صندوق الساعة والمستشعر: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

هذا جهاز بسيط متعدد الأغراض يستخدم أجهزة استشعار متعددة. لديها

1. منبه ، ساعة توقيت ، مؤقت
2. قراءات درجة الحرارة والرطوبة والحرارة
3. قراءات استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية
4. قراءة وتصور مستشعر الأشعة تحت الحمراء
5. لوحة مفاتيح الموسيقى

إنه محمول أيضًا ، مع بطارية مدمجة لتشغيل كل شيء.

الخطوة 1: الإلكترونيات

الجهاز يشمل

1. Maker UNO (لوحة متوافقة مع Arduino UNO)

2. 1.8 بوصة ST7735 شاشة LCD

   (ناقل SPI ، CS على الطرف 10 ، RST على الطرف 7 ، DC على الطرف 6)

3. مستشعر اندلاع Adafruit ذو 12 مفتاحًا - MPR121

   حافلة I2C

4. RTC_DS1307

   حافلة I2C

5. جهاز استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية HC-SR04

   (مشغل على الدبوس A0 ، صدى على الدبوس A1)

6. مستشعر IR (على السن 5) و IR LED (على السن 3)

   LED عادي متصل بالتوازي مع IR LED لتصور الرموز التي سيتم إرسالها

7. جهاز استشعار درجة الحرارة والرطوبة DHT11

   (على الدبوس 4)

8. الجرس (مدمج في Maker UNO) ومقبس سماعة الرأس متصل بمقياس الجهد (كمقسم جهد)

   (كلاهما على السن 8)

9. بطارية 1200 مللي أمبير (من هاتف سامسونج) و

   دائرة بنك الطاقة (مستخرجة من باور بانك احتياطي)

   متصل في سلسلة بمفتاح (قم بتشغيله وإيقاف تشغيله) إلى دبابيس 5V و GNC على Arduino

لقد استخدمت أسلاك توصيل لتوصيل المكونات معًا (بمساعدة درع النماذج الأولية DIY). لقد قمت أيضًا بلحام دائرة بنك الطاقة والبطارية والتبديل معًا ، وأضفت رؤوسًا للاتصال بمسامير 5V و GND في Arduino (لتشغيلها). من حين لآخر ، قمت بلحام الأسلاك مباشرة بالمكونات (مثل IR LED والمستشعر) في Arduino.

الخطوة 2: الحالة

تتكون العلبة بشكل أساسي من MDF.

يتم حفر الثقوب وتقطيعها في القطعة العلوية لإفساح المجال لزر الممرات والأسلاك. توجد أيضًا فتحات في القطعة الجانبية لموصل USB صغير (لإعادة برمجة Maker UNO بالداخل) ، ومفتاح لتشغيل الجرس المدمج في Maker UNO أو إيقاف تشغيله.

يتم قطع وسادات اللمس من قطعة من الألومنيوم (باستخدام مقص). يتم وضع سلك توصيل نحاسي مكشوف (متصل بمستشعر اللمس السعوي) أسفل كل لوحة لمس / شكل.

سيتم تغطية الجزء الأمامي بقطعة من البلاستيك الشفاف (غلاف بلاستيكي للكتاب)

ستكون القضية بأكملها مغلقة بالغراء الساخن.

الخطوة الثالثة: البرمجيات

البرنامج لديه

1. منبه ، ساعة توقيت ، مؤقت
2. قراءات درجة الحرارة والرطوبة والحرارة
3. قراءات استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية
4. قراءة مستشعر الأشعة تحت الحمراء وجهاز التحكم عن بعد
5. لوحة مفاتيح الموسيقى

يستخدم المكتبات الإضافية التالية

1. Adafruit GFX و ST7735
2. Adafruit MPR121
3. IR عن بعد
4. مكتبة مستشعر DHT بواسطة Adafruit
5. RTClib بواسطة Adafruit

6. NewTone (لا يمكن التثبيت من مدير المكتبة)

   تستخدم بدلاً من مكتبة النغمات المدمجة لمنع التعارض مع مكتبة IRremote (شيء تفعله مع Timers)

كل هذا مشفر في Arduino IDE. الكود موجود على جيثب جيستس. (يشغل بالفعل حوالي 89٪ من الذاكرة ، لذا لا يمكن إضافة ميزات إضافية)

الخطوة 4: العيوب المحتملة

1. قد لا تحتوي البطارية المدمجة في بعض الأحيان على طاقة كافية لتزويد مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية وساعة الوقت الحقيقي.

   1. يمكن زيادة حجم البطارية أو تغيير دائرة بنك الطاقة لتكون أكثر كفاءة
   2. أو يمكنك فقط تشغيله من شاحن 5V

2. ليس لدي مصباح LED يعمل بالأشعة تحت الحمراء معي الآن ، لذلك لا يمكن أن يعمل كجهاز تحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء حتى الآن

   1. هذا يعني أيضًا أن رمز IR LED قد لا يعمل.
   2. في الوقت الحالي ، حتى إذا لم يعمل رمز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء ، فإن مؤشر LED العادي يعني أنه لا يزال من المفيد تصور رموز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء المرسلة

3. استهلك الكود حوالي 89٪ من الذاكرة الداخلية لشريحة ATMega328 في Arduino

   1. إذا استهلك الرمز مساحة كبيرة من الذاكرة الداخلية ، فستكون هناك مشكلات في الاستقرار. قد لا تتم قراءة مستشعر DHT11 بشكل صحيح بواسطة اردوينو. قد تتأثر أيضًا بعض البرامج الأخرى مثل Music Keyboard.
   2. يمكن تعديل الكود ليكون أكثر إحكاما وفعالية
   3. اضطررت إلى إزالة برنامج ألعاب غير مرغوب فيها كنت أخطط لتضمينه ، فقط للتأكد من أن معظم الوظائف الأخرى للشفرة تعمل بشكل صحيح. (مع لعبة البريد العشوائي ، يتم استخدام حوالي 95-96٪ من ذاكرة اردوينو)

4. يمكن بناء العلبة بشكل أفضل (مثل استخدام غراء الخشب بدلاً من الغراء الساخن ، أو صنع صندوق أفضل مع مفاصل الأصابع وما شابه)

   1. قد يتسبب هذا أيضًا في عدم حساسية لوحات اللمس في بعض الأحيان. لا يمكن لحام وسادة الألمنيوم بالأسلاك ، وبالتالي قد لا تكون الأسلاك والوسادات على اتصال جيد (في بعض الأحيان). ومع ذلك ، هذا هو nitpick ، كما هو الحال في معظم الأوقات ، تعمل الفوط بشكل صحيح.
   2. قد تكون الوسادات قريبة جدًا من بعضها البعض بحيث لا يتمكن المستخدم من الضغط بدون قصد على وسادة أخرى ، ولكن هذا هو نيتبيك آخر
   3. يمكن تغطية العلبة (بالقشرة أو أي شيء آخر) أو مطلية لتبدو أجمل.

بشكل عام ، تم تنفيذ هذا المشروع لاستخدام بعض أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم الدقيقة. بالنظر إلى أنني أنهيت هذا في غضون أسبوع تقريبًا (في الواقع 9 أيام) ، مع القليل من التخطيط أو بدونه ، فأنا راضٍ تمامًا عن النتيجة.

الخطوة 5: جعلها تبدو أجمل

في الأساس ، احصل على بعض ورق الحائط / الغطاء / القشرة الخشبية وقم بقصها حسب الحجم. علاوة على ذلك ، قم بعمل بعض القواطع لمنافذ (Micro USB) والمكونات (مثل مستشعر المسافة). أخيرًا ، قم بلصقه على الخشب (لقد استخدمت superglue).