Қолмен Arduino қағаз рок қайшы ойыны 20x4 СКД дисплейі I2C көмегімен: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Барлығына сәлем немесе мен «Сәлем әлем!» Деп айтуым керек шығар.

Сіздермен Arduino -ның көп нәрсеге қол жеткізген жобасымен бөлісу мен үшін үлкен қуаныш болар еді. Бұл I2C 20x4 СКД дисплейі бар Arduino Paper Rock Scissors портативті ойыны. Сіз білесіз бе, сіз «Қағаз рок қайшысының тағы бір ойыны?» Бірақ Arduino Paper Rock Scissors ойындарының көпшілігінде қарапайым светодиодтар қолданылады, мен сонымен қатар серво арқылы көтерілген қағаз белгілерін қолданғанын көрдім. Бұлар керемет. Бұл жоба 20х4 СКД дисплейін қолданады және оны I2C көмегімен, ал онсыз жасады (мұнда көрсетілмеген). Нан тақтайшасы ғана емес, аяқталған көрінісі бар арзан қап қажет. Барлығының 3D принтеріне қол жетімділігі жоқ және ол бар адамға ақша төлегісі келмейді. Мен өз ойымды басқалармен бөлісу үшін оңай болғанын қалаймын. Менің бағдарламалау дағдыларым жаңа деңгейде болғандықтан, эскиз өте қарапайым және түсінуге және өңдеуге оңай. Бұл менің эскиз жасау бойынша жеке білімім болды. Сіз эскизде көптеген жазбаларды таба аласыз және ол дұрыс деп сенгенше ол көптеген (20+?) Қайталаудан өтті. Жобаның құны 20 доллардан аспайды (I2C емес).

Мен 2018 жылы Arduino -дан бастадым және олардың веб -сайттарын қарап шығып, қолымнан келгеннің бәрін оқыдым. Мысалдармен бірге жасалған жобалармен тәжірибе жасап, көптеген нұсқаулықтарды оқыңыз, сондықтан сіз көптеген жылдар бойы бөліскенсіз. Оларды бағалаңыз және сізден көп нәрсені үйрендік. Рақмет сізге. Енді мен өзімнің жеке шығармашылығымды қосқанда үйренгендеріммен бөліскім келеді. Пікірлер бөлімінде мұны қалай жасау керектігі туралы көптеген сұрақтар жиналмас бұрын және есте сақтаңыз, мен мұны Arduino -да тәжірибесіз бастадым. Мен Arduino мен Instructables веб -сайттарындағы мысал жобаларды құру арқылы білдім. Балалар мен сендерден үйрендім. Сіз тығырыққа тірелген кезде, бұл сіздің шешіміңізді табудың ең жылдам жолы болуы мүмкін.

1 -қадам: Жобаға кіріспе

СКД дисплейі Amazon -дан таңдалды және I2C 20x4 СКД таңдады, себебі бағасы төмен (шамамен $ 12 - $ 18) және сымдар мен бағдарламалаудың қарапайымдылығы. Егер қаласаңыз, оны I2Cсіз пайдалануға болады және оны 7 долларға арзан алуға болады. Бірақ сізге басқа кітапхана мен сымдар схемасын қолдану және Arduino түйреуіштерін көбірек пайдалану қажет болады. Уайымдамаңыз, бұл екі жаққа да жеткілікті. I2C 20x4 сериялы құрастыру оңай болар еді, сымдар аз болса, шатастырмайды. Бірақ параллель 20x4 СК шамамен 5 долларға арзан. Мен сымдардың екеуінің де схемасын жасадым. Басқа бөлшектердің көпшілігін мен Amazon мен бірнеше жергілікті дүкеннен сатып алдым. Менің қорапшам бос капучино сусыны қоспасы бар қорап. Маған қуатты қосу/өшіру, кез келген компоненттерде жұмыс істеу немесе батареяны ауыстыру үшін қақпақ оңай ашылатыны ұнайды. Және «Эй!» қорап тегін болды және маған капучино ұнайды. Пластмассаны қайта өңдеу қоршаған ортаға пайдалы. Сіз өзіңізге ұнайтын кез келген қорапты қолдана аласыз, немесе бәрі қорапқа немесе нан тақтасына сәйкес келеді. Мен арзанға «аяқталған жобаның көрінісін» алғым келді. Менің ойымша, біреу 3D басып шығарылған нұсқаны жасайды. Arduino сізбен бірге СКД -де Paper Rock Scissors ойынын ойнайды, ұпай сақтайды, сіз батырмалармен енгізе аласыз, ал егер сіз таңдасаңыз, алдауға мүмкіндік беретін нұсқа бар. Алғашында алдау функциясы отладтау мақсатында жазылған, мен оны аяқтағаннан кейін мен оны түсіндірдім. Мен тек көңіл көтеру үшін оны қайтадан салып қойдым.

2-қадам: нан тақтасы

Мен өз тізбектерімді Arduino Uno көмегімен қолдандым, бірақ бәрін біріктіргенде Arduino Nano қолданылды, себебі ол қорапқа жақсы сәйкес келеді. Сонымен, сіз мұны екеуімен де жасай аласыз. Бірақ IDE -де бірнеше параметрлерді өзгертуді ұмытпаңыз. Нано СКД артқы жағына Command Strips немесе екі жақты жабысқақ таспа көмегімен орнатылады. Arduino Nano құрылғысын USB коннекторы сыртқа қарайтындай етіп I2C торап тақтасының жанына орналастырыңыз (СКД оң жағында). Қораптың ішінде Command Strips көмегімен орнатылған қуат үшін SPST слайд қосқышы бар 9в немесе 4х АА (6в береді) батарея қорабын пайдалануға болады. Оны екі жолмен жасаған Arduino-да кернеу реттегіші бар, ол оны 5 вольтке дейін төмендетеді. Егер сіз бұл туралы ойласаңыз, бұл ойын шын мәнінде «9 вольтты өлген батареяларды» қуатқа айналдырып, жақсы жұмыс істей алады. (Сіз түтін детекторының батареяларын жылына екі рет ауыстырасыз, солай ма?) 9в батареяны пайдаланатын басқа құрылғыларда ол 6-8 вольтта өлді деп айтуы мүмкін; бірақ ол «Arduino Dead!» болғанша өлмейді.

Жобаны әзірлеу кезінде мен енгізу үшін 4 SPST батырмасын қолдандым, бірақ болашақта ойынды ойнауға мүмкіндік беретін SPST 5 батырмасын қолдандым. Мүмкін лабиринт ойыны шығар? Түймелерге арналған резисторлық кернеу бөлгіш командалық жолақтармен орнатуға болатын прото тақтаның сынық бөлігіне бірге орнатылады.

3 -қадам: құрастыру

Жинау:

4 негізгі жинақ - бұл қосымша I2C торапты тақтасы бар СКД, Arduino Nano, резисторлар мен түйіспелер бір -бірімен байланысқан прото тақтаға қосылған және қосу/өшіру қосқышы бар батарея қорабы.

Сіз схемаға сәйкес протон тақтасын немесе қатаң сымды нанға отырғызудан бастауыңыз керек. Маған СКД -ні сызатпау үшін қораптың қақпағында бетін төмен қаратып сақтау ұнайды. Мен протокол тақтасына қосу үшін 5V бар Arduino -ның бір жағында ғана тақырып қолдандым. Мен Arduino-дан протокол тақтасына дейін 3 тақырыпты (көп дәнекерлеу жұмыстары) көпір жасадым, сондықтан олар СКД-нің артқы жағында командалық жолақтармен немесе екі жақты жабысқақ таспамен жалпақ болды. Бірақ шын мәнінде, тақталарды дәнекерлеу сымдарын бірінен екіншісіне қосуға болады. Прото тақтаны LCD I2C -ге қосу үшін әйел тақырыпты қолданды. Түймелер үшін 5 дәнекерлеу нүктесін жасау үшін прото тақтаның резисторлық аяқтарын пайдалануға болады. Әр түйменің екінші аяғы A0 түйреуішіне өтеді. Әр түймені дәнекерленген 2 сым қажет болады. Түймешіктің аяқтарын қолдану керектігін анықтау үшін Ом метрін пайдаланыңыз, бірақ, әдетте, сіз бір -бірінен қиғаш емес аяқтармен (бір -бірінен диагональды) қателесе алмайсыз.

IDE ішіндегі Arduino үшін параметрлерді таңдаңыз. Эскизді жүктеп алып, оны Arduino -ға жүктеңіз.

Сіз оны қорапқа салуға дайынсыз ба? Капучино жапсырмасын алып тастады, менің қорапшамды жуып кептірді. Көріп отырғаныңыздай, СКД қорапшасындағы саңылауды мұқият өлшеңіз және кесіңіз, ол 3 СКБ бұрыштық тесіктерге (қораптың түбіне 2, қақпақтың жанында 1) бұрандалы бекітілген. қораптың артында және үйкеліспен оны орнында ұстаңыз. СКД -дегі бұрандалы тесік терминалға тым жақын болуы мүмкін, сондықтан мен оны өткізіп жіберемін. Дубельдердегі бұрандалар үшін пилоттық тесіктерді бұрғылау үшін Exacto пышағын қолданды (сақ болыңыз, сырғып кетпеңіз және өзіңізді шаншып алмаңыз, түйреуішпен ұстаңыз). Қорапты түпкілікті орнату үшін аздап майыстыруға тура келді, бірақ ол дұрыс қалыпқа оралды. Түймешіктерге арналған саңылаулар «бұрғыланады», оларды орналастыру (түзу жиектермен сызықтар салу) және қорапта «ерігенше» терминалдарды дәнекерлегішпен қыздыру. Содан кейін түймелер суығаннан кейін түймелерді алып тастады және 6 « - 9» CAT 5e сымының қалдықтарына немесе түймелерге 18 -ден 22 -ге дейінгі сымға дәнекерледі. Түймешіктерді алдымен тесіктерге орнатыңыз, содан кейін резистордың протон тақтасына дәнекерлеңіз. Супер желім, ыстық желім немесе тіпті үйкеліс нүктелері түймелерді орнында сақтайды. Бір құрылыста аккумулятор қорапшасы, резисторлық прото-тақта мен LCD / Arduino жинағының арасындағы соңғы байланыстарды жеңілдетуге көмектесу үшін телефон кабелінің қосқыштары (мөлдір пластикалық блоктардағы қызыл шеңберлер) қолданылды. Егер қаласаңыз, оның орнына дәнекерлеу мен жылытуды қолдануға болады. Содан кейін барлық сымдар мен компоненттерді қорапқа абайлап итеріп, қақпақты жабыңыз. Сіз мұның бәрін жасамас бұрын батареяны орнатып, Arduino эскизін жүктедіңіз бе? Сондай -ақ, сізге Github -та ақысыз жүктеуге болатын I2C бар немесе жоқ 20х4 СКД дисплейі үшін кітапхана қажет болады (қайсысын таңдайсыз). Оны қосыңыз, көріңіз және жұмыс істейтінін көріңіз. Кейінірек мен оқуды жеңілдету үшін эскизімді үзіліспен өңдедім, «жыпылықтайтын нүктелер эффектісін» және басқа да көптеген пікірлерді қостым. Arduino -ны USB қосуға және жаңа эскиз жүктеуге болатындай етіп орналастыруға тырысыңыз. Эскиз жасау кезінде, әрине, схема қолданылды. Сіз ағындық диаграмманың әрбір блогы қай жерде екенін анықтайтын түсініктемелерді таба аласыз.

Сіз батырмалар тізбектелген / параллель тізбекте екенін білесіз, бұл сізге бір түйме үшін қалағанша бір Arduino кіріс түйреуішін пайдалануға мүмкіндік береді. Схема мәнді аналогтық түйреуішке беру үшін кернеуді бөлгіш ретінде әрекет етеді, әр басылған түйменің мәнін өзгертеді. Сіз резисторлар негізінде тізбектегі мәндерді анықтау және эскиздегі «қабылданған мәндерді» өзгерту үшін сериялық мониторды пайдалана аласыз.

Сіз өзіңіздің жеке құрылысыңызды қызықты өткізесіз деп үміттенемін! Егер сіз мұның бір түрін жасасаңыз немесе кейбірін жасасаңыз, бізбен бөлісіңіз. Оқығаныңызға рахмет.

4 -қадам: Бағдарламалау және параметрлер

Енді IDE көмегімен көңіл көтеру үшін. Сіз капучино ішкен боларсыз деп үміттенемін. Сізге сергек болуға көмектесу үшін қажет болуы мүмкін.

Сізге кейбір кітапханаларды орнату қажет болуы мүмкін. Сізге I2C үшін Wire.h, LCD үшін LCD.h, I2C басқарылатын СКД үшін LiquidCrystal_I2C.h қажет болады. Сондай -ақ, Arduino -ға 4 таңбалы 4 жолақты СК қолданатынын айту үшін lcd.begin (20, 4) пәрменін қолдану қажет болады және басқа параметрлер болуы мүмкін.

Кітапханаларды орнату туралы ақпаратты мына жерден қараңыз:

Arduino IDE -де сіз өзіңіздің тақтаңызды және оған қосылған портты орнатуыңыз қажет болуы мүмкін. Портты компьютердің басқару тақтасынан/құрылғы менеджерінен/Әмбебап сериялық шина контроллерінен табуға болады. Сіз қандай Arduino қолданатынын анықтауыңыз керек. Мен Arduino Nano қолданамын, бірақ Uno бұл үшін де жұмыс істейді. Параметрлерді мұқият таңдаңыз.

Сізге I2C мекенжайын анықтау қажет болуы мүмкін. Сіз оны тақтадан секірушілерден тікелей оқи аласыз. I2C сканерін Arduino.cc сайтынан немесе https://www.gammon.com.au/forum/?id=10896 және басқа жерлерден жүктеуге болады.

Бұл жерде сіз бағдарламаны Arduino -ға жүктей аласыз және оның функционалдығын тексере аласыз. СКД экраны жанады ма? Сіз кейіпкерлерді оқи аласыз ба? Бірде мен тізбекті құрдым, содан кейін артқы жарығы тексерілді, бірақ таңбалар оқылмады. Оның дұрыс салынғанына көз жеткізу үшін бірнеше сағат (дәл солай, HOURS) параметрлерді тексеруге және қосылымдарды сергітуге жұмсалды. Бір -екі күнге бас тартты. Кейінірек оған оралды және торап тақтасындағы айнымалы резистор ең төменгі деңгейге қойылғанын түсінді. Оны өзгертті және кейіпкерлер көрінді. Жұмыс үстелінде басыңды қағу. Басыңды үстелге ұрудың тағы бір себебі? Егер сізге батареяны ауыстыру қажет болса, резисторды қайта реттеу қажет болуы мүмкін. Бұл болған кезде мен кіру үшін қораптың артындағы кішкене тесікті кесіп алдым.

Бұл бағдарламада түймелер үшін пайдаланылатын резисторлардың негізінде өзіңіздің түйме мәндерін орнату қажет болуы мүмкін. Сіз бұл ыңғайлы шағын эскизді пайдалана аласыз және сериялық мониторды қосуды ұмытпаңыз. Эскизді іске қосыңыз және әр түймені басып, әр мәнді жазыңыз. Содан кейін түйме мәндерін көрсету үшін эскизді өңдеңіз. Содан кейін өңделген эскизді тақтаға жүктеп, оның жұмыс істейтінін тексеріңіз.

Көптеген айнымалылар бар, бәрі дұрыс болуы керек, ал сіздікі менікінен өзгеше болуы мүмкін. Шыдамдылық танытып, әр түрлі нәрсеге тырысу сіздің жұмысыңызға көмектеседі. Сондай-ақ, Arduino айнымалы мәндерін орнатқаннан кейін есіңізде болсын (тақта атауы, com 3, 5 немесе кез келгені, процессор мен бағдарламашы [барлығы құралдар астында]), сіз олардың бәрін дұрыс орнатқан боларсыз, бірақ ол жұмыс істемейді, себебі сізге қайта жүктеу қажет. Arduino -ны ажыратып, компьютерге қайта қосыңыз. Сізге компьютерді сақтап, қайта жүктеу қажет болуы мүмкін.

Бұл эскизді жүктеңіз, мониторды іске қосыңыз, түймелерді басыңыз және мәндерді жазыңыз, содан кейін менің қарсылас мәндерімді ауыстыратын Қағаз рок қайшысының эскизін өңдеңіз. Қағаз рок қайшыларының эскизін іске қосыңыз және оның дұрыс жұмыс істейтінін тексеріңіз. Ия, сіз түймелеріңізді қате тәртіпте орнаттыңыз ба? Егер сіз оларды белгілі бір тәртіппен алғыңыз келсе, оларды қайта орнатуыңыз қажет болуы мүмкін.

Масайрау!

5 -қадам: Түймешік оқу эскизі негізгі эскизде өңдеуге қарсылас мәндеріңізді табуға көмектеседі. Негізгі эскизге кіру үшін әр түймені басып, резистор мәндерін жазыңыз

// түймені оқу эскизі

жарамсыз орнату () {

// бір рет іске қосу үшін орнату кодын осында қойыңыз:

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

// бірнеше рет іске қосу үшін негізгі кодты осында қойыңыз:

int buTTon; // Оқу түймелері үшін

buTTon = 0; // Оқу түймелері үшін

buTTon = analogRead (A0); // Түймешіктерді оқуға арналған команда

кешіктіру (100);

Serial.println (buTTon);

6 -қадам: Бөлшектер тізімі мен сізге қажет құралдар

Amazon -дан бөлшектер тізімі:

Arduino Uno немесе Arduino Nano

I2C бар немесе жоқ 20х4 СКД дисплейі

SPST жылжымалы қосқышы бар 9в немесе 6в батарея қорабы (немесе сырғытпаны бөлек алыңыз)

5x SPST түймелері

1x тартылатын резистор 1к - 5к

5x резисторлары 1к -тан аз, 200 - 500 Ом жақсы

Бөлшектер тізімі Басқа орындар немесе дүкендер:

9 вольт немесе 4 вольтты 1,5 вольтты батарея (9 вольтты опция «көбінесе өлі» батареяларды қайта өңдеуге мүмкіндік береді)

Командалық жолақтар (толтыру пакеті пайдаланылған) немесе екі жақты жабысқақ таспа

Телефон кабелі қосқыштары (міндетті емес, бірақ сымдарды қосуды жеңілдетеді)

1/4 дюймдік бірнеше дюйм

Сұйық кристалды дискіге бекітуге арналған кішкене ағаш бұрандалар

Дәнекер

18 га сымдар үшін жылуды азайтыңыз

Қалдықтар немесе қайта өңдеу бөліктері:

Бос капучино сусынының қоспасы бар қорап (әркімде 3D принтер жоқ, капучино бар және пластикті қайта өңдеңіз)

Шамамен 1 «x 2» көлеміндегі Proto тақтасының сынықтары, бірақ мен Amazon протободы қолдандым

Әр түрлі ұзындығы 18 -ден 22 -ге дейінгі сым немесе Cat 5e қатты ядросы

Сізге қажет құралдар:

Кішкентай Philips бұрағыш

Кішкентай жалпақ бұрағыш

Exacto пышағы

Дәнекерлеуіш пен дәнекерлеуіш

Ауыр қайшылар

Мұрын инелері

Сызғыш

7 -қадам: Қосымша ақпарат пен негізгі эскиз

Оқығаныңызға рахмет. Мен көп екенін білемін. Бұл менің бірінші нұсқаулығым және бұл мен үшін біраз тәрбиелік болды. Артқа қарасам, мен кейбір жерлерде сөзсіз, ал кейбір жерлерде тым қысқа екенімді көремін. Мен құрастыруды қадамдарға бөлуім керек еді. Мен бұл жобаны он шақты рет жасағаннан кейін, ол дұрыс болғанға дейін кейбір суреттер бір немесе басқа модельден алынған. Мен қайтып оралып, бір модельді суретке түсіруім керек. Мен де бір -екі бейне қосқым келеді. Иә, мен қайтып оралып, бұл заттарды жөндеймін. Бірақ әзірге мен оны сіздің қолыңызға беремін. Сіз оны мен сияқты жасағанды ұнатасыз деп үміттенемін. Оқығаныңыз үшін тағы да рахмет.