiooni täielik loetelu on järgmine:

• LED -ekraani maatriks - ajakuva
• Mikrokontroller (arduino) - aja- ja häirejuhtimine, kuvaridraiver
• Helipleier - äratusheli
• Ümbritseva valguse lugeja - valgustugevuse reguleerimine
• Kaugjuhtimismoodul - kaugjuhtimispult
• Alarmi seadistamise indikaator - häirekuva
• Reaalajas kell - täpne ajaarvamine

2. samm: uurige

Kui olete oma projekti üksikuteks vooluringi funktsioonideks jaganud, saate otsustada, mida teate ja mida tuleb uurida. Kasutades uuesti kella näidet, olen loetlenud iga vooluahela funktsiooni ja selle, milline oli minu esialgne hinnang

Mõistetud - uurimistööd pole vaja

• LED -ekraani maatriks
• Mikrokontroller (arduino)
• Helipleier
• Pult
• Alarmi komplekti indikaator

Tundmatu - vajalikud uuringud:

• Ümbritseva valguse lugeja
• Reaalajas kell

Nagu ma olen öelnud ühes eelmises juhendis (monitori kinnitamine leivaküpsetajaga), on Internet üks võimsamaid saadaolevaid tööriistu. Peaksite leidma nii koodi kui ka vooluahela näiteid peaaegu iga komponendi kohta, mida peate kunagi kasutama. Minu kella näites oli mul mugav Arduino programmeerimine LED -ekraani juhtimiseks, kuid ma polnud varem valgust kasutavat takistit (LDR) kasutanud (LDR muudab oma vastupidavust ümbritseva valguse põhjal ja seetõttu saab seda kasutada heleduse määramiseks LED -massiiv peaks olema). Pärast lühikest otsimist olin leidnud hulga õpetusi ja mul oli piisavalt teavet mõne idee proovimiseks.

3. etapp: individuaalsete vooluahelate funktsioonide testimine

Kui teil on ideid selle kohta, kuidas iga vooluahela funktsiooni saab konstrueerida, ehitage vooluring, mis võimaldab just seda ühte funktsiooni. See võimaldab teil oma ideid testida, veenduda, et objekt on funktsionaalne ja häälestada mis tahes tööaja parameetreid.

Kasutades LDR näidet, tehti väga lihtne ahel ja kirjutati paar rida koodi. See võimaldas mul näha, kuidas LDR -väljund varieerus valgusega ja kuidas seda saaks muuta LED -massiivi juhtimiseks kasutatavaks väärtuseks.

Algselt andis kood ainult heleduse väärtuse arduino IDE jadaväljundisse. Kui olin kindel, et suudan soovitud juhtimise edukalt saavutada, laiendati vooluringi, et see hõlmaks LED -massiivi. Lõpliku väljundseadme lisamisega saab seadistada nii minimaalse kui ka maksimaalse heledustaseme, et tagada, et te ei pimestaks öösel ega saaks väljundit lugeda otsese päikesevalguse käes.

Vooluahela füüsilise ülesehitamise alternatiivina võite nii vooluahela kui ka koodi simuleerimiseks kasutada selliseid programme nagu Tinkercadi ahelad. Sellised programmid võimaldavad teil mõne aja jooksul hiilida, kui ootate laste muusikatundide jms lõppu! Sellele sammule on lisatud kaks pilti, mis näitavad ülaltoodud kahte sammu koos järgmiste linkidega:

• LDR jadaväljundiga
• LED -i intensiivsuse juhtimine LDR -i abil

Hea juhendi Tinkercadi kasutamise kohta leiate siit:

Samm: prototüüp

Kui olete kindel, kuidas üksikud komponendid töötavad, arendage vooluring, kus iga vooluahela funktsioon lisatakse individuaalselt ja kood kohandatakse teie lisatud uute funktsioonide arvestamiseks.

Kuigi see on oluliselt aeglasem, kui lisada kõike korraga ja hõlmab mitme programmi kirjutamist, on eeliseks see, et saate komponentidevahelised konfliktid kiiresti tuvastada ja probleemi lahendada. Minu puhul töötas kõik hästi, kuni ühendasin kaugjuhtimispuldi vastuvõtja. Kuna enne seda oli probleeme null, võisin keskenduda vigade otsimisele just selles valdkonnas. Kui põhivigade otsimisel probleeme ei leitud, küsiti Internetist nõu ja probleem lahendati. See on näide sellest, kus ma arvasin teadvat, kuidas miski töötab, kuid konkreetses ringkonnas selgub, et ma ei teinud seda! Ärge kunagi kartke oma tegemisi peatada ja lisateavet otsida.

Lisatud fotode jada on katse näidata erinevaid samme, mida ma viimase prototüübi konstrueerimisel läbisin. LED -massiiv jäeti paarist fotost välja, kuid see oli fotode tegemisel pigem möödalaskmine kui konkreetne põhjus!

Joonistage valmis skeem välja, kui olete oma prototüübiga täiesti rahul, kuid ärge seda praegu lahti võtke.

Sarnaselt üksikute komponentide väljatöötamisele saab Tinkercadi vooluringi kasutada kogu projekti prototüüpimiseks. Sellel lähenemisel on nii eeliseid kui ka puudusi ning kõige parem on näha, mis teile kõige paremini sobib. Suurim probleem, mida olen veebipõhiste simulatsioonivahendite puhul märkinud, on see, et need mõnikord piiravad saadaolevaid komponent- ja kooditeeke

5. samm: lõplik ehitus

Loodetavasti on teil lõpliku vooluringi tegemiseks piisavalt komponente, jättes prototüübi võrdluseks. Olen avastanud, et olenemata sellest, kui palju hoolitsen vooluahela visandamise eest, on ühenduse või komponendi orientatsiooni kinnitamiseks alati lihtsam prototüübile tagasi pöörduda.

Tavaliselt kasutan oma projektide jaoks prototüüpplaati, kuid kui soovite kõige vastupidavamat ja professionaalsemat viimistlust, tehke ise PCBde valmistamine. Selle kohta on mitmeid häid juhendeid (ja pidage meeles, et Internet on üks parimaid tööriistu, mis meil on!).

Võtke aega, et kaaluda, kuidas iga komponent tahvlile istub ja millega ta peab ühenduse looma. Soovite minimeerida rööbaste pikkust ja pakkuda häid elektrirööpaid, et kõik toimiks õigesti. Ma ei järginud seda nõu ja pärast lõplikku ehitamist lähtestas arduino iga kord, kui helimoodul hakkas häiret mängima. Kuna olin konstrueerinud prototüübi, teadsin, et kõik peaks toimima ja seepärast on see probleem tahvli paigutuse suhtes spetsiifiline. Kui jõurajad suuremaks muudeti, kadusid kõik probleemid.

6. samm: kokkuvõte

Nagu alguses öeldud, ei olnud see juhendatav mitte projekti ülesehitamine, vaid pigem abistamine paljude edukate ja ainulaadsete projektide tegemisel. Selleks peaksite:

• Dokumenteerige oma idee põhifunktsioonid
• Kasutage funktsioonide loendit üksikute vooluahela funktsioonide genereerimiseks
• Uurige iga vooluringi funktsiooni
• Testige iga vooluringi funktsiooni
• Töötage välja prototüüp, lisades iga vooluahela funktsiooni eraldi
• Lõpeta disain

See õpetlik on olnud minu ettekujutus sellest, kuidas edukalt geniaalne sähvatus võtta ja nõutud vooluring edukalt ellu viia. Olen kindel, et on palju alternatiive; aga ma tean, et see töötab minu jaoks ja loodan, et see toimib ka teie jaoks.