Олед сэрүүлэгтэй цаг: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Маш олон arduino/ESP32 цагнууд эргэлдэж байгаа боловч тэдгээр нь сайхан, тод OLED -ийг ашигладаг уу?

Би хэсэг хугацаанд arduino болон ESP32 -ийг туршиж үзсэн боловч хэзээ ч эцсийн бүтээгдэхүүн болгож чадаагүй. Би 1.3 инчийн 4 өнгийн монохром OLED -тэй сэрүүлэгтэй цаг хийсэн. Мөн энэ цаг нь орны дэргэдэх гэрлийг бүдгэрүүлж, USB цэнэглэх портоор тоноглогдсон байдаг (хэн ч түүний орны дэргэд сэлбэг хэрэгсэлтэй байдаггүй). OLED нь бас бүдэг бөгөөд энэ нь миний төслийг найз охин маань заналхийлсний дараа сүүлийн минутанд нэмэгдсэн болно. Найз охидын дуу хоолой хангалттай бүдэг байх ёсгүй бол би тодорхой цагийн хооронд 3 дэлгэц асдаг кодын хувилбарыг өгөх боломжтой. Зорилго нь "прототип" -ээс давсан харагдахуйц хялбар үйлчилгээтэй цаг гаргах явдал байв. Цаг гаргахдаа надад шийдвэрлэх шаардлагатай зарим бэрхшээл тулгарч байсан тул энэ сургамжийг хуваалцах нь зүйтэй гэж бодож байна. Цагийг жижиг багажаар хийж болно, надад "таалагдахгүй байна. Дараагийн алхамд би 10.000 €/$ CNC тээрэмдэх" хичээлээ ашигласан.

Энэхүү зааварчилгаанд (тайлбарлах боломжгүй) тайлбарлах зарим зүйлийг:

- I2C OLED дэлгэцийг arduino/ESP32 ашиглан хэрхэн ашиглах/утсаар холбох

- Нэг arduino/ESP32 ашиглан олон I2C объектыг хэрхэн ашиглах талаар

- Эргэдэг кодлогч ашиглан "гүйлгэх боломжтой" цэсийг хэрхэн яаж хийх вэ (+ ESP32/arduino-тай кодлогч хэрхэн ашиглах вэ)

- Фритзинг ашиглан захиалгат ПХБ -ийг хэрхэн яаж зохион бүтээх, захиалах вэ.

- Цаг нь мөн RTC (бодит цагийн цаг), удирдсан жолооч, хүчдэлийг бууруулах модулийг ашигладаг … Эдгээр модульд маш их мэдээлэл бэлэн байгаа тул би үүнд орохгүй.

Би мэргэжлийн програмист биш гэдгийг тэмдэглэхийг хүсч байна. Миний зааж сургах зорилго бол дээр дурдсан зүйлийг тайлбарлах явдал юм. Эцсийн бүтээгдэхүүнээ хэрхэн яаж нэгтгэх нь хамгийн цэвэр арга биш байж магадгүй юм. Энэ бол надад бүгдийг бүртгэх боломжийг олгосон арга юм.

Хангамж

Хангамж худалдаж авахдаа би чанар/баримт бичгийн үнэ, үнэ хоёрын ач холбогдлыг үнэлэхийг хичээдэг. Миний хангамж бол А-брэндийн холимог, хямд үнэтэй хятад эд ангиуд юм. Mouser бол чанар чухал бол маш сайн ханган нийлүүлэгч юм, би Banggood/Aliexpress -аас хямд хэсгүүдийг захиалдаг.

- ESP32 самбар, би aduzz -аас Huzzah32 -ийг ашигласан боловч өөр олон (хямд) сонголтууд байдаг. Маш сайн баримтжуулсан тул би Huzzah32 -ийг сонгосон.

- 1.3 инчийн I2C 4 OLED дэлгэц (128x64, SH1106 драйвертай), 0.96 инч нь илүү түгээмэл боловч энэ төслийн хувьд би 1.3 инчийг илүүд үздэг.

- LED жолоодох Sparkfun femtobuck драйвер

- RTC цаг, би лити эстэй нэгийг ашигласан

- Arduino нано

-Эмэгтэй USB 2.0 порт (би ашигласан: Stewart холбогчоос SS-52200-002)

- Эмэгтэй DC үүр (би ашиглаж байсан: Switchcraft -аас L722A)

- 12V 3A DC адаптер (дундаж худгаас GST36E12-P1J)

- Захиалгат ПХБ -ийн сонголт, гэхдээ энэ нь уг төслийг илүү авсаархан болгож, нэг хэсэг нь нас барсан тохиолдолд үйлчилгээ үзүүлэхэд хялбар болгодог + утас багатай тул илүү найдвартай байдаг (jlcpcb.com)

- М3 шураг ба боолт

- М3 гуулин оруулга

- Pololu -аас 12V -аас 5V хүртэл уруудах модуль (DF24V22F5)

- Дулаан шингээгчээр ажилладаг 3 ватт

- Холбогч утас

- Дуу чимээ

- I2C мультиплексор (adafruit -аас TCA9548A)

- 2 Ротари кодлогч (би заримыг нь туршиж үзсэн боловч бүгд кодоороо ажилладаггүй. "DFrobot" -ийнх нь ажилладаг бөгөөд "DIYmore" -ын дугуй ПХБ -тэй ажилладаг. Миний код товчлуур дээр ажиллахгүй юм шиг байна. KY-040 төрлийн миний сэрүүлэг нь DIYmore-ийн цагийг ашигладаг, учир нь самбар дээр бэхлэхэд маш хялбар байдаг (нэмэлт шураг/нүх шаардлагагүй).

- Эмэгтэй толгойн төрөл (заавал биш)

- Хүрээнд зориулсан мод: 18mmx18mmx2400mm

- Мөрдөх цаас

Би зарим багаж хэрэгслийг (гагнуурын төмөр, 3 -р гар, хөрөө …) ашигласан боловч үнэхээр чамин зүйл байхгүй.

Алхам 1: Олед ашиглах

OLED -ийг ашиглахын тулд та номын сан суулгах ёстой. Би Oli Kraus -аас U8G2lib ашигладаг, энэ нь маш ойлгомжтой бөгөөд тодорхой жишээ бүхий лавлах гарын авлагатай.

Самбараа (ESP эсвэл arduino) холбохын тулд та SDA ба SCL тээглүүрийг олох хэрэгтэй. Эдгээр тээглүүр нь I2C холбооны зүү юм. Хэрэв та олж чадахгүй бол Google -ийн тусгай самбарын "pinout" -ыг хайж олоорой.

Би жишээ код нэмсэн. Код нь arduino болон ESP32 хоёуланд нь ажилладаг боловч ESP32 -ийн санах ой дуусах магадлал бага байдаг. Миний өнөөг хүртэл туршиж үзсэн бүх олед 3.3v (ESP32) ба 5V -ийн аль алинд нь ажилладаг.

Алхам 2: Олон OLED

Эндээс миний төсөл бусад олон сэрүүлэгтэй цагуудаас ялгаатай болж эхэлж байна. Ихэнх arduino/ESP нь зөвхөн нэг эсвэл хоёр I2C тээглүүртэй байдаг. Энэ нь I2C хэсгүүдийн хэрэглээг хязгаарладаг. Хэрэв би 4 I2C мэдрэгчтэй бөгөөд уншсан зүйлээ I2C дэлгэц дээр харуулахыг хүсч байвал яах вэ? Мультиплекс оруулна уу. Muliplexer нь I2C -ийн 7 өөр хэсгүүдийг шийдвэрлэх боломжийг олгодог. Энэ нь миний ESP32 -д I2C бодит цагийн цагийг ашиглах, мөн I2C -ийг ашиглан 4 дэлгэц дээр дахин харуулах боломжийг олгодог (эсвэл түүнээс дээш бол намайг зогсоохыг бүү зөвшөөр).

Би ESP32 -ийн жишээг код нэмсэн бөгөөд эндээс эхлэн arduino -г үргэлжлүүлж чадна гэдэгт итгэлтэй биш байна. Энэ жишээ нь зөвхөн дэлгэцийг ашигладаг бөгөөд энэ нь I2C мэдрэгч гэх мэт бусад зүйл байж болно. Зарчим үргэлж ижил байдаг тул та зөв сувгийг "tcaselect (#);" гэж дуудна. функц, дараа нь та I2C объектод шаардлагатай кодоо ажиллуулна.

Алхам 3: Ротари кодлогч ашиглан гүйлгэх цэс үүсгэх

Юуны өмнө кодлогчдоо туршиж үзээрэй. Би кодлогч модулиудыг шалгахын тулд хэдэн код нэмсэн. Нийлүүлэлтэд дурдсанчлан: Би зөвхөн кодоо DF роботын эргэдэг кодлогч модуль, DIYmore -ийн дугуй ПХБ -тэй модулийг амжилттай туршиж үзсэн. Зөв кодлогчдыг дээрх зургуудаас үзнэ үү.

Миний ашигласан номын сан бол энэ:

Миний нэмж оруулсан PDF нь миний цагны цэсийн бүтцэд тусална гэж найдаж байна.

Кодлогчыг ажиллуулах нь миний хувьд энэ төслийн хамгийн хэцүү хэсэг байсан. Янз бүрийн кодлогч, ESP32 -тэй үргэлж нийцдэггүй олон номын сан байдаг. Гэхдээ хэрэв та ямар нэгэн зүйл оруулахыг хүсч байвал эргэлдэж буй кодлогч нь гоёмсог шийдэл гэж би бодож байна. Хэрэв би зөвхөн товчлуур ашигладаг байсан бол надад 1 -ээс илүү хэрэгтэй байсан бөгөөд цагийг тохируулахад маш их дарах шаардлагатай болно.

Алхам 4: Өмнөх кодыг хамтад нь оруулах

Гарчиг нь миний хийсэн зүйлийг тоймлон харуулдаг. Би хэсэгчлэн туршиж үзээд дараа нь бүгдийг нэгтгэв. Гэхдээ хэзээ ч амар зүйл байдаггүй учраас би зарим зүйлийг өөрчлөх шаардлагатай болсон. Цуваа холбоо нь удаан үйл явц юм. Энэ нь кодлогчийг зөв уншихад саад болдог. Үүнийг даван туулахын тулд би кодлогчийн зүү дээр тасалдал нэмсэн. Хэрэв та кодлогчийг түлхэх эсвэл эргүүлэх юм бол кодлогч унших кодыг шууд дуудна.

Цэс хэрхэн бүтээгдсэнийг та ойлгосноор өөрийн хүссэн онцлог шинж чанаруудыг нэмэх, хасах нь маш амархан болохыг олж мэдэх болно. Магадгүй та одоогийн цаг агаар эсвэл цагийг интернетээс олж, харуулахыг хүсч байна уу?

Би хамгийн түрүүнд найдвартай цаг хугацааны амар амгаланг хүсч байсан учраас ийм олон санааг орхисон юм. Автоматаар юу ч хийдэггүй хүн. Би өдрийн гэрлийн бүсэд маш сонин цагаар ажилладаг. Цаг солих тоолонд би хэт их унтдаг. Миний утас цагийг автоматаар өөрчлөх үү? Миний цаг болох уу? За, хэрэв би өөрөө үүнийг өөрчлөхгүй бол миний цаг ажиллахгүй. Гэхдээ та гал тогооны өрөөнд цаг тавихыг хүсч байна уу? Өөр өөр хувилбар, санах ой дуусах хүртэл онцлог шинж чанаруудыг нэмж оруулаарай!

Алхам 5: Fritzing + схем бүхий захиалгат ПХБ

Анхаарах зүйл: Adafruit нь huzzah32 -ийг USB зүүгээр тэжээж болох боловч микро USB тэжээлийн оролтыг нэгэн зэрэг ашиглахаас болгоомжлох хэрэгтэйг онцолжээ. Миний ПХБ нь доошоо буудаг. Тиймээс байршуулахдаа гадны хүчийг байнга салгаад/huzzah -ийг самбараас салгаарай.

Би нэг хэсгийг солих эсвэл жишээлбэл нэмэлт I2C мэдрэгч нэмж оруулах боломжтой тул эмэгтэй толгойнуудыг ПХБ дээр гагнахаар шийдсэн. Энэ нь програмыг ачаалахын тулд нано эсвэл ESP32 -ийг хялбархан арилгах боломжийг надад олгодог.

Би Frizting файлыг нэмсэн, би энд роман бичиж болно, гэхдээ энэ жишээ хамгийн сайн ярьдаг гэж бодож байна. Би бүхэл бүтэн тохиргооны схемээс эхэллээ. Fritzing -ийн саванд олон хэсгүүд байдаг ч бүх зүйл тэнд байдаггүй. Заримдаа Fritzing хэсгийг интернетээс олж болно, заримдаа олж чадахгүй. Би олж чадаагүй хэсгүүдийг толгойн эмэгтэй хэсэгээр сольсон. Хэрэв та үүнийг баруун товчлуур дээр дарвал толгойн хэсгийг хүссэн зүүгээр нь засаж, түүнд pinout оноож болно. Би үүнийг олж чадаагүй хэсэг бүрээрээ хийсэн. Бараг бүх модулиуд нь 0.14 (2.54 мм) хэмжээтэй ижил давирхайг ашигладаг тул энэ хэсэгт зөв зайг өгөх болно.

Дараа нь та fritzing програмын PCB харагдац руу шилжих болно. ПХБ -ийг байрлуулах болно, хэрэв та үүнийг дарвал түүний хэмжээг тохируулж, нэг эсвэл хоёр давхар ПХБ сонгох боломжтой. Миний хувьд 2 давхаргыг ашигладаг. Фритзинг нь схемийн дагуу хийсэн холболтуудыг санал болгоно. Хөтөлбөрт автоматаар нэвтрэх сонголт байдаг боловч би үүнийг хэзээ ч ашигладаггүй. Би холболтоо гараар зохион байгуулах дуртай. ПХБ -ийн харагдац дээр шар холболтууд дээд давхаргад, улбар шар нь доод давхаргад байна. Хэрэв та холболт дээр дарвал түүний шинж чанарыг сонгох боломжтой болно.

Бодит ПХБ хийхийн тулд та үүнийг gerber файл болгон экспортлох ёстой. Үүнийг хийхээсээ өмнө "чиглүүлэлт" таб дээрээс та дизайны дүрмийг шалгаж болно, хэрэв бүх зүйл шалгагдсан бол "ПХБ -д экспортлох" дээр дарна уу. Ихэнх үйлдвэрлэгчид gerber файлыг асуух тул экспортлохыг сонгоно уу.

Би PCB -ээ JLCPCB -ээс захиалсан бөгөөд тэд танд үнийг шууд санал болгож байгаа нь надад таалагдаж байна. Мэдээж өөр олон сонголт бий.

Схемийн талаар: 2 хүчдэл ашигладаг. LED болон femtobuck нь 12V тэжээлээс шууд тэжээгддэг. Үлдсэн хэсэг нь 5 вольтын хүчдэлээр цэнэглэгддэг.

Алхам 6: Дизайн + Ласеркуттер

Анхны дизайны хувьд би хатуу царс ашиглахыг оролдсон (би модон эдлэлийн ангиудыг дагаж байна), гэхдээ энэ нь тийм ч тохиромжтой биш гэдэг нь тодорхой болсон. Мод хэт зузаан тул таны эд ангиудыг тааруулахад хэцүү болгодог. 3 мм -ийн хус мультиплекс нь кодлогч болон дэлгэцийг бэхлэх хялбар аргуудыг ашиглах боломжийг олгодог.

Би Роттердам хотод байдаг хобби сонирхогчдод зориулсан snijlab.nl онлайн лазерут үйлчилгээ олсон (тэд Бельги, Нидерланд, Герман руу тээвэрлэдэг). Тэдний вэбсайт дээр та зургуудаа байршуулах боломжтой бөгөөд тэд таны үнийг шууд хэлнэ. Би ажил дээрээ байгаа Autocad -ийг ашигласан боловч програм хангамж нь тийм ч чухал биш юм. Энэ нь зөвхөн вектор зураг байх ёстой (Vectr, Illustrator, Inkscape …). Ихэнх дэлгүүрүүд өнгө хайчилж эсвэл сийлбэрлэхийг хүсч байгаагаа тодорхойлдог.

Санаж байх ёстой зарим зүйл:

- Макс. лазерын хэмжээс (би хэсгүүдийнхээ эргэн тойронд хүрээ зурсан)

- Мин. зүсэлт хоорондын зай

- Давхар шугам зурахгүй байхыг анхаараарай, лазер нь нэмэлт дамжуулалт хийх бөгөөд танд илүү үнэтэй болно.

- PDF дээр зураг зурахдаа 1: 1 -ийг зурсан эсэхээ шалгаарай. Та масштабаа багасгах эсвэл цаасан дээр тааруулахыг хүсэхгүй байна.

Алхам 7: Чуулган

Би цагийг модон хүрээний эргэн тойронд барьсан бөгөөд хавтангуудыг М3 шураг, хүрээ дотор оруулжээ. Хэрэв би 2 -р хувилбарыг бүтээх юм бол хөнгөн цагаан "L" профайл ашиглан хавтангуудыг хавсаргана. Гуулин оруулгын нүхийг нарийн өрөмдөхөд маш хэцүү байсан. Хүлээн зөвшөөрөгдсөн үр дүнд хүрэхийн тулд надад маш их хугацаа зарцуулсан. Энэ нь мэдээжийн хэрэг лазерын зургийг засах шаардлагатай гэсэн үг юм. Хөнгөн цагаан профиль, самар, боолтоор хийсэн бол илүү сайн үр дүнд хүрнэ гэж би бодож байна.

Гэрлийг илүү сайн сарниулахын тулд би цооролтын дотор талд мөрдөх цаас наасан. Энэ нь гэрэлд сайхан туяа өгөх болно.

Алхам 8: Энд битгий зогсоорой

Төсөл нь ESP32 -ийн эргэн тойронд төвлөрдөг, би үүнийг бараг ашигладаггүй. Миний унтлагын өрөөний гэрлийг одоогоор blynk ашиглан алсаас удирдах боломжтой. Тэднийг цаг ашиглан хянах нь цаашдын өчүүхэн алхам юм. Та байшингийнхаа орчны температурыг харуулдаг нэмэлт дэлгэц хүсч байна уу? Эсвэл зарим орон нутгийн мэдрэгч (энэ мультиплексор дээр сэлбэг I2C холболт байсаар байна!). Магадгүй апп/блютүүтээр дамжуулан цаг/сэрүүлгийг тохируулах уу?

Та юу өөрчилсөн, юу өөрчлөх байсан, надад юу өөрчлөх ёстойг надад хэлээрэй …