Хэт улаан туяаны шоо мэдрэгч: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Намайг Калвин гэдэг бөгөөд би танд хэт улаан туяаны шоо мэдрэгч хэрхэн хийхийг хэлж, энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар тайлбарлах болно.

Би одоогоор Тейлорын их сургуулийн оюутан бөгөөд Компьютерийн инженерийн чиглэлээр суралцаж байгаа бөгөөд манай багийнхан намайг 1ин квадратад багтах аливаа объектыг ангилах механизм зохион бүтээхийг хүссэн. Бид хялбар замаар явж, m & m -ийг энгийн өнгө мэдрэгч ашиглан эрэмбэлэхийг сонгож болох байсан ч бид цаашаа явж, үзүүлсэн тоогоор шоо ангилахаар шийдсэн. Шоо хэрхэн яаж унших талаар гарын авлага олох гэж хэдэн цаг тоолсны эцэст би энэ линк рүү орлоо.

makezine.com/2009/09/19/dice-reader-versio…

Гэсэн хэдий ч энэ линк нь шооны нүүрийг хэрхэн яаж унших тухай ойлголтоос илүү их зүйлийг өгөөгүй тул өгсөн санааг ашиглан Arduino -той холбогдох боломжтой мэдрэгч бүтээж, хөгжүүлэхээр явлаа. амархан бөгөөд шооны нүүрийг аль болох нарийвчлан уншиж чаддаг тул бидэнд энэхүү хэт улаан туяаны шоо мэдрэгчийг өгдөг.

Хангамж

Одоо хангамжийн талаар:

Танд хэрэгтэй болно:

1 x Arduino Uno

5 x IR хүлээн авагч

5 x IR ялгаруулагч

www.sparkfun.com/products/241

5 x 270 ом эсэргүүцэл

5 x 10 к ом эсэргүүцэл

1 x 74HC595N чип

төрөл бүрийн эрэгтэй толгой

1 x Прототип самбар (хэрэв та өөрчлөн тээрэмдсэн хавтан авахгүй бол)

Алхам 1: Энэ нь хэрхэн ажилладагийг ойлгох

Энэхүү мэдрэгч нь шооны нүүрийг уншихын тулд 5 пип байрлалыг ашигладаг. Энэ нь хэт ягаан туяаг ашиглан эдгээр байрлалуудын шооны нүүрэн дээрээс үсэрч, хянагчид цагаан эсвэл хар эсэхийг хэлж өгдөг.

Та яагаад 5 пип байрлалтай байдаг юм бол гэж гайхаж байж магадгүй юм. Шоог үр дүнтэй уншихын тулд танд 9 -өөс бүгд хэрэгтэй биш гэж үү?

Шоо тэгш хэмтэй байдгаас шалтгаалан шоо дээрх 5 тодорхой байрлалыг ашиглан шоо дээрх өөр өөр тоог ялгааг тодорхойлоход хангалттай байх болно (зураг 1). Энэ нь шоо мэдрэгчийг илүү үр ашигтай болгодог, учир нь тэр яг хэрэгтэй зүйлээ хайж байгаа бөгөөд үүнээс өөр нэмэлт зүйл байхгүй.

Ялгаруулагч нь эдгээр 5 пип байршил тус бүрийн мэдрэгч дээрх хүлээн авагчийн яг доор байрладаг бөгөөд мэдрэгч нь IR туяа цацаж, дараа нь хүлээн авагч нь шоо нүүрэн дээрээс үсэрч буй IR гэрлийн хэмжээг уншдаг. (зураг 3) Хэрэв хүлээн авсан утга нь тохируулгын тооноос их байвал мэдрэгч тухайн цэгийг цэг болгон харах болно, хэрэв үгүй бол цагаан орон зай байна. (зураг 2)

Алхам 2: Дизайн ба төлөвлөлт

Шоо мэдрэгч барих эхний алхам бол схемийг бий болгох явдал юм, энэ нь хөгжлийн хамгийн хэцүү эсвэл хамгийн хялбар алхам байж болно. Танд эхлээд Autodesk -ийн EAGLE нэртэй програм хангамж хэрэгтэй болно, энэ бол миний схем бүтээхэд ашигладаг програм юм.

Би 2 өөр төрлийн схемийг оруулсан бөгөөд нэг схем нь мэдрэгчийг илүү нарийвчлалтай болгоход туслах ээлжийн бүртгэлийн чиптэй, нөгөө нь ээлжийн бүртгэлийн чипгүй нэг схем боловч энэ схем нь миний өгөх кодтой ажиллахгүй болно. Хожим нь та өөрөө ямар нэгэн зүйлийг хөгжүүлэх хэрэгтэй болно.

Би ээлжийн бүртгэлээр зохион бүтээсэн мэдрэгчийн самбарын байршлыг оруулсан болно.

ТУЗ -ийн дизайныг эхлүүлэхийн тулд танд 5 IR хүлээн авагч, 5 IR ялгаруулагч, хүлээн авагчид 10k эсэргүүцэл, ялгаруулагчанд 270 ом эсэргүүцэл шаардагдах тул эдгээр элемент бүрийн хувьд та дараахаас авна уу.

VCC (5V) -> Resistor -> Analog Read Pin -> IR хүлээн авагч -> GND

VCC (5V) -> Resistor -> IR ялгаруулагч -> GND

Аналог унших зүү нь резистор ба IR хүлээн авагчийн хооронд өөр салбар болж гарч ирдэг бөгөөд Arduino дээрх аналог зүү рүү ордог. Та мөн ялгаруулагч шууд хүлээн авагчийн доор байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй, би анх удаа ийм алдаа гаргасан бөгөөд маш муу үр дүнд хүрсэн тул хүлээн авагч дээд талд байгаа эсэхийг шалгаарай.

Өөрчлөлтийн самбар дээр би бусад ялгаруулагчдаас хэт улаан туяаны гэрэл гарахаас сэргийлэхийн тулд ээлжийн бүртгэлийг ашиглан ялгаруулагч ба хүлээн авагч хосыг нэг нэгээр нь эрчим хүчээр хангаж байна. Энэ нь надад пип байршил бүрээс илүү нарийвчлалтай унших боломжийг олгодог, хэрэв та ээлжийн бүртгэлийг ашиглахгүй байхаар шийдсэн бол энэ нь танд тохирсон хэвээр байх болно. Ээлжийн бүртгэл дээр та 3-4 ба 7-8-р зүүг холбож болно, учир нь тэдгээрийг толгой болгон оруулах шаардлагагүй болно. Ирээдүйд бүтээн байгуулалт хийхийг хүсч байвал би тэдгээрийг толгой хэлбэрээр орхиж, толгой дээр нь холбогч тавив.

Схемийг боловсруулсны дараа та схемийнхээ самбарын схемийг хийх хэрэгтэй. Энэ хэсэг нь маш хэцүү байж магадгүй, учир нь та замаа давхцуулахгүй байх ёстой бөгөөд таны зам, нүх нь таны машины техникийн үзүүлэлтэд нийцэж байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй. Миний хавсаргасан хавтангийн зохион байгуулалт нь миний самбарыг тээрэмдэх машинд зориулсан тодорхой хэмжээтэй байв. Самбарыг аль болох жижиг болгохын тулд би хэдэн цаг зарцуулдаг. Энэ самбар дээр сайжруулах зүйл байсаар байсан боловч энэ нь надад тус болсон тул би үүнийг байгаагаар нь үлдээсэн. Ground -ийн бүх элементүүдийг холбосон зэс GND -тэй, хавсаргаагүй хувилбар байдаг.

Та мөн өөрийн схемийг талхны самбар эсвэл прототипийн самбар дээр барьж болно, учир нь тэдгээрийг авах нь илүү хялбар бөгөөд танд зориулж тусгай хавтан тээрэмдэх шаардлагагүй тул хямд сонголт болно.

Самбарын дизайнтай болсны дараа та дараагийн алхам руу шилжиж болно!

Алхам 3: Удирдах зөвлөл байгуулах

Энэ хэсэг нь самбарыг хэрхэн үүсгэхийг хүсч байгаагаас бүрэн хамаарна. Энэхүү загвар нь хэр үнэн зөв болохыг шалгахын тулд би прототипийн самбар дээр мэдрэгчийг бүтээсэн тул ээлжийн бүртгэлгүйгээр схемийг дагаж, самбарыг бүтээсэн. Шугамууд хоорондоо давхцахгүй байх, холбогдож болохгүй шугамыг санамсаргүйгээр гагнахгүй байхын тулд та бүх зүйлийг сайтар төлөвлөх хэрэгтэй. Прототип самбар дээр хийхдээ маш болгоомжтой байх хэрэгтэй тул яарах хэрэггүй. Нээлттэй утаснуудаас болгоомжлох хэрэгтэй, учир нь тэдгээр нь хөдөлж, системд богино холболт үүсгэж болзошгүй юм.

Хэрэв та хавтанг тээрэмдэхээр шийдсэн бол энэ процесс илүү хялбар болно. ТУЗ -ийн файлыг тодорхой тээрэмчийн тохиргоогоор тээрэмчин рүү илгээнэ үү. Хэрэв та үүнийг өөрөө хийж байгаа бол үүнийг гаргаж авахаасаа өмнө бүх зэсийг хангалттай гүн гүнзгий тээрэмдсэн эсэхийг шалгаарай. Миний хийсэн анхны самбар, зэсийг хангалттай гүн тээрэмдээгүй тул би өөр тээрэмдэх шаардлагатай болсон.

Бүх зүйлийг самбар дээр гагнаж байгаа эсэхийг шалгаарай, цаг заваа гаргаарай, хэрэв ПХБ дээр гагнах юм бол хавтангийн зөв талд гагнах хэрэгтэй.

IR хүлээн авагч ба ялгаруулагчийг асаахдаа ялгаруулагч нь яг хүлээн авагчийн доор байгаа эсэхийг шалгаарай. Та IR -ийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зөв газарт нь байрлуулахын тулд хөлийг нь нугалж тоглох хэрэгтэй болно. Шугам хоолойг байрлуулах ёстой газраа байгаа эсэхийг шалгахын тулд гартаа шоо байлга.

Самбар дээр бүх зүйлийг гагнаж, нэмж оруулсны дараа та мэдрэгчийг програмчлах болно.

Алхам 4: Удирдах зөвлөлийг програмчлах

Энэ бол самбарыг програмчлах, мэдрэгчийг аль болох нарийвчлалтай хийх хамгийн хэцүү хэсэг юм. Аз болоход би танд шинээр үүсгэсэн мэдрэгчийнхээ тусламжтайгаар програмчлах ажлыг хялбарчлах номын сан бий болгосон боловч та энэ мэдрэгчийн байрлаж буй гэрэлтүүлгээс хамааран мэдрэгчийг тохируулах хэрэгтэй болно.

Эхлэхийн тулд та энэ мэдрэгчтэй ажиллах интерфейстэй Arduino програмтай байх ёстой. Энэ нь 5 аналог зүү, 3 дижитал тээглүүр ашигладаг.

Та миний хийсэн номын санг ашиглан өөрийн аналог болон дижитал тээглүүрийг сонгох боломжтой, гэхдээ би үүнийг мэдрэгчтэй холбохын тулд хийсэн зүү ашиглан тайлбарлах болно. Аль зүү хаашаа залгахыг хялбархан тайлбарлахын тулд би зүү тоонуудын эргэн тойронд зүү дугаар, өнгөт хайрцагтай холбосон зургийг тэмдэглэв.

Мэдрэгч дээр 1-5 улаан зүү нь A0-A4 руу ордог тул Улаан 1 нь A0 руу шилждэг гэх мэт. 1-8 цагаан зүү нь арай илүү тайлбар шаарддаг.

Цагаан 1 - Өгөгдлийн зүү, энд Arduino нь өгөгдлийг ээлжийн бүртгэлд илгээдэг. Би энэ зүүг Arduino дээрх дижитал зүү 3 болгож тохируулсан

Цагаан 2 - Q0, энэ тохиолдолд хуучирсан, би үүнийг өргөжүүлэхээр шийдсэн тохиолдолд оруулсан болно

Цагаан 3 & 4 - Хослох болно, та энэ хоёрыг нийлүүлж эсвэл над шиг холбогч ашиглаж болно.

Цагаан 5 - түгжээ зүү, пипийг асаах, унтраах үйл явцын эцсийн алхам болох маш чухал зүү юм. Би энэ зүүг Arduino дээрх 12 -р зүү болгож тохируулсан

Цагаан 6 - Цагийн зүү, Энэ нь Arduino -аас ээлжийн бүртгэл хүртэлх цагийг өгдөг. Би үүнийг дижитал зүү 13 болгож тохируулсан.

Цагаан 7 ба 8 - Хослуулах болно, та энэ хоёрыг нийлүүлж эсвэл над шиг холбогч ашиглаж болно.

Цагаан хайрцгийн яг хажууд та Ground болон VCC тээглүүртэй байна. Энэ мэдрэгчийг ажиллуулахын тулд та Arduino эсвэл өөр эх үүсвэрээс 5 вольт өгөх ёстой.

PIP байршлын дугаарыг кодоос олж болно.

Одоо та үүнийг холбох ёстой, бид үүнийг тохируулах ёстой. Миний зорилго бол үүнийг тохируулах скриптийг бий болгох байсан боловч үүнийг хийх цаг дууссан. Тохируулга хийхдээ мэдрэгч нь хяналттай гэрэлтүүлгийн орчинд байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй бөгөөд энэ нь гаднах гэрэлд мэдрэмтгий байдаг. Та хар цэг, цагаан цэг бүхий пипийн байршил бүрийн утгыг олж, ялгааг дундажлах ёстой. Би шоо тохируулахдаа зөвхөн хоёр талыг ашиглаж, 1 -р тал, 6 -р тал, 6 -р талыг 90 градус эргүүлэв. Пип байршил бүрийн хувьд цагаан, хар гэсэн дугаартай болсны дараа та тэдгээрийг дундажлаж, хоёр тооны дунд хэсгийг олох хэрэгтэй. Жишээлбэл, хэрэв би эхний пип байрлалаас 200 -г цагаан, эхний пип байрлалын харанхуй утгыг 300 -аар авсан бол шалгалт тохируулгын дугаар нь 250 байх болно. Хэрэв та бүх 5 пип байршилд үүнийг хийвэл таны мэдрэгч зөв байна. шалгалт тохируулга хийсний дараа та dice. ReadFace () ашиглаж болно; шоо одоогийн нүүр царайг олж авах.

Алхам 5: Өргөдөл

Та одоо шоо мэдрэгчийг амжилттай бүтээв! Баяр хүргэе! Энэ мэдрэгчийг бий болгох нь миний хувьд туршилт, алдааны урт зам байсан тул шоо мэдрэгч бүтээхийг хүссэн хүмүүст туслах нь миний зорилго юм.

Энэхүү мэдрэгчийг ашигласан бидний бүтээсэн төслийн цөөн хэдэн жишээг би оруулсан болно. Эхний зураг дээр бид сэлүүр дугуйг ашиглан мэдрэгчийн дээд талд байгаа шоо бүрийг зөв байрлуулах болно. Хоёрдахь зураг нь манай төслийн эцсийн бүтээгдэхүүн байсан бөгөөд шоо нь нүүрний хэлбэрээс хамаарч суурь нь эргэлдэх бөгөөд гурав дахь зураг нь эдгээр мэдрэгчийг дэлгэцэнд гаргахаар миний бүтээсэн дэлгэцийн хайрцаг юм.

Хэрэв та үүнийг анхаарч үзвэл энэ мэдрэгчийн боломж хязгааргүй юм. Энэхүү гарын авлага танд тааламжтай бөгөөд сургамжтай гэж найдаж байна, та өөрөө өөртөө зориулж хийхийг хичээнэ гэж найдаж байна.

Бурхан ивээг!