კომპონენტის შენახვის სისტემა: 10 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

Ultimate Component Storage System არის უნიკალური გადაწყვეტა ელექტრონული კომპონენტების ორგანიზებისა და შენახვისათვის. საბაჟო პროგრამული უზრუნველყოფა იძლევა კომპონენტების კატალოგს ჩამონტაჟებული საძიებო ფუნქციით, რათა მივიღოთ სწრაფი წვდომა კონკრეტულ კომპონენტებზე. LED- ები თითოეული უჯრის ზემოთ გამოიყენება ცალკეული ან ჯგუფის კომპონენტების ადგილმდებარეობისა და სტატუსის მითითებისთვის.

მარაგები

მადლობა DFRobot– ს ამ პროექტისთვის შემდეგი ნაწილების უზრუნველსაყოფად!

2 x 5V @ 3A USB კვების წყარო

ხელმისაწვდომია აქ (შვილობილი ბმული):

1 x ჟოლო Pi 4 მოდელი B

ხელმისაწვდომია აქ (შვილობილი ბმული):

1 x 8.9 "1920x1200 IPS სენსორული ჩვენება

ხელმისაწვდომია აქ (შვილობილი ბმული):

1 x WS2812b LED- ზოლი, 30LED/მ

ხელმისაწვდომია Ebay– ზე

ამ პროექტის ყველა ფაილი შეგიძლიათ იხილოთ ჩემს GitHub– ზე:

ნაბიჯი 1: იდეა

ფონი

მე ყოველთვის მიჭირდა ჩემი კომპონენტების ორგანიზება და შენახვა. ზემოთ მოყვანილი ფოტო გვიჩვენებს ჩემი ამჟამინდელი კომპონენტის შენახვის ხსნარის მდგომარეობას. მიუხედავად იმისა, რომ კომპონენტების არსებობა მრავალ ყუთში მთელს სახელოსნოში შეიძლება ვინმესთვის იმუშაოს, ის ყოველთვის არაეფექტურობა იყო ჩემს სამუშაო პროცესში. ასე რომ, მე შევიმუშავე პროექტი ამ პრობლემის გადასაჭრელად.

Იდეა

იდეა იყო შევინახოთ ყველა კომპონენტი ერთსა და იმავე შენახვის სისტემაში. შენახვის სისტემა შედგებოდა მრავალი უჯრისგან და თითოეულ უჯრაზე დამონტაჟებული იქნებოდა LED.

მომხმარებელი გამოიყენებდა პერსონალურ პროგრამულ უზრუნველყოფას შენახვის სისტემასთან ურთიერთობისათვის. როდესაც მომხმარებელი აწარმოებს კომპონენტის ძებნას, სისტემა აჩვენებს ძებნის ზედა შედეგებს ეკრანზე. ამავდროულად, ძებნის შესაბამისი LED- ები ჩართულია, რაც მიუთითებს კომპონენტის ადგილმდებარეობას შენახვის სისტემაში.

ადგილმდებარეობის ჩვენების გარდა, LED- ების ფერი მიუთითებს თითოეული კომპონენტის სტატუსზე (ანუ რაოდენობა).

Მოთხოვნები

იდეა დაიშალა შემდეგ მოთხოვნებად, რომელთა დაკმაყოფილებაც ეს პროექტი მიზნად ისახავს:

შექმენით მარტივი შენახვისა და მოძიების სისტემა მცირე და საშუალო ზომის კომპონენტებისთვის

შექმენით პროგრამული ინტერფეისი კომპონენტების კატალოგირებისა და ძიებისათვის

გამოიყენეთ RGB LED ნათურები თითოეული კომპონენტის ადგილმდებარეობისა და სტატუსის მითითებისთვის

ნაბიჯი 2: დიზაინი - შენახვის სისტემა

დავიწყე შენახვის სისტემის 3D მოდელირებით.

მე შევიმუშავე შენახვის სისტემა სხვადასხვა ზომის 3D დაბეჭდილი უჯრის მატრიცის სახით. უჯრები განლაგებულია 35 × 12 ბადეში, სულ 310 უჯრაზე. ეს არის საკმარისი სივრცე ყველა ჩემი ამჟამინდელი კომპონენტის შესანახად და სივრცის დასატოვებლად მომავალი გაფართოებისთვის.

უჯრებს შორის მანძილი ვერტიკალური მიმართულებით არის გათვლილი 10 მმ სიგანის LED ზოლის უჯრის თითოეული რიგის ზემოთ. ჰორიზონტალური მიმართულებით ინტერვალი შექმნილია LED ზოლის ტოლობისთვის. მე მივხვდი, რომ 30LED/მეტრიანი LED ზოლის გამოყენება თითოეული უჯრის ადეკვატურ ზომას გახდიდა.

ყველა უჯრა და უჯრის დამჭერი შექმნილია ცალკე დასაბეჭდად და აწყობილი სასურველ კონფიგურაციაში. უჯრები სხვადასხვა ზომისაა და უჯრის ნებისმიერი კონფიგურაცია იმუშავებს პროგრამულ უზრუნველყოფასთან კოდის ცვლილების შემდეგ.

ძაფის მოხმარებისა და ბეჭდვის დროის შესამცირებლად, კედლის სისქე ყველა 3D ბეჭდვით ნაწილზე მინიმუმამდეა დაყვანილი. შეკრებისთანავე, მთლიანი შენახვის ერთეული საკმარისად მტკიცეა, რომ განთავსდეს უმეტეს მსუბუქი და საშუალო წონის კომპონენტები.

ნაბიჯი 3: დიზაინი - ჩვენების მკლავი

მას შემდეგ, რაც შენახვის სისტემა მოითხოვს HDMI ეკრანს მომხმარებლის ინტერფეისისთვის, მე გადავწყვიტე შემექმნა რეგულირებადი მკლავი დისპლეის და ელექტრონიკის დასაყენებლად.

ჩვენების მხარის ყველა ნაწილი შეიქმნა 3D- ბეჭდვისთვის და შეიკრიბა M8 ჭანჭიკებითა და თხილით. ჩვენების მკლავი შექმნილია HDMI დისპლეის, ჟოლოს Pi და ყველა გაყვანილობის შესანახად.

ჩვენების ნაწილის ნაწილები ემყარებოდა Thingiverse– ის ამ დიზაინს.

ნაბიჯი 4: 3D ბეჭდვა და ფერწერა

ყველა ნაწილის 3D მოდელირების შემდეგ, დრო იყო ასობით უჯრის დაბეჭდვის დაწყება.

მე გამოვიყენე ჩემი Prusa MK2S ამ პროექტის ყველა 3D დაბეჭდილი ნაწილისთვის. მე გამოვიყენე PLA ძაფები 0,2 მმ ფენის სიმაღლით და 0% შევსებით.

დამხმარე მასალა საჭირო იყო მხოლოდ საშუალო ზომის უჯრის დამჭერზე და დიდი ზომის უჯრის საყრდენზე. უჯრასა და უჯრის დამჭერებს შორის სრულყოფილი ტოლერანტობა დავადგინე 0.2 მმ. თქვენი გარბენი შეიძლება ძალიან იყოს დამოკიდებული თქვენს 3D პრინტერზე.

ყველა ცალკეული ნაწილის დაბეჭდვის შემდეგ, მე გამოვიყენე სუპერწებო, რომ შევაგროვო უჯრის ყველა დამჭერი 35 × 12 ბადეში.

მე არ მქონდა საკმარისი ფერის ძაფები, ამიტომ გადავწყვიტე დავამატო შავი საღებავი, რათა შენახვის სისტემას თანაბარი სახე მიეცა.

ცნობისთვის, ჩემი მთლიანი 35 × 12 შენახვის სისტემა 310 უჯრით დასაბეჭდად მოითხოვდა დაახლოებით 5 კგ ძაფს.

ნაბიჯი 5: ელექტრონიკა

რაც შეეხება ელექტრონიკას, ტექნიკის არჩევანი საკმაოდ პირდაპირი იყო.

მომხმარებლის ინტერფეისად ავირჩიე Raspberry Pi 4 Model B, რომელიც დაკავშირებულია HDMI დისპლეით. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ headless Raspberry Pi და სისტემასთან ინტერფეისი SSH– ის საშუალებით. Raspberry Pi- ს ძველი ვერსიები ასევე შეიძლება იმუშაოს, თუ მათ შეუძლიათ პითონი 3 -ის გაშვება. ამ პროექტში გამოყენებული ნეოპიქსელის ბიბლიოთეკა არ არის მხარდაჭერილი პითონ 2 -ზე.

LED- ებისთვის მე ავირჩიე 30LED/m, WS2812b, LED- ზოლები განსაკუთრებული მიზეზის გარეშე. სხვა LED- ზოლები ასევე იმუშავებს, თუ ისინი მხარდაჭერილია Neopixel ბიბლიოთეკით.

რაც შეეხება გაყვანილობას, სამი USB-C კაბელი გამოიყენება Raspberry Pi- ს, ეკრანისა და LED- ების ენერგიის უზრუნველსაყოფად. HDMI კაბელი გამოიყენება ეკრანისა და Raspberry Pi– ს დასაკავშირებლად.

ფოტოში ნაჩვენები Arduino Uno და USB კაბელი არჩევითია. თქვენ შეგიძლიათ გაგზავნოთ მონაცემები Arduino– ში სერიული საშუალებით და გამოიყენოთ იგი როგორც LED კონტროლერი. სიმარტივისთვის, მე ავირჩიე არ გამოვიყენო Arduino ამ პროექტში.

კარგი დიზაინის პრაქტიკა იქნებოდა LED- ების მონაცემთა ხაზის დონის შემცველის ჩართვა, რადგან Raspberry Pi GPIO არის მხოლოდ 3V3. მე ჯერჯერობით არანაირი პრობლემა არ მქონია, მაგრამ თუ გამიჩნდება, განვახორციელებ რაღაცას, როგორიცაა "74AHCT125 Quad Level-Shifter".

აქ არის სახელმძღვანელო ნეოპიქსელის პითონთან და ჟოლოს პითან გამოყენების შესახებ.

ნაბიჯი 6: პროგრამული უზრუნველყოფის მიმოხილვა

მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ნაწილი იბეჭდებოდა 3D, მე ვმუშაობდი პროგრამულ უზრუნველყოფაზე, რომელიც აკონტროლებს მთელ სისტემას.

პროგრამული უზრუნველყოფა დაწერილია პითონში 3 და იგულისხმება, რომ ის გაშვებული იყოს როგორც კონსოლის პროგრამა Raspberry Pi– ზე. პროგრამული უზრუნველყოფის ფუნქციონირება შეიძლება დაიყოს შემდეგ ნაწილებად:

• მომხმარებლის შეყვანის წაკითხვა
• წაიკითხეთ ფაილიდან / ჩაწერეთ ფაილში
• გამოიტანეთ შედეგები კონსოლზე და LED- ებზე

ქვემოთ მოვიყვან თითოეული ნაბიჯის გამარტივებულ აღწერას.

მომხმარებლის შეყვანის წაკითხვა

როდესაც მომხმარებლის შეყვანა მიიღება, Regex გამონათქვამების სერია გამოიყენება მომხმარებლის მოთხოვნის დასადგენად. მომხმარებელს აქვს შემდეგი ფუნქციები ასარჩევად:

ფუნქცია	ზარის მაგალითი
ჩამოთვალეთ ყველა კომპონენტი:	ყველა
მოძებნეთ კომპონენტი ID– ით:	ID22
მოძებნეთ კომპონენტი პარამეტრების მიხედვით:	R, 22, SMD
შეცვალეთ კომპონენტის რაოდენობა:	ID35+10
დაამატეთ ახალი კომპონენტი:	PI89: PI90, 100 ცალი, C, 470u, SMD: დამატება
ამოიღეთ არსებული კომპონენტი:	ID10: რმ
სინტაქსის დახმარება:	დახმარება

წაიკითხეთ ფაილიდან / ჩაწერეთ ფაილში

კომპონენტის მონაცემები ინახება.txt ფაილში. შეყვანის მიხედვით, პროგრამული უზრუნველყოფა ან ეძებს მონაცემებს ფაილში, ან წერს ახალ მონაცემებს ფაილში. ახალი მონაცემები იწერება კომპონენტების ამოღების, დამატების ან შეცვლისას.

გამოაქვეყნეთ შედეგები

პროგრამული უზრუნველყოფა აჩვენებს ოპერაციის შედეგებს კონსოლზე. თუ ჩხრეკა ჩატარდა, ის ასევე გამოიმუშავებს და ამუშავებს LED მონაცემებს ერთდროულად.

ნაბიჯი 7: მონაცემთა სტრუქტურა

. Txt ფაილში შემავალი კომპონენტი მიჰყვება კონკრეტულ სტრუქტურას. ფაილის თითოეული სტრიქონი შეიცავს ინფორმაციას ერთი კომპონენტის შესახებ, რომელიც ინახება სისტემაში. თითოეული კომპონენტი შედგება რამდენიმე პარამეტრისგან, რომლებიც გამოყოფილია მძიმით.

ზოგიერთი პარამეტრი სავალდებულოა და გამოიყენება პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ კომპონენტის ადგილმდებარეობისა და LED ფერების თვალყურის დევნებისთვის. ამიტომ მათ უნდა დაიცვან კონკრეტული ფორმატი.

სავალდებულო პარამეტრები და მათი ფორმატებია:

• ID (ფორმატში IDX, სადაც X არის ერთი ან მეტი ციფრი)

  ID მოქმედებს როგორც თითოეული კომპონენტის უნიკალური იდენტიფიკატორი. იგი გამოიყენება კომპონენტების ძებნისა და წაშლისას

• PI (ფორმატში PIX: X, სადაც X არის ერთი ან მეტი ციფრი)

  PI აღწერს რომელი LED- ები შეესაბამება რომელ კომპონენტს

• რაოდენობა (Xpcs ფორმატში, სადაც X არის ერთი ან მეტი ციფრი)

  რაოდენობა გამოიყენება თითოეული კომპონენტისთვის LED ფერის დასადგენად

სხვა პარამეტრები უბრალოდ მომხმარებლისთვის არის განკუთვნილი. პროგრამული უზრუნველყოფა არ საჭიროებს მათთან ურთიერთობას და ამიტომ მათი ფორმატი არჩევითია.

ნაბიჯი 8: შეკრება - ელექტრონიკა

შეკრება შეიძლება დაიყოს ორ ნაწილად, პირველი ნაწილი არის ჩვენების მკლავი და ელექტრონიკა.

მე შევიკრიბე 3D- ბეჭდვის ნაწილები საჭირო ჭანჭიკების და კაკლების გამოყენებით. შემდეგ მე დავამატე 3D დაბეჭდილი ხელი HDMI ეკრანზე 4 მმ ხრახნების გამოყენებით. Raspberry Pi მიმაგრებულია მოსახერხებელ ადგილას და გაყვანილობა უკავშირდება დიაგრამის მიხედვით "ნაბიჯი 5: ელექტრონიკა".

მცდელობა იყო კაბელის მართვა გაყვანილობის საშუალებით, ეკრანის ფრჩხილზე შემოხვევით. მე გამოვიყენე საკაბელო კავშირები დენის და მონაცემთა კაბელების გასავლენად ჩვენების მკლავის გასწვრივ შენახვის დანარჩენ სისტემასთან დასაკავშირებლად.

ნაბიჯი 9: შეკრება - შენახვის სისტემა

შეკრების მეორე ნაწილი არის თავად შენახვის სისტემა.

ხრახნიანი ხვრელების გამოყენებით, მე დავამაგრე უჯრის ყველა ცალკეული ნაწილი შეღებილი პლაივუდის ნაჭერზე, რომელიც მოქმედებს როგორც უკანა დაფა.

ამის შემდეგ, მე დავამატე LED ზოლები თითოეულ მწკრივზე და დავაკავშირე ყველა რიგი ერთად ერთ LED ზოლად. თითოეული ზოლის კონფიგურაცია და LED- ზოლის მიმართულება არ აქვს მნიშვნელობა, ვინაიდან მისი პროგრამული უზრუნველყოფის კონფიგურაცია შესაძლებელია.

შეკრების დასასრულებლად, მე დავამატე ჩვენების ხელი ელექტრონიკით პლაივუდის უკანა მხარეს.

ყველა კომპონენტი დავალაგე მათ ახალ სახლში და დავამატე.txt ფაილის მონაცემთა ბაზაში.

ნაბიჯი 10: შეჯამება

პროექტი ახლა დასრულებულია და მე ნამდვილად კმაყოფილი ვარ როგორ გამოვიდა!

მე მხოლოდ დრო მაქვს გამოვიყენო ჩემი ახალი შენახვის სისტემა რამდენიმე დღის განმავლობაში და ის მშვენივრად მუშაობს. მე აღფრთოვანებული ვარ იმის დანახვაზე, თუ როგორ ცვლის ეს სისტემა მომავალში ჩემს მუშაობას, რადგან ეს იყო მთელი პროექტის მიზანი.

ვიმედოვნებ, რომ მოგეწონათ ეს პროექტი და თუ გაქვთ რაიმე აზრი, კომენტარი ან შეკითხვა, გთხოვთ დატოვეთ ისინი ქვემოთ.