SteamPunk радио: 10 алхам (зурагтай)

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

Төсөл: SteamPunk радио

Огноо: 2019 оны 5 -р сараас 2019 оны 8 -р сар хүртэл

ТОЙМ

Энэ төсөл бол миний хийсэн хамгийн төвөгтэй зүйл бөгөөд үүнд арван зургаа IV-11 VFD хоолой, хоёр Arduino Mega карт, арван LED неон гэрлийн хэлхээ, серво, цахилгаан соронз, хоёр MAX6921AWI IC чип, таван тогтмол гүйдлийн хангамж, HV хүч чадал багтсан болно. хангамж, DC вольтын хоёр тоолуур, DC Amp тоолуур, FM стерео радио, 3W цахилгаан өсгөгч, LCD дэлгэц, гар. Дээрх хэсгүүдийн жагсаалтаас гадна хоёр програм хангамжийг эхнээс нь боловсруулж, эцэст нь бүхэл бүтэн радиог бүтээхэд 200 орчим цаг ажиллах шаардлагатай байв.

Би энэ төслийг Instructables сайтад оруулахаар шийдсэн бөгөөд гишүүд энэ төслийг бүхэлд нь хуулбарлах болно гэж бодсонгүй, харин тэдний сонирхлыг татахуйц элементүүдийг интоор сонгохыг хүсч байна. Сайтын гишүүдийн сонирхож буй хоёр чиглэл бол хоёр MAX6921AWI чип болон холбогдох утас ашиглан 16 IV-11 VDF хоолойн хяналт, хоёр Mega 2650 картын хоорондох холбоо байж болно.

Энэхүү төсөлд багтсан янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг IV-11 хоолой, MAX6921AWI чипийг EBay дээр худалдаж авснаас бусад дотоодоос авсан болно. Олон жилийн турш хайрцагт хадгалагдах янз бүрийн зүйлийг би амьдралдаа эргүүлэн оруулахыг хүссэн. ХЦ -ийн бүх хавхлагууд нь бүтэлгүйтсэн нэгжүүд гэдгийг ойлгосноор бий болсон.

Алхам 1: Хэсгийн жагсаалт

1. 2 x Arduino Mega 2560 R3

2. RDA5807M FM радио

3. PAM8403 3W өсгөгч

4. 2 x 20W чанга яригч

5. Di-pole FM Ариэль

6. 16 X IV-11 VDF хоолой

7. 2 x MAX6921AWI IC чип

8. 2 x MT3608 2A Max DC-DC Step Up Power Module Booster Power Module

9. 2 x XL6009 400KHz Автомат Бак модуль

10. 1 сувгийн модуль, Arduino ARM PIC AVR DSP -ийн 5V бага түвшний триггер

11. Arduino ARM PIC AVR DSP-ийн 2 суваг 5V 2 сувгийн модуль бамбай

12. Цахилгаан соронз өргөх 2.5KG/25N ороомог сорогч цахилгаан соронзон DC 6V

13. 4 фазын stepper моторыг ULN2003 чипээр жолоодож болно

14. 20*4 LCD 20X4 5V Цэнхэр дэлгэц LCD2004 дэлгэцийн LCD модуль

15. IIC/I2C цуваа интерфэйсийн модуль

16. 6 x Bits 7 X WS2812 5050 RGB LED Ring Lamp гэрэл

17. 3 x LED цагираг 12 x WS2812 5050 RGB LED нэгдсэн жолоочтой Neo Pixel

18. 2 x LED цагираг 16 x WS2812 5050 RGB LED нэгдсэн жолоочтой Neo Pixel

19. LED зурвас уян хатан RGB 5м урттай

20. 12 Түлхүүр мембран солих товчлуур 4 x 3 матрицын массив Матрицын гар солих товчлуур

21. BMP280 дижитал барометрийн даралтын өндрийн мэдрэгч 3.3V буюу 5V нь Arduino -д зориулагдсан

22. DS3231 AT24C32 IIC модулийн нарийвчлал RTC бодит цагийн цагны модуль

23. 2 х цилиндртэй босоо амны шугаман эргэлтийн потенциометр 50К

24. 12V 1 Amp цахилгаан адаптер

Алхам 2: IV-11 VDF хоолой ба MAX6921AWI IC чип

Энэхүү төслүүдийн MAX6921AWI чипийг ашиглах нь миний өмнөх Сэрүүлэгний төсөл дээр суурилсан болно. Найман IV-11 хоолойн бүрийг Multiplex хяналтын аргыг ашиглан нэг MAX6921AWI чипээр удирддаг. Хоёр хавсаргасан PDF файлууд нь найман хоолойтой утсыг болон MAX6921AWI чипийг хоолойн багцад, мөн Arduino Mega 2560-д хэрхэн холбож байгааг харуулдаг. Энэ сегментийг хангахын тулд утсыг хатуу өнгөөр кодлох шаардлагатай. Сүлжээний хүчдэлийн шугамыг тусад нь байлгадаг. Хоолойн гаралтыг тодорхойлох, хавсаргасан PDF файлыг үзэх нь маш чухал бөгөөд үүнд 1.5В халаагчийн 1 ба 11 -р зүү, 24в анодын зүү (2), эцэст нь найман сегмент ба "dp" зүү, 3 - 10 орно. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам хоолойн багцыг утсаар холбож эхлэхээсээ өмнө энгийн туршилтын төхөөрөмж ашиглан сегмент бүрийг "dp" туршиж үзэх нь зүйтэй. Хоолойн зүү бүрийг сүүлчийн хоолой хүртэл цуваа утастай холбож, сүүлчийн хоолой хүртэл MAX6921AWI чиптэй алсаас холбох боломжийг олгодог. Үүнтэй ижил үйл явц нь халаагч нийлүүлэх шугамын 1 ба 11 -р зүү дээр үргэлжилж байна. Би 11 шугам бүрт өнгөт утас ашигласан бөгөөд өнгөө дуусгахад өнгөний дарааллыг дахин эхлүүлсэн боловч утасны төгсгөл бүрт хар тууз нэмж оруулав. дулааны агшилт ашиглах. Дээрх утаснуудын дарааллаас үл хамаарах зүйл нь 2-р зүү, 24-анодын хангамж бөгөөд 2-р зүү ба MAX6921 чип дээрх анодын тэжээлийн гаралтын хооронд утастай байдаг. Чип болон түүний холболтын дэлгэрэнгүйг хавсаргасан PDF дээрээс үзнэ үү. Чипийг ажиллуулах явцад чип хэзээ ч халах ёсгүй, хэдэн цагийн дараа дулаацах ёсгүй, тийм ч халуун байдаггүй. Чипний холболтын диаграммд Мега, 27, 16, 15-р зүү гэсэн гурван холболт, Mega pin 27-оос 3.5V-5V тэжээл, GND-ээс Mega pin 14, 24V тэжээлийн зүү1-ийг харуулав. 5В -ийн хүчдэлийг хэзээ ч бүү хэтрүүлж, анодын хүчийг 24V -аас 30V -ийн хооронд байлга. Үргэлжлүүлэхийн өмнө тасралтгүй байдлын шалгагч ашиглан утас бүрийг хамгийн хол зайд байгаа цэгүүдийн хооронд шалгана.

Энэ чипийн AWI хувилбарыг би хамгийн жижиг форматтай тул ашиглахад бэлэн байсан. Чип ба түүний зөөгчийг үйлдвэрлэх ажлыг талхны тавцан дээр байрлуулсан 14 ширхэг ПХБ -ийн хоёр зүүгээр хийж, зүүн дээд талд 1 -р зүү бүхий зүү дээр байрлуулна. Флюс ба гагнуур ашиглан 28 ширхэг чип хөлийн дэвсгэр бүрийг зүү, "цагаан тугалга" -аар гагнана. Чип зөөгч чипийг бүрэн хийсний дараа чипний хөлийг хөлийн дэвсгэртэй холбож, чип дэх ховилыг зүү 1 рүү харсан эсэхийг баталгаажуулахын тулд би чипний нэг талд худалдсан тууз ашигласан болохыг олж мэдэв. гагнахаас өмнө чипийг тогтвортой байлгана. Гагнах үед хөлний дэвсгэр дээр урсгал хийж, гагнуурын төмрийг цэвэр байлгах хэрэгтэй. Чипний хөл тус бүр дээр дарахад хөлний дэвсгэр дээр бага зэрэг нугалж, та гагнуурын гүйлтийг харах ёстой. Үүнийг 28 хөл дээр давтан хий, энэ явцад гагнуурын төмрөнд ямар ч гагнуур нэмж оруулах шаардлагагүй болно.

Чип зөөгчийг урсгалаас бүрэн цэвэрлээд дараа нь тасралтгүй шалгах төхөөрөмжийг ашиглан хөл тус бүрийг нэг датчикийг чипний хөл дээр, нөгөөг нь ПХБ -ийн зүү дээр байрлуулна. Эцэст нь хэлэхэд, хэрэв хүчдэлийг шууд асаахаас өмнө чип тээвэрлэгч рүү бүх холболтыг хийсэн эсэхийг шалгаарай, хэрэв чип нэн даруй унтарч, бүх холболтыг шалга.

Алхам 3: RGB LIGHT ROPE & NEON LIGHT RING

Энэ төсөлд гэрэлтүүлгийн арван элемент, гурван RGB гэрлийн олс, долоон NEON гэрлийн цагираг шаардлагатай байв. Гурван цагирагтай цувралаар холбогдсон NEON гэрлийн таван цагираг. Эдгээр төрлийн гэрэлтүүлгийн цагиргууд нь маш олон талын хяналттай байдаг бөгөөд ямар өнгийг харуулах боломжтой, би зөвхөн асаалттай эсвэл унтраасан гурван үндсэн өнгийг ашигласан. Утас нь 5V, GND гэсэн гурван утас, боол Мега -ээр удирддаг хяналтын шугамаас бүрдсэн бөгөөд Arduino -ийн хавсаргасан "SteampunkRadioV1Slave" жагсаалтыг үзнэ үү. 14 -ээс 20 -р мөрүүд нь ялангуяа тодорхой тооны гэрлийн нэгжийн хувьд чухал ач холбогдолтой бөгөөд эдгээр нь физик тоотой тохирч байх ёстой, эс бөгөөс цагираг зөв ажиллахгүй болно.

RGB гэрлийн олс нь Мега -аас улаан, цэнхэр, ногоон гэсэн үндсэн гурван өнгийг хянадаг гурван хяналтын шугамыг авсан хяналтын хэсэг барих шаардлагатай байв. Хяналтын хэсэг нь есөн TIP122 N-P-N транзистороос бүрдэнэ, хавсаргасан TIP122 мэдээллийн хүснэгтийг үзнэ үү, хэлхээ бүр нь нэг хөл нь газардсан, хоёр дахь хөл нь 12V цахилгаан тэжээлд, дунд хөл нь Мега хяналтын шугамд залгагдсан гурван TIP122 транзистороос бүрдэнэ. RGB олс нийлүүлэлт нь дөрвөн шугам, нэг GND шугам, гурван хяналтын шугамаас бүрдэх бөгөөд гурван TIP122 дунд хөл тус бүрээс нэгээс бүрдэнэ. Энэ нь гурван үндсэн өнгийг өгдөг бөгөөд гэрлийн эрч хүчийг аналог бичих командыг ашиглан 0, унтраах, хамгийн ихдээ 255 гэсэн утгатай бичдэг.

Алхам 4: ARDUINO MEGA 2560 ХОЛБОО

Төслийн энэ тал нь миний хувьд шинэлэг зүйл байсан тул IC2 түгээлтийн самбарыг зурж, Mega GNDs тус бүрийн холболтыг хийх шаардлагатай болсон. IC2 түгээлтийн самбар нь хоёр мега картыг 21 ба 22 -р зүүгээр холбохыг зөвшөөрсөн бөгөөд уг самбарыг LCD дэлгэц, BME280 мэдрэгч, бодит цагийн цаг, FM радиог холбоход ашигласан болно. Мастераас Боолын нэгж хүртэлх ганц тэмдэгт харилцааны талаархи дэлгэрэнгүй мэдээллийг хавсаргасан "SteampunkRadioV1Master" файлаас үзнэ үү. Чухал кодын мөрүүд нь 90 -р мөр бөгөөд хоёр дахь Мега -ийг боолын нэгж гэж тодорхойлдог, 291 -р мөр нь боолын үйлдлийн хүсэлтийн процедурын дуудлага, 718 -р мөрөөс эхлээд 278 -р мөр бөгөөд боолын процедурын хариуг буцааж өгдөг. энэ боломжийг бүрэн хэрэгжүүлэхгүй байхаар шийдсэн.

Хавсаргасан "SteampunkRadioV1Slave" файл нь энэ харилцааны боол талыг нарийвчлан тодорхойлдог, чухал мөрүүд нь 57 -р мөр, боолын IC2 хаяг, 119 ба 122 -р мөрүүд, 133 -аас эхлэн "хүлээн авах үйл явдал" процедурыг тодорхойлдог.

You Tube -ийн маш сайн нийтлэл байна: DroneBot Workshop -ийн Arduino IC2 Communications нь энэ сэдвийг ойлгоход ихээхэн тус болсон.

Алхам 5: Цахилгаан сүлжээний хяналт

Дахин хэлэхэд энэ төслийн шинэ элемент бол цахилгаан соронз ашиглах явдал байв. Би нэг сувгийн реле ашиглан удирддаг 5V төхөөрөмжийг ашигласан. Энэ төхөөрөмжийг Морзын кодын түлхүүрийг зөөхөд ашигладаг байсан бөгөөд энэ нь Морзын түлхүүрийг харуулдаг "цэг" ба "зураас" дууг өгдөг богино эсвэл урт импульсээр маш сайн ажилладаг байв. Гэсэн хэдий ч, энэ төхөөрөмжийг ашиглахад асуудал гарсан бөгөөд энэ нь хавсаргасан Мега -г дахин тохируулах нөлөөтэй арын EMF -ийг хэлхээнд оруулсан. Энэ асуудлыг даван туулахын тулд би цахилгаан соронзонтой зэрэгцэн диодыг нэмж оруулсан бөгөөд энэ нь цахилгаан хэлхээнд нөлөөлөхөөс өмнө арын EMF -ийг барьж авах болно.

Алхам 6: FM RADIO & 3W AMPLIFIER

Төслийн нэрээс харахад энэ бол радио бөгөөд би RDA5807M FM модулийг ашиглахаар шийдсэн. Энэ төхөөрөмж сайн ажиллаж байсан ч түүний формат нь ПХБ -ийн хавтанг бий болгохын тулд утас холбохдоо маш болгоомжтой байхыг шаарддаг. Энэ төхөөрөмжийн гагнуурын хавтан нь маш сул бөгөөд энэ нь утсыг гагнахад маш хэцүү болгодог. Хавсаргасан PDF нь энэ нэгжийн утсыг харуулдаг, SDA ба SDL хяналтын шугамууд нь энэ нэгжийг Мега -аас удирддаг, VCC шугам нь 3.5V шаарддаг, энэ хүчдэлээс хэтрэхгүй, эс тэгвээс уг төхөөрөмжийг гэмтээх болно. GND шугам ба ANT шугам нь өөрөө тодорхой бөгөөд Lout ба Rout шугамууд нь 3.5 мм-ийн стандарт эмэгтэй чихэвчний залгуурыг тэжээдэг. Би мини FM агаарын үүрний цэг, ди-туйлтай FM антен нэмсэн бөгөөд хүлээн авалт маш сайн. Би радио сонсохын тулд чихэвч ашиглахыг хүсээгүй тул PAM8403 3W өсгөгчөөр холбогдсон 20 Вт -ийн хоёр чанга яригчийг өсгөгч рүү 3.5 мм -ийн эмэгтэй чихэвчний залгуур, 3.5 мм -ийн эрэгтэй холбогч утсыг ашигласан. Энэ үед би RDA5807M -ийн гаралтын өсгөгчийг дарж, ихээхэн гажуудал үүсгэсэн асуудалтай тулгарсан юм. Энэ асуудлыг даван туулахын тулд би 1M ба 470 ом гэсэн хоёр резисторыг сувгийн шугам бүрт нэмж оруулсан бөгөөд энэ нь гажуудлыг арилгасан. Энэ форматаар би төхөөрөмжийн дууг 0 болгож бууруулж чадаагүй, тэр ч байтугай нэгжийг 0 болгосон ч гэсэн бүх дууг бүрэн арилгаагүй тул эзлэхүүнийг 0 болгоход "radio.setMute (үнэн)" командыг нэмсэн. бөгөөд энэ нь бүх дуу чимээг үр дүнтэй арилгадаг. Хоолойн доод шугам дээрх сүүлийн гурван IV-11 хоолой нь ихэвчлэн температур, чийгшлийг харуулдаг боловч хэрэв дууны хяналтыг ашиглавал энэ дэлгэцийг одоогийн эзлэхүүнийг дээд тал нь 15, хамгийн багадаа 0 болгож харуулна. Систем дээд хоолойнуудыг огноог харуулахаас эхлээд цагийг харуулах хүртэл шинэчлэх хүртэл харуулсны дараа температурыг дахин харуулна.

Алхам 7: SERVO ХЯНАЛТ

5V Servo нь цагийн механизмыг хөдөлгөхөд ашигладаг байв. "Зөвхөн сэлбэг хэрэгсэлд зориулсан" цагны механизм худалдаж авсны дараа үндсэн булаг, механизмын талыг салгасны дараа үлдсэн хэсгийг цэвэрлэж, тосолж, дараа нь Servo гарыг сэлбэг хэрэгслийн анхны цагны нэг шүдэнд холбож Servo ашиглан тэжээнэ. Servo-ийн үйл ажиллагааны чухал кодыг 294-р мөрөөс эхлэн "SteampunRadioV1Slave" файлаас олж авах боломжтой бөгөөд 2048 импульс нь 360 градус эргэдэг.

Алхам 8: ЕРӨНХИЙ БАРИЛГА

Хайрцаг нь хуучин радиогоос ирсэн, хуучин лакыг арилгаж, урд болон хойд хэсгийг арилгаж, дараа нь дахин лакаар буджээ. Таван хавхлага тус бүрийн суурийг арилгаж, дараа нь NEON гэрлийн цагиргийг дээд ба доод хэсэгт бэхлэв. Хамгийн арын хоёр хавхлага нь сууринд арван зургаан жижиг нүх өрөмдөж, дараа нь нүх тус бүрт арван зургаан LCD гэрлийг битүүмжилж, LCD гэрэл бүрийг дараагийнх руу нь цуваагаар холбосон байв. Бүх хоолойд 15 мм зэс хоолой, холболтыг ашигласан. Дотоод хуваалтууд нь 3мм -ээр хар будгаар хийгдсэн бөгөөд урд тал нь 3мм тунгалаг Perspex байв. IV-11 хоолойн булан тус бүрийг Perspex-ийн урд болон дотор талыг дарсан хэлбэртэй гуулин хуудсыг ашигласан. Асаах/унтраах, эзлэхүүн, давтамжийн гурван урд удирдлага нь хаалганы хавхлагын ишэнд хуванцар хоолойгоор бэхлэгдсэн шугаман эргэдэг потенциометрийг ашигладаг. Зэс хэлбэртэй антенныг 5 мм -ийн судалтай зэс утсаар хийсэн бол хамгийн дээд талын хоёр хавхлагын эргэн тойронд ороомог 3 мм зэвэрдэггүй ган утсаар хийсэн. 12V, 5V, 1.5V гэсэн гурван хуваарилах самбар, дараагийн самбар нь IC2 холболтыг түгээдэг. 12V, 1 Amp хүчдэлийн адаптераас 12V хүчдэлээр хангагдсан дөрвөн тогтмол тэжээлийн хангамж. MAX6921AWI IC чипийг тэжээх 24V-ийн хоёр хангамж, нэг нь бүх гэрэлтүүлэг, хөдөлгөөний системийг дэмжих 5V тэжээл, нөгөө нь IV-11 халаагчийн хоёр хэлхээнд 1.5V хүчдэл өгдөг.

Алхам 9: ПРОГРАММ

Програм хангамжийг Мастер ба Боол гэсэн хоёр хэсгээс бүрдүүлсэн болно. Мастер хөтөлбөр нь BME208 мэдрэгч, бодит цагийн цаг, хоёр MAX6921AWI IC чип, IC2 -ийг дэмждэг. Slave програм нь бүх гэрэл, servo, цахилгаан соронзон, Amp тоолуур, хоёр вольтын тоолуурыг хянадаг. Мастер хөтөлбөр нь арван зургаа IV-11 хоолой, LCD арын дэлгэц, 12 товчлуурыг дэмждэг. Slave програм нь гэрэлтүүлгийн бүх функц, servo, цахилгаан соронз, реле, Amp тоолуур, вольт тоолуур хоёуланг нь дэмждэг. Функц бүрийг Мастер эсвэл Боолын хөтөлбөрт оруулахаас өмнө функц бүрийг туршиж үзэх зорилгоор боловсруулсан хэд хэдэн туршилтын програмууд. Ардуиногийн хавсаргасан файлууд болон кодыг дэмжихэд шаардлагатай номын сангийн нэмэлт файлуудын дэлгэрэнгүйг үзнэ үү.

Файлуудыг оруулах: Arduino.h, Wire.h, radio.h, RDA5807M.h, SPI.h, LiquidCrystal_I2C.h, Wire.h, SparkFunBME280.h, DS3231.h, Servo.h, Adafruit_NeoPixel.h, Stepper-28BYJ -48.h.

Алхам 10: ТӨСЛИЙН ТОЙМ

Мега харилцаа холбоо, цахилгаан соронзон, Servo, арван дөрвөн IV-11 VFD хоолойн шинэ элементүүдээр энэхүү төслийг боловсруулж байгаа нь надад таалагдсан. Хэлхээний нарийн төвөгтэй байдал нь заримдаа хэцүү байсан бөгөөд Дюпонт холбогчийг ашиглах нь үе үе холболтын асуудал үүсгэдэг тул халуун цавуугаар бэхлэх нь санамсаргүй холболтын асуудлыг багасгахад тусалдаг.