Li-ion Battery Bluetooth Scoreboard: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

შესავალი

პროექტი დაფუძნებულია ჩემი გასული წლის ინსტრუქციებზე: Bluetooth მაგიდის ჩოგბურთის დაფაზე

სათამაშო დაფა ეძღვნება სპორტის მოყვარულებს და მაგიდის ჩოგბურთელს, მაგრამ ის არ გამოიყენება მხოლოდ მაგიდის ჩოგბურთისთვის. შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა სპორტისთვის, როგორიცაა ფრენბურთი, ბადმინტონი და თითოეული სპორტი, რომელიც მოითხოვს ქულების დათვლას. პროგრამული უზრუნველყოფის მარტივი ცვლილებით, პროგრამული უზრუნველყოფა შეიძლება იქნას მიღებული ნებისმიერი მაქსიმალური ქულის მნიშვნელობის შესატყვისი.

ტექნიკური პრინციპი ემყარება Bluetooth– ის საშუალებით კომუნიკაციას მაგიდის ერთეულს (ერთეული მაგიდის ქვეშ) და თვით ცხრილის დაფას. ორი საკონტროლო ყუთი დამონტაჟებულია მაგიდის ქვეშ თითოეული მოთამაშის მხარეს და კაბელით არის დაკავშირებული მაგიდის ერთეულთან. მოთამაშე ყოველი მომგებიანი ქულის შემდეგ დააჭირეთ დიდ შეხების ღილაკს საკონტროლო ყუთში. ამ მოქმედების მიხედვით, ბორტზე ქულა იცვლება ღირებულებით პლუს ერთი ქულა..

ძველ პროექტთან შედარებით რამდენიმე მნიშვნელოვანი გაუმჯობესებაა:

• საჩვენებელი დაფა არის უსაფრთხოება. აღარ არის მთავარი ძაბვა 220V! ელექტრომომარაგება შედგება ორი Li-ion ბატარეის ბლოკისგან, თითოეული ორი ბატარეით, ტიპი 18560. მაგიდის ერთეული იკვებება ერთი ბატარეით Li-ion 18560.
• მშენებლობა გამარტივებულია და ყველა კომპონენტი განლაგებულია ერთ დიდ ბეჭდვით მიკროსქემის დაფაზე.
• ჩარჩო უფრო პატარა და თხელია, დაახლოებით 3.0 სმ და ზომა ზუსტად A4.
• პროგრამული უზრუნველყოფა არის ახალი ვერსია შესწორებული შეცდომებით.

Ძირითადი მახასიათებლები:

• დიდი 7 სეგმენტიანი დისპლეი 2.3 ინჩი
• შეეხეთ კონტროლის ღილაკებს
• პროგრამული უზრუნველყოფის კონტროლის წესები მაგიდის ჩოგბურთის საერთაშორისო წესების შესაბამისად
• Bluetooth გადასცემს მონაცემებს ცხრილიდან Scoreboard- ში
• ბატარეის მდგომარეობის მაჩვენებლები
• ბატარეის მუშაობის დრო მინ. 5 საათი (Scoreboard) და დაახლოებით 12 საათი საკონტროლო პანელისთვის
• საკონტროლო ყუთები მაგიდის ქვეშ თითოეული მოთამაშის მხარეს
• მაგიდის ქვეშ დამონტაჟებული მაგიდა, რომელიც დაკავშირებულია ორ საკონტროლო ყუთთან საკონტროლო ყუთი წინა შეხების ღილაკით საშუალებას გაძლევთ დაამატოთ ქულა პლუს ერთი ქულა თითოეული მოთამაშისთვის
• მართვის ყუთი უკანა შეხების ღილაკით იძლევა შეცდომის შემთხვევაში კორექციას მინუს ერთს
• შესწორება მიიღება მხოლოდ იმ მოთამაშისთვის, რომელსაც აქვს ბოლო გაზრდილი ქულა
• ხმის დადასტურება ღილაკის თითოეული დაჭერისთვის
• თამაშის და მატჩის დასასრულს განსხვავებული მელოდია ჟღერს
• საბოლოო ანგარიში ნაჩვენებია მატჩის დასრულებიდან 10 წამის შემდეგ
• მატჩის დასრულება ააქტიურებს ახალი თამაშის დაწყებას პარამეტრების რეჟიმში შესვლით

პარამეტრი საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ:

• თამაშების რაოდენობა მატჩისთვის, წინასწარ არის 3, ვარიანტი 4 -დან 9 -მდე
• პირველი მომსახურე მოთამაშე A ან B, წინასწარ განსაზღვრული A
• შეცვალეთ მხარე ყოველი თამაშის შემდეგ, თუ მხარე გადართულია, ცხრილის დაფაზე ნაჩვენები ქულა ასევე იცვლება

მარაგები

შედეგების დაფა:

IC1 MAX7219 Led Display დრაივერი, Led Driver

• IC2, IC3 MAX394 (ან MAX333 რაც უფრო იაფია), 2x, ანალოგური გადამრთველი
• U1 არდუინო ნანო, არდუინო
• U2 HC-05 უკაბელო Bluetooth, HC-05
• X1 აუდიო მოდული LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N -Channel 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 სენსორი მცირე ზომის 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 სეგმენტი 2.3”, 6x, ჩვენება
• LED7, 7 სეგმენტი 0.56”, მცირე ეკრანი
• LED8, LED9, led თეთრი 2x
• LED10 ლურჯი
• LED11 წითელი წითელი
• K3, K4 სარელეო TQ2-5V, 2x, სარელეო
• R1, R2, R6, R16 რეზისტორი 1k 4x,
• R3, R4 რეზისტორი 470 2x,
• R5 რეზისტორი 100,
• R7, R8 რეზისტორი 22k, 2x,
• R9 - R14 რეზისტორი 4k7 6x,
• R15 რეზისტორი 220,
• C1, C5 კონდენსატორი M1 2x,
• C2 კონდენსატორი 10 მ,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 ხიდი ან მხტუნავი,
• P1 - P3, კონექტორები 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• კონექტორები ეკრანისთვის 2.3 ინჩი, Pinhead
• სპიკერი 3W
• ორმაგი LI-ion ბატარეა 2x, დამჭერი
• Li-ion ბატარეები 4x, 3000mAh
• USB კონექტორი, გარღვევის დაფა, C ტიპის
• ხრახნიანი ტერმინალი,
• გადართვა DPDT, გადართვა
• A4 ჩარჩო,

მაგიდის ერთეული:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 უკაბელო Bluetooth, HC-05
• U3 ორმაგი გადამრთველი,
• U4 აუდიო მოდული, LM386
• R1 რეზისტორი 1k,
• R2, R3 რეზისტორი 22k, 2x
• C1 კონდენსატორი 470M,
• C2 კონდენსატორი M1,
• J1 ორმაგი კონექტორი, ტელეფონი
• Li-ion ბატარეა, 3000 mAh
• Li-ion ბატარეა, ერთი დამჭერი
• USB კონექტორის გარღვევის დაფა, C ტიპის
• გადართვა SPST,
• სპიკერი 3W
• პლასტიკური ყუთი, დიდი ყუთი

საკონტროლო ყუთი:

• სენსორის შეხება დიდი 4x, TTP223B
• 4 მავთულის ტელეფონის კაბელი დაახლოებით 3 მ
• ტელეფონის კონექტორი 2x
• პლასტიკური ყუთი, ყუთი პატარა

კონდენსატორი, რეზისტორი, ხრახნები და სხვა მცირე ნაწილები ხელმისაწვდომია ადგილობრივ მაღაზიებში.

საჭირო ძირითადი ინსტრუმენტები:

• უკაბელო საბურღი მძღოლი
• გასაყიდი რკინა
• ხრახნიანი ნაკრები
• საკაბელო დასაკეცი ინსტრუმენტი

ნაბიჯი 1: გაყვანილობის დიაგრამა

შედეგების დაფა

სრული ელექტრული გაყვანილობის დეტალური აღწერა ნაჩვენებია ორიგინალ დოკუმენტში. ამჯერად მე აგიხსნით მხოლოდ განსხვავებებს.

ბატარეის ახალი კვების წყარო უნდა შეცვალოს ძველი ორი ძაბვით: +5V და -5V. ერთი ბატარეის ნომინალური ძაბვა არის დაახლოებით 4.2 ვ, ეს არ არის საკმარისი. ჩვენ გვჭირდება გაზრდილი ძაბვა. ბატარეის დამჭერი ინტეგრირებული ძაბვის გამაძლიერებელი 5V არის კარგი გამოსავალი. გარდა ამისა, ბატარეის დამჭერი შეიცავს ინტეგრირებულ ბატარეის დამტენს და ლითიუმის ბატარეის დაცვას. ამ გზით შესაძლებელია ბატარეის დამუხტვა დამჭერის შიგნით.

უფრო დიდი ენერგიის მოთხოვნილებისთვის, თითოეულ განყოფილებაში არის ორი ბატარეა. აქ არის ძალიან უხეშად გაანგარიშება ეფექტურობის გარეშე გათვალისწინებით: მიმდინარე მოხმარება არის დაახლოებით 300mA თითოეული ბატარეის წყაროსთვის 5V. 10 საათის მუშაობის ვარაუდით ჩვენ გვჭირდება 1500mAh 10 -ით, ეს ნიშნავს 15000mAh 2 ბატარეაზე. ეს ნიშნავს 7500 mAh ერთი ბატარეის ენერგიაზე. ეს გაცილებით მეტია ვიდრე ტიპიური მოცულობა დაახლოებით 3500 mAh. დაახლოებით 5 საათის მუშაობის ხანგრძლივობის დასაკმაყოფილებლად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას Li-ion ბატარეები ტიპი 18650, ენერგიით 3000-დან 4200 mAh– მდე.

პრობლემა არის ბატარეის დატენვა. ორივე ბატარეა იზიარებს ძაბვის ერთ დონეს, შეიძლება ითქვას, რომ ადგილზეა. წყარო +5V ტერმინალის მინუს და მეორე წყარო -5V ტერმინალის პლიუსით. ორივე ბატარეის პაკეტების შედეგები დაკავშირებულია სერიაში. დატენვის დროს დენის წყაროები უნდა იყოს დაკავშირებული ერთმანეთთან პარალელურად, თუ ჩვენ თავიდან ავიცილებთ ორი გარე დამტენის გამოყენებას. ამ მიზეზით, ელექტრო დიაგრამას ემატება რელეები K3 და K4.

რელეები გააქტიურებულია, თუ დამტენი უკავშირდება +5V- ს.. ამ შემთხვევაში კვების წყაროები სერიული კავშირიდან პარალელურზეა გადართული. დატენვისას Scoreboard– ის გამოყენება შეუძლებელია, ეს არის მინუსი. მეორე მინუსი არის შედარებით ხანგრძლივი დატენვის დრო. დამტენი ბატარეის შიგნით და დამატებული გარე დამტენი, რომელიც უზრუნველყოფს 5 ვ, ქმნის არა ძალიან ეფექტურ კომბინაციას. დატენვის დრო 12 საათზე მეტია. თუ თქვენ აპირებთ ბატარეის დატენვას ინსტრუმენტის გარეთ, შეგიძლიათ გამოტოვოთ რელე და გააკეთოთ ეს უფრო სწრაფად გარედან, მაგრამ ნაკლებად კომფორტული.

მაგიდის ერთეული და საკონტროლო ყუთები:

ახალი მაგიდის ერთეული ძველთან შედარებით დიდად არ შეცვლილა. ბატარეის "მდგომარეობა" led´ და "on" led არ არის სადენიანი დამჭერიდან წინა პანელზე და ჩანს ყუთის გვერდზე არსებული ხვრელების მეშვეობით. ეს გზა გაყვანილობა გამარტივებულია და, შესაბამისად, ყუთის ეს მხარე წინა მხარეს უნდა იყოს. სპიკერიც ამ მხარეზეა ორიენტირებული.

საკონტროლო ყუთის სატელეფონო კონექტორის ნაცვლად, არის მხოლოდ ერთი ორმაგი ტელეფონის კონექტორი. აუდიო მოდულთან კავშირი შეცვლილია სპიკერში ხმაურის შესამცირებლად.

ნაბიჯი 2: მშენებლობა

შედეგების დაფა

PCB დიზაინისთვის მე შევეჩვიე არწივის PCB დიზაინის გაკეთებას, მაგრამ ეს შემთხვევა განსაკუთრებული იყო. კომპიუტერის დაფა შედარებით დიდია, ზომა 285 x 206 მმ ძალიან ბევრია Eagle– სთვის, უფასო ვერსია. ვეძებ სხვა PCB პროგრამულ უზრუნველყოფას, მე ვიპოვე Easyeda. ის უფასოა და იღებს PCB ნებისმიერ ზომას. დაფის შიგნით არის ორი დიდი გათიშული ბატარეის დამჭერებისათვის და ერთი სპიკერისთვის. დამზადება მოხდა JLCPCB– ის მიერ და ყველა გათიშული იყო მწარმოებლის მიერ. ბედნიერი ვიყავი, რადგან ამან დამიზოგა მუშაობა.

თუ თქვენ არ შეუკვეთავთ დაფას, მე დავამატე გერბერის ფაილები ორი დაფისთვის Scoreboard და Table Unit board. ეს არის ახალი ვერსია რელეებით. ჩემს სტატიაში მოცემულ სურათზე ჯერ კიდევ არის ძველი ვერსია რელეებით გარე დაფაზე დამატებული, ნუ დაიბნევი.

PCB მოთავსებულია A4 ჩარჩოზე. მე ვიყიდე ჩარჩო ფოტოსთვის უფრო დიდ ტექნიკის მაღაზიაში. ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი A4, მაგრამ უნდა იყოს სიღრმე დაახლოებით 3 სმ. დაფა შეიცავს ხვრელებს სამონტაჟოდ და დამონტაჟებულია ხრახნებით პლასტმასის ფრჩხილებში.

წინა პანელი დაფარულია გამჭვირვალე აკრილის მინით. მინის ქვეშ არის ფოტო ქაღალდის ნიღაბი მოჭრილი ფანჯრებით მონიტორებისთვის. თავდაპირველად ვგეგმავ გამოვიყენო რძის აკრილის მინა ნიღბის გარეშე, მაგრამ ხილვადობა ცუდი იყო. ბოლოს მე წინ, გამჭვირვალე აკრილის მინა დავდე. ბატარეის ინდიკატორებისთვის ხვრელები საჭირო არ არის, შუქი ჩანს ქაღალდის საშუალებით.

ფრთხილად იყავით, რომ შეინარჩუნოთ კომპონენტების ზედა დონე აკრილის მინის ქვეშ. ეს განსაკუთრებით ეხება ყველა ეკრანს, ყველა led- ის და ყველა სენსორული ღილაკის მოდულს. ეს დამოკიდებულია სოკეტის ზომაზე. ჩვენებისთვის მე ვიყენებ მრგვალ პინებს. ისინი უფრო საიმედოა და სიმაღლე მისაღებია. ჩემს შემთხვევაში მე ვიყენებ დისტანციის საყელურებს, რომ შევინარჩუნო ზედა დონე შეხების ღილაკებისა და ლაინებისთვის.

ქაღალდის მუშკი კეთდება Sketch- ში Windows- ში. იმისათვის, რომ ის უფრო ცოცხალი იყოს, ჩავსვამ მდელოს ფოტოს..

მაგიდის ერთეული

ბატარეის დამჭერზე არსებული სტატუსის ნათურები ჩანს უშუალოდ წინა პანელის ხვრელების მეშვეობით. მაგიდის ერთეულის იმავე მხარეს არის ხვრელები სპიკერისთვის.

საკონტროლო ყუთი

ორი კაბელი საკონტროლო ყუთებისთვის არის სტანდარტული 4 მავთულის ტელეფონის კაბელი. ისინი მიმაგრებულია და ფიქსირდება თითოეულ ყუთში კონექტორის გარეშე. კაბელების მეორე მხარეს, ტელეფონის კონექტორი დამონტაჟებულია საკაბელო დამჭერი ხელსაწყოთი.

ყუთის შიგნით, მავთულები იკვებება უშუალოდ PCB პროტოტიპზე. ამ დაფაზე დამონტაჟებულია ორი სენსორი პერპენდიკულარულად, ყუთის თითოეულ მხარეს. შეხების არეალში არის 12 მმ დიამეტრის ხვრელი, ადვილად მისაწვდომი. მშენებლობა ნათელია თანდართული ფოტოებიდან.

ნაბიჯი 3: პროგრამული უზრუნველყოფა

ორი Arduino ino ფაილი, ერთი Scoreboard– ისთვის და ერთი მაგიდის ერთეულისთვის (Control Box) მოცემულია ქვემოთ. Bluetooth მოდულები HC-05 თავიდან უნდა იყოს დაწყვილებული. გამოიყენეთ Arduino, AT ბრძანებები და საუკეთესო ინსტრუქციები აქ არის. ცხრილის ცხრილში არის ოსტატი, მონა მდებარეობს მაგიდის ერთეულის შიგნით. Baud– ის რეკომენდებული მაჩვენებელია 38400 და მისამართის რეჟიმი, როგორც „დაფიქსირება“.

ორივე ნახსენები ინო ფაილი უნდა შეავსოს საერთო ფაილმა pitches.h. როგორ გავაკეთოთ არის ვებ გვერდზე Arduino. ამჯერად ინო ფაილები და ყველა სხვა ფაილი ჩაიტვირთა Instructables რედაქტორში უპრობლემოდ და ვიმედოვნებ, რომ ადვილად გადმოწერილი იქნება.

საერთოდ, ახალი ფაილები დიდად არ განსხვავდება ძველი და ორიგინალური ფაილებისგან. რა არის გაუმჯობესებული:

• Switch Side რეჟიმში თამაშობენ მოთამაშე, რომელიც შეიცვალა თამაშის სწორ მომენტში, ძველი პრობლემა მოგვარებულია
• შესწორების ღილაკი ჩართულია მხოლოდ ბოლო მოთამაშისთვის
• ქულების დათვლა და შემსრულებლის შერჩევა საკონტროლო ყუთში შეხების ღილაკის საშუალებით შესწორების შემდეგ დაფიქსირებულია.

რაც შეეხება Arduino პროგრამას, მე არ ვარ პროგრამისტი და ვიცი, რომ კოდი არ შეიძლება იყოს სრულყოფილად ოპტიმიზირებული, მაგრამ მუშაობს თითქმის იდეალურად.

ნაბიჯი 4: დასკვნა

7 სეგმენტიანი ნომრების სიკაშკაშე ნაჩვენებ ფოტოებზე ქრებოდა, მაგრამ სიმართლეს არ შეესაბამება. სინამდვილეში, ეს არის ნათელი და მკვეთრი.

თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ორიგინალური ვიდეო, სადაც სიკაშკაშე ნორმალურია. მომდევნო ვიდეო 1 -ზე შეგიძლიათ იხილოთ ბატარეის დაფაზე დაფარული წერტილების დათვლის დემონსტრირება. ისევ და ისევ, ამ ვიდეოზე არის პრობლემა სეგმენტის ნათელ განათებასთან, მაგრამ პრობლემა გამოწვეულია ვიდეოს ჩაწერისას ძლიერი განათებით.

ჯერ კიდევ არსებობს გაუმჯობესების რამდენიმე გზა ან წინადადება. დენის მოხმარება შეიძლება შემცირდეს 7 სეგმენტიანი ეკრანის შეცვლით TFT LCD დისპლეით, რომლის ზომაა დაახლოებით 2.3 . მხოლოდ რიცხვები რომ იყოს ნაჩვენები, მეხსიერების სივრცე მისაღები იქნება არდუინოსთვის?

ვიმედოვნებ, რომ თქვენც ისიამოვნებთ ამ პროექტით და სპორტით.