Ли-ион батерейны Bluetooth онооны самбар: 4 алхам (зурагтай)

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

Танилцуулга

Төсөл нь өнгөрсөн жилийн зааварчилгаанд үндэслэсэн болно: Bluetooth ширээний теннисний онооны самбар

Scoreboard нь сонирхогчдын спорт сонирхогч, ширээний теннисчинд зориулагдсан боловч зөвхөн ширээний теннисний хувьд хамаарахгүй. Волейбол, Бадминтон, оноо тоолох шаардлагатай спорт бүрт ашиглах боломжтой. Програм хангамжийг хялбархан өөрчилснөөр програм хангамжийг хамгийн их оноотой тэнцэх хэмжээнд хүртэл авч болно.

Техникийн зарчим нь хүснэгтийн нэгж (хүснэгтийн доорх нэгж) болон Scoreboard -ийн хооронд Bluetooth -ээр дамждаг холболт дээр суурилдаг. Тоглоомын тал бүр дээр хоёр хяналтын хайрцгийг ширээний доор байрлуулж, ширээний нэгжид кабелиар холбодог. Тоглогч хожсон цэг бүрийн дараа Control Box дээрх том мэдрэгчтэй товчлуурыг дарна. Энэ үйлдлийн дагуу оноог самбар дээр үнэлж, нэг оноо болгон өөрчилдөг.

Хуучин төсөлтэй харьцуулахад хэд хэдэн томоохон сайжруулалт бий:

• Самбар бол аюулгүй байдал юм. 220 вольтын үндсэн хүчдэл байхгүй болно! Цахилгаан хангамж нь тус бүр нь 18560 гэсэн хоёр батерейтай хоёр литий-ион батерейны блокоос бүрдэнэ.
• Барилгыг хялбаршуулсан бөгөөд бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг том хэвлэх хэлхээний самбар дээр байрлуулсан болно.
• Хүрээ нь арай нимгэн, ойролцоогоор 3.0 см хэмжээтэй, яг А4 хэмжээтэй.
• Програм хангамж нь алдааг зассан шинэ хувилбар юм.

Үндсэн онцлог:

• Том 7 сегмент нь 2.3 инчийн дэлгэцтэй
• Хяналтын товчлууруудыг дарна уу
• Ширээний теннисний олон улсын дүрмийн дагуу програм хангамжийн хяналттай дүрэм
• Bluetooth өгөгдлийг хүснэгтээс Scoreboard руу дамжуулдаг
• Батерей нь үзүүлэлтүүдийг харуулдаг
• Батерейны ажиллах хугацаа мин. 5 цаг (онооны самбар), хяналтын самбар дээр ойролцоогоор 12 цаг
• Тоглогч бүрийн талд ширээн доорх хяналтын хайрцгууд
• Хяналтын хоёр хайрцагт холбогдсон хүснэгтийн хэсэг нь урд талын товчлуур бүхий хяналтын хайрцаг бөгөөд тоглогч бүрт оноо нэмэх боломжтой
• Буцах мэдрэгчтэй товчлуур бүхий хяналтын хайрцаг нь алдаа гарсан тохиолдолд нэгийг хасах боломжийг олгодог
• Залруулгыг зөвхөн хамгийн сүүлд оноо авсан тоглогчид зөвшөөрнө
• Товчлуур дарах бүрт дууны баталгаажуулалт
• Тоглоом, тоглолтын төгсгөлд өөр өөр аялгуу сонсогдоно
• Эцсийн оноог тэмцээн дууссаны дараа 10 секундын дараа харуулна
• Тоглолтын төгсгөл нь тохиргооны горимд орсноор шинэ тоглоомын эхлэлийг идэвхжүүлдэг

Тохиргоо нь дараахь зүйлийг сонгох боломжийг олгодог.

• Тоглоомын тоо, урьдчилсан тохиргоо 3, сонголт 4 -ээс 9 хүртэл байна
• Эхний үйлчлэгч А эсвэл В, урьдчилан тохируулсан А
• Тоглолт бүрийн дараа талыг өөрчил, хэрэв тал солигдсон бол онооны самбар дээрх оноог мөн солино

Хангамж

Самбар:

IC1 MAX7219 Led Display драйвер, Led Driver

• IC2, IC3 MAX394 (эсвэл илүү хямд MAX333), 2х, Аналог шилжүүлэгч
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 утасгүй Bluetooth, HC-05
• X1 аудио модуль LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N -Channel 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 мэдрэгч нь жижиг 4х, TTP223A мэдрэгчтэй
• LED1 -LED6, 7 сегмент 2.3 ", 6x, Дэлгэц
• LED7, 7 сегмент 0.56 инч, Жижиг дэлгэц
• LED8, LED9, LED 2x
• LED10 цэнхэр LED
• LED11 LED улаан
• K3, K4 реле TQ2-5V, 2x, Реле
• R1, R2, R6, R16 эсэргүүцэл 1k 4x,
• R3, R4 эсэргүүцэл 470 2х,
• R5 эсэргүүцэл 100,
• R7, R8 эсэргүүцэл 22k, 2x,
• R9 - R14 эсэргүүцэл 4k7 6x,
• R15 эсэргүүцэл 220,
• C1, C5 конденсатор M1 2x,
• C2 конденсатор 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 гүүр эсвэл холбогч,
• P1 - P3, холбогч 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Pinhead дэлгэцтэй 2.3 инчийн дэлгэцийн холбогч
• 3W чанга яригч
• Давхар LI-ион батерей 2х, эзэмшигч
• Ли-ион батерей 4х, 3000 мАч
• USB холбогч, таслах самбар, C хэлбэртэй
• Шураг терминал,
• DPDT -ийг сэлгэх, унтраах
• А4 хүрээ,

Хүснэгтийн нэгж:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 утасгүй Bluetooth, HC-05
• U3 Давхар унтраалга,
• U4 аудио модуль, LM386
• R1 эсэргүүцэл 1k,
• R2, R3 эсэргүүцэл 22k, 2x
• C1 конденсатор 470M,
• C2 конденсатор M1,
• J1 Давхар холбогч, Утас
• Ли-ион батерей, 3000 мАч
• Ли-ион батерей, ганц эзэмшигч
• USB холбогчийг таслах самбар, C хэлбэртэй
• SPST -ийг солих,
• 3W чанга яригч
• Хуванцар хайрцаг, том хайрцаг

Хяналтын хайрцаг:

• Мэдрэгч том хэмжээтэй 4х, TTP223B
• 3 м орчим утасны 4 утастай кабель
• утасны холбогч 2х
• Хуванцар хайрцаг, жижиг хайрцаг

Конденсатор, резистор, эрэг болон бусад жижиг хэсгүүдийг дотоодын дэлгүүрүүдээс авах боломжтой.

Шаардлагатай үндсэн хэрэгсэл:

• Утасгүй өрмийн машины жолооч
• Гагнуурын төмөр
• Халивын багц
• Кабель хавчих хэрэгсэл

Алхам 1: Утасны диаграм

Самбарын самбар

Цахилгаан утаснуудын дэлгэрэнгүй тайлбарыг анхны баримт бичигт үзүүлэв. Энэ удаад би зөвхөн ялгааг тайлбарлах болно.

Шинэ батерейны тэжээлийн хангамж нь хуучин тэжээлийг +5V ба -5V гэсэн хоёр хүчдэлээр солих ёстой. Нэг батерейны нэрлэсэн хүчдэл нь ойролцоогоор 4.2V байдаг бөгөөд энэ нь хангалтгүй юм. Бидэнд хүчдэлийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байна. 5В хүчдэлийн нэгдсэн хүчдэл өргөгч бүхий батерейны эзэмшигч нь сайн шийдэл юм. Нэмж дурдахад батерей эзэмшигч нь батерейны цэнэглэгч, литийн батерейны хамгаалалтыг агуулдаг. Ийм байдлаар батерейг эзэмшигч дотор цэнэглэж болно.

Илүү их хүч шаардагдахын тулд тасалгаа бүрт хоёр батерей байдаг. Үр ашгийг тооцолгүйгээр маш ойролцоогоор тооцоолол хийлээ: Одоогийн хэрэглээ нь 5В батерейны эх үүсвэр бүрт ойролцоогоор 300 мА байна. 10 цаг ажиллах хугацаатай гэж үзвэл бидэнд 10 -аас 1500 мАч шаардлагатай бөгөөд энэ нь 2 батерейны хувьд 15000 мАч гэсэн үг юм. Энэ нь нэг батерейны хувьд 7500 мАч гэсэн үг юм. Энэ нь ердийн хүчин чадлаас 3500 мАч орчим юм. 5 цаг орчим ажиллах хугацаандаа сэтгэл хангалуун байхын тулд 3000-аас 4200 мАч хүртэл хүчин чадалтай 18650 төрлийн ли-ион батерейг ашиглаж болно.

Асуудал нь батерейг цэнэглэх явдал юм. Батерейны багц хоёулаа нэг хүчдэлийн түвшинг хангадаг гэж бид хэлж чадна. Эх сурвалж +5V. терминал хасах ба хоёр дахь эх үүсвэр -5V терминал нэмэх. Хоёр батерейны гаралтыг цувралаар холбодог. Цэнэглэх явцад хоёр гадаад цэнэглэгч ашиглахаас урьдчилан сэргийлэхгүй бол тэжээлийн хангамжийг зэрэгцээ холбох ёстой. Энэ шалтгааны улмаас K3 ба K4 релейг цахилгаан диаграммд нэмж оруулсан болно.

Цэнэглэгч нь +5V -д холбогдсон тохиолдолд реле идэвхждэг. Энэ тохиолдолд тэжээлийн хангамжийг цуваа холболтоос зэрэгцээ рүү шилжүүлнэ. Цэнэглэх явцад онооны самбарыг ашиглах боломжгүй байсан бөгөөд энэ нь сул тал юм. Хоёрдахь сул тал бол харьцангуй урт цэнэглэх хугацаа юм. Зай эзэмшигч доторх цэнэглэгч, 5В хүчдэлтэй гадаад цэнэглэгч нэмсэн нь тийм ч үр дүнтэй биш хослолыг бий болгоно. Цэнэглэх хугацаа 12 цагаас илүү байна. Хэрэв та батерейг багажнаас гадуур цэнэглэхээр төлөвлөж байгаа бол релеээ орхиж, гаднаас нь илүү хурдан хийх боловч тав тух багатай болно.

Хүснэгтийн нэгж ба хяналтын хайрцаг:

Хүснэгтийн шинэ нэгж нь хуучин нэгжтэй харьцуулахад бараг өөрчлөгддөггүй. Батерейны "төлөв" ба "асаалттай" гэрлүүд нь эзэмшигчээс урд самбар руу холбогдоогүй бөгөөд хайрцгийн хажуугийн нүхээр харагдана. Энэ арга нь утсыг хялбаршуулсан тул хайрцагны энэ тал нь урд талд байх ёстой. Илтгэгч нь мөн энэ тал руу чиглэсэн байдаг.

Хяналтын хайрцагны утаснуудын хоёр утасны холболтын оронд зөвхөн нэг давхар утасны холбогч байдаг. Чанга яригчийн дуу чимээг бууруулахын тулд аудио модулийн холболтыг өөрчилсөн.

Алхам 2: Барилга

Самбарын самбар

ПХБ -ийн дизайны хувьд би Eagle дээр ПХБ -ийн дизайн хийдэг байсан, гэхдээ энэ тохиолдол онцгой байсан. PC самбар нь харьцангуй том хэмжээтэй, 285 x 206 мм хэмжээтэй бөгөөд Eagle -ийн хувьд үнэгүй хувилбар юм. ПХБ -ийн өөр програм хангамж хайж байхдаа Easyeda -ийг олсон. Энэ нь үнэ төлбөргүй бөгөөд ямар ч хэмжээтэй ПХБ хүлээн авах боломжтой. Самбарын дотор батерейны батерейны хоёр, чанга яригчийн хоёр том тасархай байна. Бүтээгдэхүүнийг JLCPCB хийсэн бөгөөд бүх хайчлалыг үйлдвэрлэгч таслав. Би баяртай байсан, учир нь энэ нь надад ажил хэмнэх болно.

Хэрэв та самбарыг захиалахгүй бол би Gerber файлуудыг Scoreboard болон Table Unit гэсэн хоёр самбар дээр хавсаргасан болно. Энэ бол реле бүхий шинэ хувилбар юм. Миний нийтлэл дээрх зурган дээр гадны самбар дээр реле нэмж оруулсан хуучин хувилбар байсаар байна, бүү андуураарай.

ПХБ -ийг А4 хүрээ дээр байрлуулсан болно. Би том барааны дэлгүүрээс гэрэл зургийн жааз худалдаж авсан. Энэ нь ямар ч А4 хэмжээтэй байж болох боловч 3 см орчим гүнтэй байх ёстой. Самбар нь холбох нүхтэй бөгөөд хуванцар хаалтанд шураг суурилуулсан болно.

Урд талын самбар нь тунгалаг нийлэг шилээр хучигдсан байдаг. Шилэн доор дэлгэцийн зориулалттай цонхтой гэрэл зургийн цаасан маск байна. Эхэндээ би маскгүй сүүний нийлэг шил хэрэглэхээр төлөвлөж байсан боловч үзэгдэх орчин муу байсан. Эцэст нь би урд, тунгалаг нийлэг шил тавив. Батерейны индикаторын нүхийг огтлох шаардлагагүй, цаасан дээр гэрэл харагдаж байна.

Дээд түвшний эд ангиудыг нийлэг шилэн доор байлгахыг анхаарна уу. Энэ нь бүх дэлгэц, бүх LED, бүх мэдрэгчтэй товчлуурын модульд үнэн юм. Энэ нь залгуурын хэмжээнээс хамаарна. Дэлгэцийн хувьд би дугуй зүү толгой ашигладаг. Тэд илүү найдвартай бөгөөд өндрийг хүлээн зөвшөөрдөг. Миний хувьд би зайны угаагч ашиглан мэдрэгчтэй товчлуур, гэрлийг дээд түвшинд байлгадаг.

Цаасан заарыг Windows дээр Sketch хийдэг. Үүнийг илүү амьд болгохын тулд нугын зургийг оруулна уу.

Хүснэгтийн нэгж

Зай эзэмшигчийн статусын гэрэл нь урд талын самбарын нүхээр шууд харагддаг. Хүснэгтийн нэг талд чанга яригчийн нүх байдаг.

Хяналтын хайрцаг

Хяналтын хайрцагт зориулсан хоёр кабель нь стандарт 4 утас бүхий утасны кабель юм. Тэд хайрцаг бүрт холбогчгүйгээр бэхлэгддэг. Кабелийн нөгөө талд утасны холбогчийг кабель хавчих хэрэгсэлээр тоноглогдсон байдаг.

Хайрцаг дотор утсыг ПХБ -ийн прототип рүү шууд гагнана. Энэхүү самбар дээр хайрцагны хоёр талд перпендикуляр хоёр мэдрэгч суурилуулсан байна. Мэдрэгчтэй хэсэгт 12 мм диаметртэй нүх байдаг. Барилга угсралтын ажлыг хавсаргасан зургуудаас харж болно.

Алхам 3: Програм хангамж

Хоёр Arduino ino файл, нэг нь Scoreboard, нөгөө нь Table unit (Control Box). HC-05 Bluetooth модулийг эхлээд хослуулах ёстой. Arduino, AT командыг ашиглаарай, хамгийн сайн заавар энд байна. Хүснэгтийн самбар дээр мастер, боол нь хүснэгтийн нэгжийн дотор байрладаг. Зөвлөмж болгож буй Baud хурд нь 38400 бөгөөд хаягийн горимыг "засах" гэж хэлнэ.

Дээр дурдсан ino файлуудыг хоёуланг нь нийтлэг файлуудын хамт нөхөх ёстой.h. Үүнийг хэрхэн хийх талаар Arduino вэбсайт дээр бичсэн болно. Энэ удаад ino файлууд болон бусад бүх файлуудыг Instructables редактор руу ямар ч асуудалгүйгээр ачаалсан бөгөөд үүнийг амархан татаж авна гэж найдаж байна.

Ерөнхийдөө шинэ файлууд нь хуучин, анхны файлуудаас ялгаатай биш юм. Сайжруулсан зүйл:

• Switch Side горимд тоглогч яг тоглолтын цагт солигддог бөгөөд хуучин асуудал шийдэгддэг
• Залруулах товчлуурыг зөвхөн хамгийн сүүлд үйлчилсэн тоглогчид идэвхжүүлсэн болно
• Хяналтын хайрцгийн мэдрэгчтэй товчлуураар залруулсны дараа оноо тоолох, үйлчлэх тоглогчийн сонголтыг засах болно.

Arduino програмын тухайд би програмист биш бөгөөд кодыг төгс оновчтой болгох боломжгүй, гэхдээ бараг төгс ажиллаж байгааг би мэднэ.

Алхам 4: Дүгнэлт

Зурган дээрх 7 сегментийн тоонуудын тод байдал бүдгэрсэн боловч үнэн биш юм. Үнэн хэрэгтээ энэ нь тодорхой бөгөөд хурц юм.

Та гэрэл гэгээтэй байгаа анхны видеог үзэх боломжтой. Дараагийн видео1 дээр та батерейны самбар дээр тоолох цэгүүдийн жагсаалтыг харж болно. Дахин хэлэхэд, энэ видеонд сегментийн гэрэлтэй холбоотой асуудал гардаг, гэхдээ видео бичлэг хийх явцад хүчтэй гэрэлтүүлгээс болж асуудал гардаг.

Үүнийг сайжруулах зарим арга зам, саналууд байсаар байна. 7 сегмент бүхий дэлгэцийг 2.3 инч хэмжээтэй TFT LCD дэлгэцээр солих замаар гүйдлийн зарцуулалтыг бууруулж болно. Хэрэв зөвхөн тоог харуулах юм бол санах ойн зай Arduino-д тохиромжтой байж болох уу?

Энэхүү төсөл болон спорт танд таалагдана гэж найдаж байна.