PICO көмегімен RGB термометрі: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бұл біздің бүгінгі талпынысымыздың соңғы нәтижесі болды. Бұл термометр, ол температураны оқу үшін температура сенсорына қосылған акрил контейнерге салынған RGB жарықдиодты жолағының көмегімен сіздің бөлмеңізде қаншалықты жылы екенін білуге мүмкіндік береді. Біз бұл жобаны іске асыру үшін PICO қолданамыз.

1 -қадам: компоненттер

• PICO, mellbell.cc сайтында қол жетімді ($ 17)
• 1 метрлік RGB жарықдиодты жолақ
• 3 TIP122 Darlington транзисторы, ebay -де 10 пакет ($ 3.31)
• 1 PCA9685 16 каналды 12 биттік PWM драйвері, ebay-де қол жетімді ($ 2.12)
• 12 В қуат көзі
• 3 1k Ом резисторы, ebay -де 100 дана ($ 0.99)
• Нан тақтасы, ebay -де қол жетімді ($ 2.30)
• Ер - әйел секіргіш сымдар, ebay -де 40 дана ($ 0,95)

2 -қадам: RGB жолағын транзисторлар мен қуат көзі арқылы қосу

Жарық диодты жолақтар - бұл светодиодтармен толтырылған икемді платалар. Олар көп жағдайда қолданылады, өйткені оларды үйде, көлікте немесе велосипедте қолдануға болады. Оларды қолдана отырып, сіз тіпті RGB салқындатқыштарын жасай аласыз.

Сонымен, олар қалай жұмыс істейді? Бұл іс жүзінде өте қарапайым. Жарық диодты жолақтағы барлық светодиодтар параллель жалғанған және олар бір үлкен RGB светодиод сияқты әрекет етеді. Ал оны іске қосу үшін жолақты 12В жоғары ток көзіне қосу жеткілікті.

Жарық диодты жолақты микроконтроллермен басқару үшін қуат көзін басқару көзінен ажырату қажет. Жарық диодты жолаққа 12 вольт қажет, ал біздің микроконтроллер мұндай шығыс кернеуін ұсына алмайды, сондықтан біз PICO -дан басқару сигналдарын жібере отырып, сыртқы 12 вольтты жоғары ток көзін қосамыз.

Сондай -ақ, әрбір RGB ұяшығының ағымдағы тартуы жоғары, өйткені ондағы әрбір жарықдиодты - қызыл, жасыл және көк светодиодтарға 20 мА қажет, яғни бір RGB ұяшығын жарықтандыру үшін 60 мА қажет. Және бұл өте қиын, себебі біздің GPIO түйреуіштері бір істікке максимум 40 мА жеткізе алады, ал RGB жолағын PICO -ға тікелей қосу оны күйдіреді, сондықтан мұны жасамаңыз.

Бірақ шешім бар және ол Дарлингтон транзисторы деп аталады, ол өте жоғары ток күші бар транзисторлар, бұл біздің қажеттіліктерімізді қанағаттандыру үшін ағымды арттыруға көмектеседі.

Алдымен ағымдағы пайда туралы көбірек білейік. Ағымдағы пайда транзисторлардың қасиеті болып табылады, яғни транзистор арқылы өтетін ток оған көбейтіледі және оның теңдеуі келесідей болады:

жүктеме тогы = кіріс тогы * транзистордың күшеюі.

Бұл Дарлингтон транзисторында одан да күшті, өйткені бұл бір емес транзистордың жұбы, және олардың әсерлері бір -біріне көбейіп, бізге үлкен ток күшін береді.

Біз енді жарықдиодты жолақты сыртқы қуат көзіне, транзисторға және әрине PICO -ға қосамыз.

• Негіз (транзистор) → D3 (PICO)
• Коллектор (транзистор) → В (жарықдиодты жолақ)
• Эмиттер (транзистор) → GND
• +12 (жарық диодты жолақ) → +12 (қуат көзі)

PICO GND -ді қуат көздеріне қосуды ұмытпаңыз

3 -қадам: RGB жарық диодты жолағының түстерін басқару

Біздің PICO -да жалғыз PWM түйреуіші (D3) бар екенін білеміз, яғни ол біздің 16 жарықдиодты басқара алмайды. Сондықтан біз PICO PWM түйреуіштерін кеңейтуге мүмкіндік беретін PCA9685 16 каналды 12 биттік PWM I2C модулін енгіземіз.

Біріншіден, I2C дегеніміз не?

I2C - бұл байланыс хаттамасы, ол құрылғының мекен -жайын және қандай деректерді жіберу арқылы бір немесе бірнеше құрылғылармен байланысу үшін тек 2 сымды қамтиды.

Құрылғылардың екі түрі бар: біріншісі - деректерді жіберуге жауап беретін негізгі құрылғы, екіншісі - мәліметтерді қабылдайтын қосалқы құрылғы. Міне, PCA9685 модулінің түйреуіштері:

• VCC → Бұл өздігінен басқарылатын тақтаның күші. Максимум 3-5в
• GND → Бұл теріс түйреуіш, және ол тізбекті аяқтау үшін GND -ге қосылуы керек.
• V+ → Бұл модульге қосылған болса, сервоға қуат беретін қосымша қуат түйреуіші. Егер сіз сервоприводты пайдаланбасаңыз, оны ажыратуға болады.
• SCL → Сериялық сағат штыры, және біз оны PICO SCL -ге қосамыз.
• SDA → Сериялық деректер түйреуі және біз оны PICO SDA -ға қосамыз.
• OE → шығыс қосылған түйреуіш, бұл түйреу LOW белсенді, түйреуіш LOW болғанда барлық шығулар қосылады, жоғары болғанда барлық шығулар ажыратылады. Бұл қосымша түйреуіш модуль түйреуіштерін жылдам қосу немесе өшіру үшін қолданылады.

16 порт бар, әр портта V+, GND, PWM бар. Әрбір PWM түйреуіші дербес жұмыс істейді және олар сервоға орнатылған, бірақ сіз оларды жарық диодты шамдар үшін оңай пайдалана аласыз. Әрбір PWM 25 мА ток өткізе алады, сондықтан абай болыңыз.

Енді біз модульдің түйреуіштері мен не істейтінін білетін болсақ, оны RGB жарықдиодты жолағын басқара алу үшін PICO PWM түйреуіштерін көбейту үшін пайдалануға мүмкіндік береміз.

Біз бұл модульді TIP122 транзисторларымен бірге қолданатын боламыз және оларды PICO -ға осылай қосу керек:

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO).
• GND (PCA9685) → GND.
• SDA (PCA9685) → D2 (PICO).
• SCL (PCA9685) → D3 (PICO).
• PWM 0 (PCA9685) → BASE (бірінші TIP122).
• PWM 1 (PCA9685) → BASE (екінші TIP122).
• PWM 2 (PCA9685) → BASE (үшінші TIP122).

PICO GND -ді GND қуат көзіне қосуды ұмытпаңыз. PCA9685 VCC түйреуішін қуат көзінің +12 вольтіне қоспаңыз, әйтпесе ол зақымдалады

4 -қадам: RGB жарық диодты жолағының түсін сенсордың көрсеткішіне байланысты басқарыңыз

Бұл бұл жобаның соңғы қадамы, және онымен бірге біздің жоба «ақымақтықтан» ақылды болуға және қоршаған ортаға байланысты өзін -өзі ұстай білу қабілетіне айналады. Ол үшін біз PICO -ны LM35DZ температура сенсорымен қосамыз.

Бұл сенсорда аналогтық шығыс кернеуі бар, ол айналасындағы температураға байланысты. Ол 0 Цельсий бойынша сәйкес келетін 0в -тан басталады, ал 0С -тан жоғары әр градус үшін кернеу 10мВ -қа артады. Бұл компонент өте қарапайым және тек 3 аяғы бар және олар келесі түрде қосылған:

• VCC (LM35DZ) → VCC (PICO)
• GND (LM35DZ) → GND (PICO)
• Шығу (LM35DZ) → A0 (PICO)

5 -қадам: Қорытынды код

Енді бізде PICO -мен байланысқан барлық нәрсе бар, оны жарықдиодты температураға байланысты түсін өзгерту үшін бағдарламалауды бастауға рұқсат етіңіз.

Ол үшін бізге келесілер қажет:

Конст. температура сенсорынан оқуды алатын A0 мәні бар «tempSensor» деп аталатын айнымалы

Бастапқы мәні 0 болатын «sensorReading» деп аталатын бүтін айнымалы мән. Бұл сенсордың бастапқы көрсеткішін сақтайтын айнымалы

Бастапқы мәні 0 болатын «вольт» деп аталатын өзгермелі айнымалы. Бұл айнымалы сенсордың өңделмеген мәнін вольтке сақтайды

Бастапқы мәні 0 болатын «temp» деп аталатын өзгермелі айнымалы. Бұл айнымалы сенсордың вольт көрсеткіштерін сақтайды және оны температураға түрлендіреді

Бастапқы мәні 0 бар «салыстырылған» деп аталатын бүтін санның айнымалысы. Бұл біз уақытша айнымалы мәнді салыстыратын PWM мәнін сақтайды және бұл айнымалы диодты жолақтың түсін басқарады

Бұл кодты қолдана отырып, PICO температура сенсорының деректерін оқиды, оны вольтқа, содан кейін Цельсийге түрлендіреді, және ақырында ол Цельсий дәрежесін біздің жарықдиодты жолағымыз оқи алатын PWM мәніне салыстырады, және бұл бізге дәл қажет.

6 -қадам: Сіз дайынсыз

Біз сонымен қатар жарықдиодты жолаққа жақсы тұру үшін акрил контейнер жасадық. Егер сіз оларды жүктегіңіз келсе, CAD файлдарын осы жерден таба аласыз.

Сізде керемет жарық диодты термометр бар, ол сізге температураны қараған кезде автоматты түрде айтады, бұл туралы айту өте ыңғайлы: P

Егер сізде қандай да бір ұсыныстар немесе кері байланыс болса, түсініктеме қалдырыңыз және бізді facebook -те қадағалап отыруды немесе mellbell.cc сайтына кіруді ұмытпаңыз.