استخدام ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر الشخصي إلى Arduino عبر المنفذ التسلسلي: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

لقد ألهمني أحد أصدقائي بمشروعه الصغير Arduino. يتضمن هذا المشروع الصغير Arduino UNO R3 ، الذي يقرأ البيانات بواسطة برنامج تم إنشاؤه في Arduino IDE يتم إرساله إلى منفذ تسلسلي (منفذ USB) بواسطة برنامج C # تم إنشاؤه في الاستوديو المرئي. نظرًا لأن هذا كان أول تصميم لي بما في ذلك اردوينو ، فأنا سعيد جدًا بالنتيجة ، وتعلمت قليلاً أو اثنين حول كيفية توصيل الأسلاك وكيفية برمجة اردوينو. نظرًا لأنني لست خبيرًا بأي طريقة من طرق البرمجة أو التعامل مع وحدات التحكم الدقيقة ، يمكنك توقع تعليمات أساسية جدًا ، لكنني سأبذل قصارى جهدي لشرح المشروع لك. آمل أن تستمتع بهذه التعليمات. يمكن تطوير هذا المشروع أكثر من ذلك بكثير ، أعتقد أنني سأقوم في المستقبل بإنشاء لوحة تحكم حيث يمكنك مراقبة استخدام ذاكرة الوصول العشوائي واستخدام وحدة المعالجة المركزية ودرجة حرارة وحدة معالجة الرسومات و … حسنًا ، فهمت الفكرة ، "هناك العديد من الاحتمالات هذه الأيام":)

الخطوة 1: الأشياء التي ستحتاجها

1x اردوينو UNO R3

1x USB A ذكر إلى كابل من النوع B التوصيل.

مقاومات 12x 220 أوم

12x من الأسلاك (أنا أستخدم أسلاك مكبرات الصوت ، وتعمل بشكل مثالي) و 12 x أسلاك توصيل من ذكر إلى أنثى أو 12x أسلاك توصيل من ذكر إلى ذكر (الخيار لك)

12x إبر مستقيمة (تلك المسامير المعدنية التي تأتي في نفس الحزمة التي يأتي بها Arduino نفسه) (انظر الصورة)

1x7 الجزء 4 الكاثود المشترك 0.36 شاشة LED رقمية حمراء

1x لحام الحديد مع جندى

1x متجرد الأسلاك

1x أنبوب نحاسي (على الأقل 11 مم داخل Ø (قطر) في حالة استخدام أنبوبين نحاسيين مثلي)

غلاف سلك انكماش حراري (2.5 مم قطر)

لوح خشبي رقيق 1x (يمكنك عمل التصميم الذي تريده ، يبدو تصميمي أخرق بعض الشيء ، على ما أعتقد:) اصنع شيئًا ترغب في النظر إليه. ستكون الطابعة ثلاثية الأبعاد في متناول اليد هنا)

الخطوة 2: الأسلاك

سيكون اللوح مفيدًا هنا أيضًا ، إذا كنت ترغب في اختبار الأسلاك قبل البدء في لحام المقاومات والأسلاك معًا.

ولكن إذا كنت تعرف الأشياء الخاصة بك ، مثلي * ehm * ، يمكنك البدء في لحام كل شيء معًا في وقت واحد. لكن ليس لأردوينو !!!

هذا واضح ومباشر ، الصور تقول كل شيء ، على ما أعتقد:)

هنا ستكون مكواة اللحام في متناول اليد ، لأننا نحتاج إلى لحام الأسلاك في دبابيس الشاشة والمقاومات إلى 4 دبابيس COM على الشاشة (COM1 ، COM2 ، COM3 ، COM4) كما هو موضح في الصورة الأولى. (لا يلزم أن تواجه المقاومات نفس الاتجاهات ، لكني أحب الاتساق لذا …)

إذا كنت تستخدم البلاستيك المتقلص للأسلاك ، فإنني أوصي بذلك (لتقليل مخاطر حدوث ماس كهربائي وثابت / اضطرابات). يمكنك مثلي استخدام مكواة اللحام ليست ساخنة جدًا (أعلى على مكواة اللحام) أو أخف لتقليص البلاستيك ، أنت تقرر.

أوصي بوضع علامات على الأسلاك حتى تعرف السلك الذي سيصل إلى مكانه ، وسيكون الأمر أسهل كثيرًا عند البدء في تجميع المشروع بأكمله (على الأقل بالنسبة لي وتصميمي الغريب …).

أوصي أيضًا بلحام أشياء "دبابيس بلاستيكية صغيرة سوداء" بنهاية الأسلاك (انظر الصورتين الأخيرتين)

عندما تقوم بلحام الأسلاك على دبابيس الشاشة ، يمكنك البدء في توصيل الأسلاك بـ Arduino UNO (انظر الصورة الأولى).

الخطوة 3: تثبيت Arduino IDE والعثور على المنفذ الصحيح

تحتاج أولاً إلى تثبيت Arduino IDE (استخدم هذا الرابط: https://www.arduino.cc/en/Main/Software) اعتمادًا على نظام التشغيل لديك (أستخدم Windows 10) تحتاج إلى تنزيله للحصول على النظام الصحيح ، لذلك بالنسبة لنظام التشغيل Windows 8.1 ^ ، يمكنك الانتقال إلى متجر Microsoft وتنزيل برنامج Arduino IDE هناك (أو اتباع الرابط أعلاه).

أنت الآن بحاجة إلى توصيل Arduino UNO بأحد منافذ USB بجهاز الكمبيوتر لديك ومعرفة منفذ COM الذي تتصل به مع Arduino ، ولكن كيف؟ حسنًا ، يمكنك الانتقال إلى إدارة الجهاز على النوافذ عن طريق النقر بزر الماوس الأيمن على شعار windows على شريط المهام والنقر على مدير الجهاز (انظر الصور) ، يجب أن يكون هناك منفذ USB-serial ، وهذا هو المنفذ الصحيح.

ثم في برنامج Arduino IDE ، انقر فوق أدوات ثم قم بتوصيله وضبطه على المنفذ الصحيح (بالنسبة لي هو COM4).

الخطوة 4: كود Arduino UNO

الآن يمكننا أن نبدأ بالجزء المثير للاهتمام ، البرمجة!

ستحتاج أولاً إلى تعيين اثني عشر (12) دبوسًا للشاشة لمتغيرات مختلفة (انظر الصورة الأولى).

(دبابيس COM التي سوف تضيء "الموضع")

ثم تحتاج إلى عمل المزيد من المتغيرات ومصفوفة تأخذ الأحرف التي يتلقاها المنفذ وتضعها في صفيفها (انظر الصورة الثانية).

أنت الآن بحاجة إلى إعداد المسامير أو المنافذ على Arduino الخاص بك إلى OUTPUT (انظر الصورة الثالثة)

سأعود إلى الحلقة بعد قليل ، لكن عليك أولاً أن تجعل الأرقام تظهر بشكل صحيح على الشاشة.

سنقوم الآن بعمل وظائف للأرقام من 1 إلى 9 على الشاشة (انظر الصورة الرابعة والخامسة والسادسة)

نظرًا لأنني لن أعرض أي شيء على الموضع الأول على الشاشة ، فقد قمت بعمل ثلاث (3) وظائف لبقية المواضع (كل منها لموضع واحد). تحتاج إلى عمل وظيفة لكل موضع رقم والتي ستظهر رقمًا محددًا (انظر الصورة السابعة والثامنة والتاسعة).

لقد قمت أيضًا بعمل وظيفة إعادة الضبط لجعل البيانات المعروضة على الشاشة أكثر موثوقية (انظر الصورة العاشرة).

الآن من أجل الحلقة ، التي سوف تتكرر عند تشغيل البرنامج.

يمكنك الآن تجميع الكود وتحميله إلى Arduino بالنقر فوق زر التحميل (سيقوم البرنامج بالتجميع والتحميل إلى Arduino إذا كان التجميع ناجحًا). (انظر الصورة الحادية عشر)

الخطوة 5: رمز إرسال استخدام ذاكرة الوصول العشوائي إلى المنفذ التسلسلي (C #)

الآن سأوضح لك طريقة واحدة لإرسال البيانات إلى منفذ تسلسلي في C #.

أنا أستخدم visual studio 2017 عند البرمجة. الكود ليس طويلاً على الإطلاق ، لكن الأمر استغرق بعض الوقت لمعرفة بعض الأجزاء ، أي كيفية تشغيل البرنامج عند بدء تشغيل الكمبيوتر وعدم إظهار نافذة وحدة التحكم القبيحة على سطح المكتب أو شريط المهام ، حسنًا ، صراخًا كافيًا ، دعنا الحصول على حق في الكود!

لذا لتبدأ بمشروع الكود هذا في الاستوديو المرئي ، يمكنك البدء بالنقر فوق ملف ومشروع جديد (انظر الصورة الأولى) ثم تحديد VISUAL C # ثم WINDOWS CLASSIC DESKTOP ثم النقر أخيرًا على تطبيق CONSOLE (الإطار الصافي) و طبعا سمها ما تريد واحفظه أينما تريد. (انظر الصورة الثانية)

الآن يمكنك البدء في ترميز البرنامج …

ستحتاج إلى أولئك الذين يستخدمون التوجيهات (انظر الصورة الثالثة) ، حسنًا في الواقع لا تحتاج إليهم جميعًا ، لكن لا يهم ما إذا كانوا هناك.

ويبدو الرمز الرئيسي على هذا النحو (انظر الصورة الرابعة) تذكر استخدام نفس PORT و BAUD-SPEED (9600) مثل الرمز الموجود في كود ARDUINO UNO !!! (انظر الصورة الخامسة). وتذكر أيضًا أن تتحقق من مقدار ذاكرة الوصول العشوائي لديك ، لدي 8 جيجابايت (7.90 جيجابايت) من ذاكرة الوصول العشوائي المثبتة ، ولهذا السبب لدي 7.90 في الكود (انظر الصورة الرابعة).

إذا كنت تتساءل عن سبب امتلاك DllImports ، فذلك لأنني أردت إخفاء النافذة تمامًا عن المستخدم ، في هذه الحالة ، ME ، لأن البرنامج سيبدأ تلقائيًا عند بدء تشغيل الكمبيوتر. لكن سأشرح المزيد عن ذلك لاحقًا.

في هذه المرحلة ، من الأفضل أن تختبر كلاً من برنامج Arduino و C # وتأكد من عدم وجود أخطاء. من المهم جدًا أن يكون لديك برنامج Arduino قيد التشغيل قبل بدء تشغيل برنامج C # ، وإلا فلن يعمل.

الآن عند كتابة البرنامج ، يمكنك الانتقال إلى مجلد البرامج حتى تجد مجلد bin وفتحه ، ثم انقر نقرًا مزدوجًا فوق مجلد debug وها هو ، * phew * تطبيقك / برنامجك الذهبي ، الآن الحق -انقر عليه ثم انقر فوق إنشاء اختصار … ثم اضغط على (windows) ⊞ -key + R-key على لوحة المفاتيح. ثم اكتب في مربع النص: shell: بدء التشغيل واضغط (إدخال / رجوع) مفتاح ↵ الآن عندما تكون في هذا المجلد ، أريدك أن تسحب الاختصار الذي تم إنشاؤه لتطبيقك إلى مجلد بدء التشغيل. وها أنت ذا … الآن سيبدأ البرنامج عندما تقوم بتشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

الآن يجب أن يعمل كل شيء ، إذا لم يكن كذلك ، فمن الأفضل أن تبدأ في البحث عن المشكلة:).

الخطوة السادسة: بناء القضية

يمكننا الآن الوصول إلى الجزء المادي من البناء الفعلي للبناء ، ضع في اعتبارك أنه سيتعين عليك إجراء بعض التعديلات للحالة لتناسب كل شيء. إنها مناسبة جدًا في حالتي لكل شيء ، لذلك أوصي بإجراء إنها أكبر قليلاً في كل مكان. ولكن إذا كنت تريد أن تصنع واحدة مثلي تمامًا ، فسأقدم لك بعض التدابير الأساسية وكيفية تجميعها معًا. لقطع الأنابيب التي استخدمت قاطع الأنابيب ، فهي مثالية لـ eh ، قطع الأنابيب ، meh ، لا القرف …

من الواضح أنه من الجيد الاختبار بحيث لا يكون هناك شيء فضفاض طوال عملية البناء بأكملها عن طريق توصيله بجهاز الكمبيوتر الخاص بك وبدء برنامج C # (تذكر وضع Arduino في نفس منفذ USB كما كان من قبل).

لذلك تحتاج أولاً إلى لوح خشبي يبلغ سمكه حوالي 4 مم (0.157 بوصة). انظر الصورة الأولى للحصول على تفاصيل حول قياسات جميع القطع.

أنا أستخدم مسدس الغراء الساخن لأنه سهل وسريع ، أوصي بذلك ، لكن الأمر متروك لك فيما ستستخدمه …

ملاحظة. أعتقد أن الصور ستصف العملية بشكل أفضل قليلاً ، ولكن تأكد من قراءة هذا: أنا أستخدم سكين الأداة المساعدة للشفرة المفاجئة لقطع القطع ، فقد استغرق الأمر بعض الوقت ، ولكن عند الانتهاء من ذلك ، يمكنك قص مكان ستكون الشاشة (على قطعة 60 × 45 مم) ، يجب أن تلائم الشاشة بإحكام شديد في "فتحة العرض" عندما تنتهي من ذلك ، يمكنك حفر ثقوب في الجزء السفلي من "صندوق العرض" لتناسب الأنابيب النحاسية ، من المهم أيضًا أن يتم تثبيت الأنابيب بإحكام في الفتحات. يمكنك الآن بدء تشغيل الأسلاك من الشاشة عبر الأنابيب (إذا كنت تستخدم أنبوبين (2) ، فيمكنك تقسيم عدد الكابلات بحيث يتم إدخالها في الأنابيب (ستة (6) أسلاك في كل أنبوب …) (انظر الصورة الثانية والثالثة والرابعة والخامسة والسادسة والسابعة)).

ملاحظة. لا أعتقد أنه ضروري ، ولكن إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك حفر بعض الثقوب في الأسفل حتى يتمكن Arduino من "التنفس" قليلاً. (انظر الصورة العاشرة).

الآن سوف تضطر إلى حفر ثقوب للأنابيب على لوحة "القاعدة" العلوية (انظر الصورة الثامنة). عندما تقوم بلصق كل القطع معًا ، لكن تذكر أن تترك جانبًا واحدًا غير لاصق طوال الوقت ، حتى تتمكن من إخراج Arduino في حالة الاستخدام في مكان آخر. لقد استخدمت قطعتين (2) مغناطيسين صغيرين وقطعتين معدنيتين صغيرتين (2) للتأكد من أن الجدار الجانبي في مكانه. يمكنك البدء في توصيل الأسلاك (إذا كنت قد فعلت ذلك مثلي ، أي أسلاك مكبرات الصوت العادية ، يمكنك توصيل الأسلاك بأسلاك توصيل من أنثى إلى ذكر ثم بـ Arduino) تأكد من توصيل المنافذ الصحيحة على Arduino. (انظر الصورة الأخيرة)

نظرًا لأن الحواف كانت قبيحة جدًا ، فقد قررت استخدام حبل رفيع لتغطية الحواف ، أعتقد أنه يبدو رائعًا في النهاية. لكن تذكر أن التصميم لم يكن الفكرة الرئيسية للمشروع بالنسبة لي هذه المرة ، لذا تأكد من جعل تصميمك أجمل من تصميمي * هذا ليس صعبًا للغاية *.

الخطوة 7: إنها حية وتعمل

تأكد من أن تسألني أي شيء إذا كنت غير متأكد من أي شيء يتعلق بهذا المشروع ، وسأحاول قصارى جهدي لشرح ذلك لك!

(سأقدم أيضًا اقتراحات حول كيفية جعل الكود أفضل حتى لأنني لست خبيرًا في ARDUINO UNOS).