التحكم في التسارع اللاسلكي Rgb-LED's: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

تستخدم مقاييس التسارع MEMS (الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة) على نطاق واسع كأجهزة استشعار للإمالة في الهواتف المحمولة والكاميرات. تتوفر مقاييس التسارع البسيطة على شكل شرائح إلكترونية ولوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور منخفضة التكلفة.

تعتبر الرقائق اللاسلكية أيضًا ميسورة التكلفة ومتوفرة في الدوائر المجمعة ، مع وجود شبكة هوائي متطابقة وأغطية فصل على متن الطائرة. قم بتوصيل كل من اللوحة اللاسلكية ومقياس التسارع بمتحكم دقيق عبر واجهة تسلسلية ولديك وحدة تحكم لاسلكية بوظائف nintendo-wii. ثم قم ببناء جهاز استقبال بنفس النوع من الشرائح اللاسلكية ومصابيح rgb-LED التي يتم التحكم فيها بواسطة pwm ، فويلا ، لديك إضاءة غرفة ملونة لاسلكية يتم التحكم فيها بالإمالة. حافظ على مستوى لوحة جهاز الإرسال بحيث يكون اللوح متجهًا لأعلى ويكون مؤشر LED باللون الأزرق البارد ، بينما يكون مؤشر LED الأزرق فقط نشطًا. ثم قم بإمالة جهاز الإرسال في اتجاه واحد وتختلط باللون الأحمر أو الأخضر حسب الاتجاه الذي تميله فيه. قم بالإمالة على طول الطريق حتى 90 درجة ، وستذهب خلال كل مزيج من الأحمر والأزرق أو الأخضر والأزرق حتى ينشط اللون الأحمر أو الأخضر فقط عند الإمالة بزاوية 90 درجة. قم بالإمالة قليلاً في الاتجاهين x و y وستحصل على مزيج من كل الألوان. عند 45 درجة في جميع الاتجاهات ، يكون الضوء عبارة عن مزيج متساوٍ من الأحمر والأخضر والأزرق ، بمعنى آخر ، الضوء الأبيض. الأجزاء المستخدمة متوفرة من متاجر الهوايات الإلكترونية. يجب التعرف عليه من بعض الصور.

الخطوة 1: جهاز الإرسال مع مقياس التسارع

يعتمد جهاز الإرسال على متحكم Atmel avr168. اللوحة الحمراء المريحة مع 168 هي لوحة اردوينو مع منظم الجهد ودائرة إعادة الضبط. يتم توصيل مقياس التسارع بـ avr باستخدام ناقل i2c ذي bit-banged ، ويتم توصيل اللوحة اللاسلكية بـ SPI للأجهزة (الواجهة الطرفية التسلسلية).

اللوح لاسلكي بالكامل مع حزمة بطاريات 4 ، 8 فولت مثبتة تحتها. تقبل اللوحة اللاسلكية و اردوينو وي ما يصل إلى 9 فولت ولديهما منظم جهد خطي على متن الطائرة ، لكن مقياس التسارع يحتاج إلى 3 ، 3 فولت من السكة المنظمة في الأسبوع.

الخطوة 2: جهاز استقبال مع RGB-LED

يعتمد جهاز الاستقبال على لوح atmel avr169 demoboard المسمى فراشة. تحتوي اللوحة على الكثير من الميزات غير المستخدمة في هذا المشروع. يتم توصيل tranceiver اللاسلكي بـ PortB ويتم توصيل مؤشر LED الذي يتم التحكم فيه بواسطة pwm بـ PortD. يتم توفير الطاقة عند رأس ISP ، 4.5 فولت كافية. يمكن للوحة اللاسلكية أن تتحمل 5 فولت على دبابيس الإدخال / الإخراج ، ولكنها تحتاج إلى إمداد 3.3 فولت الذي يتم توفيره بواسطة المنظم الموجود على اللوحة.

يعد كبل الرأس المعدل لـ rf tranceiver مناسبًا حقًا ، ويربط اللوحة اللاسلكية بوحدة التحكم في الطاقة والأجهزة الموجودة على الفراشة. إن shiftbright عبارة عن وحدة تحكم في تعديل عرض النبضة بقيادة rgb والتي تقبل أمر 4 بايت يتم تثبيته ثم تثبيته على دبابيس الإخراج. حقا من السهل الاتصال في سلسلة. ما عليك سوى تحويل العديد من كلمات الأوامر ، وسينتهي الأمر الأول الذي تم إزاحته للخارج في آخر مؤشر LED متصل في سلسلة الأقحوان.

الخطوة الثالثة: البرمجة سي

تمت كتابة الكود بلغة C لأنني لم أهتم بتعلم لغة المعالجة "الأسهل" التي يعتمد عليها اردوينو. لقد كتبت واجهة SPI و rf tranceiver بنفسي من أجل تجربة التعلم ، لكنني استعرت رمز المجمع i2c من avrfreaks.net. واجهة shiftbright هي bitbanged في كود C. كانت إحدى المشكلات التي واجهتها هي الاختلافات الإشعاعية الصغيرة في خرج مقياس التسارع ، مما جعل وميض LED كثيرًا. لقد قمت بحل هذا باستخدام مرشح تمرير منخفض للبرنامج. متوسط مرجح متحرك على قيم مقياس التسارع. يدعم rf-tranceiver الأجهزة crc و ack مع إعادة الإرسال التلقائي ، ولكن بالنسبة لهذا المشروع ، كان التحديث السلس لمصابيح LED في الوقت الفعلي أكثر أهمية. لا تحتاج كل حزمة تحتوي على قيم مقياس تسارع إلى الوصول سليمة إلى جهاز الاستقبال ، طالما تم تجاهل الحزم التالفة. لم أواجه أي مشاكل مع حزم الترددات اللاسلكية المفقودة ضمن خط رؤية يبلغ 20 مترًا. ولكن بعيدًا ، أصبح الارتباط غير مستقر ، ولم يتم تحديث المصابيح باستمرار.) ؛ RF_send (القيم) ؛ تأخير (20 مللي ثانية) ؛} الحلقة الرئيسية للمستقبل في رمز زائف: التهيئة () ؛ بينما (صحيح) {newValues = blocking_receiveRF ()) ؛ rgbValues = rgbValues + 0.2 * (newValues-rgbValues) ؛ كتابة rgbValues إلى shiftbrigth ؛}

الخطوة 4: النتيجة

لقد اندهشت من مدى سلاسة ودقة التحكم. لديك حقًا تحكم في دقة أطراف الأصابع في اللون. تتميز وحدة التحكم pwm-LED بدقة 10 بت لكل لون ، مما يجعل ملايين الألوان الممكنة. لسوء الحظ ، يحتوي مقياس التسارع على دقة 8 بت فقط مما يجعل عدد الألوان النظرية يصل إلى الآلاف. لكن لا يزال من غير الممكن إدراك أي خطوة في تغيير اللون. لقد وضعت جهاز الاستقبال في مصباح IKEA والتقطت صورة بألوان مختلفة أدناه. يوجد أيضًا مقطع فيديو (جودة رهيبة)