SteamPunk радиосы: 10 қадам (суреттермен)

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

Жоба: SteamPunk радиосы

Күні: мамыр 2019 - тамыз 2019 ж

ШОЛУ

Бұл жоба мен қабылдаған ең күрделі болып табылады, он алты IV-11 VFD түтікшелері, екі Arduino Mega картасы, он жарық диодты Neon жарық схемасы, серво, электрмагнитті, екі MAX6921AWI IC чипі, бес тұрақты ток көзі, HV қуаты. жеткізу, екі тұрақты кернеу өлшегіші, тұрақты ток күшейткіші, FM стерео радио, 3 Вт күшейткіш, СКД экран және пернетақта. Жоғарыда келтірілген бөліктер тізімінен басқа, екі бағдарламалық жасақтама нөлден басталуы керек еді, ақырында бүкіл радионың құрылысы шамамен 200 сағатты қажет етті.

Мен бұл жобаны Instructables сайтына енгізуді шештім, мүшелер бұл жобаны толығымен қайта шығарады деп күтпейді, керісінше, оларды қызықтыратын элементтерді таңдайды. Сайт мүшелері үшін ерекше қызығушылық тудыратын екі бағыт MAX6921AWI екі чипі мен онымен байланысты сымдарды қолдану арқылы 16 IV-11 VDF түтіктерін басқару және екі Mega 2650 картасы арасындағы байланыс болуы мүмкін.

Бұл жобаға енгізілген әр түрлі компоненттер IV-11 түтіктерінен және EBay-де алынған MAX6921AWI чиптерінен басқа, жергілікті түрде алынған. Мен жылдар бойы қораптарда қалатын әр түрлі заттарды өмірге қайтарғым келді. Барлық АЖ клапандары, мұнда барлық қондырғылар істен шыққанын түсінумен алынған.

1 -қадам: БӨЛІКТЕР ТІЗІМІ

1. 2 x Arduino Mega 2560 R3

2. RDA5807M FM радиосы

3. PAM8403 3W күшейткіші

4. 2 х 20 Вт динамиктер

5. Ди-полярлық FM Ариэль

6. 16 X IV-11 VDF түтіктері

7. 2 x MAX6921AWI IC чипі

8. 2 x MT3608 2A Max DC-DC Step Up Power Module Booster Power Module

9. 2 x XL6009 400КГц автоматты Бак модулі

10. 1 арналық модуль, Arduino ARM PIC AVR DSP үшін 5В төмен деңгейлі триггер

11. 2 Arduino ARM PIC AVR DSP үшін 5V 2-арналы модульдік қалқан

12. Электр магнитті көтеру 2.5KG/25N электромагнитті тұрақты ток 6В

13. 4 фазалы қадамдық қозғалтқышты ULN2003 чипі арқылы басқаруға болады

14. 20*4 СК 20X4 5V Көк экранды LCD2004 дисплейі СКД модулі

15. IIC/I2C сериялық интерфейс модулі

16. 6 x Bits 7 X WS2812 5050 RGB жарықдиодты жарықдиодты шам

17. 3 x LED сақинасы 12 x WS2812 5050 RGB светодиоды интеграцияланған драйверлері бар Neo Pixel

18. 2 x LED сақинасы 16 x WS2812 5050 RGB светодиоды интеграцияланған драйверлері бар Neo Pixel

19. LED Strip икемді RGB 5м Ұзындығы

20. 12 негізгі мембраналық қосқыш пернетақтасы 4 x 3 матрицалық массив матрицалық пернетақта қосқышы

21. BMP280 Arduino үшін цифрлық барометрлік қысымның 3.3В немесе 5В датчигі

22. DS3231 AT24C32 IIC модулі Precision RTC Real Time Clock Module

23. 2 х білікті білікті сызықты айналмалы потенциометр 50К

24. 12В 1 амперлік қуат адаптері

2-қадам: IV-11 VDF түтіктері мен MAX6921AWI IC чипі

Бұл жобалардың MAX6921AWI чипін қолдануы менің бұрынғы Оятқыш сағат жобасына негізделген. IV-11 сегіз түтіктің әрбір жиынтығы Multiplex бақылау әдісі арқылы бір MAX6921AWI чипі арқылы басқарылады. Қосылған екі PDF файлында сегіз құбырлы жиынтықтың сымы көрсетілген және MAX6921AWI чипі түтікке қалай қосылғанын және өз кезегінде Arduino Mega 2560 сымына қосылғанын көрсетеді. Тор кернеу желілері бөлек сақталады. Құбыр шығысын анықтау өте маңызды, PDF файлын қараңыз, оған 1,5В қыздырғыш 1 және 11 түйреуіштер, 24в анодты түйреуіш (2), ақырында сегіз сегмент пен «dp» түйреуіштері кіреді, 3 - 10. Уақыт өте келе, құбырлар жиынтығын сыммен қосуды бастамас бұрын, қарапайым сынақ қондырғысының көмегімен әрбір сегментті және «dp» сынауға тұрарлық. Әр түтік түйрегіші MAX6921AWI чипіне қашықтан қосылу үшін қосымша сымдар қосылған соңғы түтікке дейін келесі құбырлар желісімен тізбектей қосылады. Бұл процесс қыздырғыштың 1 және 11 түйреуіштерінде де жалғасады. Мен 11 жолдың әрқайсысы үшін түсті сымды қолдандым, түстері таусылғанда мен түс тізбегін қайта бастадым, бірақ сымның әр ұшына қара жолақ қостым. жылуды азайтуды қолдану. Жоғарыда келтірілген сымдар тізбегінен ерекшелігі 2-ші істікшеге, 24-анодты қоректендіруге арналған, сым 2-ші PIN мен MAX6921 чипіндегі анодтың қуат шығысы арасында сыммен қосылады. Микросхема мен оның қосылымдары туралы қосымша мәліметтерді PDF файлынан қараңыз. Микросхема жұмыс істеп тұрған кезде чип қызып кетпеуі керек, бірнеше сағаттан кейін жылы болмайды, иә, бірақ ешқашан ыстық болмайды. Микросхеманың қосылу диаграммасында Mega, 27, 16 және 15 түйреуіштерінің үш байланысы, Mega түйреуіштен 27V, 5V 3.5V-5V, оның GND Mega істігіне 14 және 24В кернеу1. Ешқашан 5В кернеуден аспаңыз және анодтың қуат диапазонын максималды 24 В пен 30 В аралығында ұстаңыз. Жалғастырмас бұрын, әр сымды ең қашықтық нүктелері арасындағы сынау үшін үзіліссіздікті тексеруді қолданыңыз.

Мен бұл чиптің AWI нұсқасын қолдандым, себебі бұл ең кішкентай формат, мен онымен жұмыс істеуге дайын едім. Чипті және оның тасымалдаушысын дайындау нан тақтасына орналастырылған 14 ПХД түйреуіштерінің екі жиынтығынан басталады, чипті тасымалдағыш түйреуіштердің үстіне жоғарғы жағында сол жақта орналасқан. Флюс пен дәнекерлеуді қолдана отырып, түйреуіштерді және 28 қаңылтыр жастықшалардың әрқайсысын «қалайы» дәнекерлеңіз. Аяқталғаннан кейін чипті тасымалдағыштың чипін орнатыңыз, микросхеманың аяқтарын жастықшалармен реттеңіз және чиптің ойығы 1 -ші жаққа қаратылғанын қадағалаңыз. Мен чиптің бір жағындағы сато таспасын қолдануды таптым. дәнекерлеу алдында чипті тұрақты ұстаңыз. Дәнекерлеу кезінде аяқтың жастықшаларына флюс енгізілгеніне және дәнекерленген темірдің таза екеніне көз жеткізіңіз. Әдетте әр фишканың аяғына басыңыз, бұл оны аяқтың жастығына сәл бүгеді және сіз дәнекерлеуді көресіз. Мұны барлық 28 аяқ үшін қайталаңыз, бұл процесте дәнекерлеу үтігіне ешқандай дәнекер қосудың қажеті жоқ.

Чипті тасымалдаушыны ағыннан тазартыңыз, содан кейін үздіксіздікті тексеретін тест арқылы әр аяқты бір зондты чип табанына, екіншісін ПХД түйреуішіне қойыңыз. Ақырында, егер микросхема бірден сөніп, барлық қосылымдарды тексере бастаса, кез келген нақты қуат берілмес бұрын чип тасымалдағышқа барлық қосылулардың қосылғанына көз жеткізіңіз.

3 -қадам: RGB LIGHT ROPE & NEON LIGHT RING

Бұл жобаға он жарықтандыру элементі, үш RGB жарық арқандары мен әр түрлі мөлшердегі жеті NEON жарық сақинасы қажет болды. NEON бес жарық сақинасы, олар үш сақинадан тұрады. Жарық сақиналарының бұл түрі басқаруда өте әмбебап және олар қандай түстерді көрсете алады, мен тек қосулы немесе сөндірілген үш негізгі түсті қолдандым. Сымдар үш сымнан тұрды, 5V, GND және Мега құлы арқылы басқарылатын басқару желісі, толығырақ «SteampunkRadioV1Slave» Arduino тізімінен қараңыз. 14 -тен 20 -ға дейінгі жолдар, әсіресе жарық бірліктерінің анықталған саны маңызды, олар физикалық санға сәйкес келуі керек, әйтпесе сақина дұрыс жұмыс істемейді.

RGB жарық арқандары Mega -дан үш басқару сызығын алған, қызыл, көк және жасыл үш негізгі түстерді басқаратын басқару блогының құрылысын қажет етті. Басқару блогы тоғыз TIP122 N-P-N транзисторынан тұрды, берілген TIP122 мәліметтер кестесін қараңыз, әрбір тізбек бір аяғы жерге тұйықталған үш TIP122 транзисторынан тұрады, екінші аяғы 12В қуат көзіне, ал ортаңғы аяғы Мега басқару желісіне қосылады. RGB арқанмен жабдықтау төрт сызықтан, бір GND желісінен және үш басқару сызығынан тұрады, олардың әрқайсысы үш TIP122 ортаңғы аяғынан. Бұл үш негізгі түстерді қамтамасыз етеді, жарық интенсивтілігі 0, өшіру және 255 максималды мәні бар аналогты жазу командасының көмегімен басқарылады.

4 -қадам: ARDUINO MEGA 2560 Байланыс

Жобаның бұл аспектісі мен үшін жаңа болды, сондықтан IC2 тарату тақтасының сызылған құрылысын және Mega GND -дің әрқайсысының қосылуын талап етті. IC2 тарату тақтасы екі Mega картаны 21 және 22 түйреуіштер арқылы қосуға мүмкіндік берді, сонымен қатар тақта СКД экранын, BME280 сенсорын, нақты уақыт сағатын және FM радиосын қосу үшін пайдаланылды. Master -дан Slave бірлігіне бір таңбалы байланыс туралы егжей -тегжейлі ақпарат алу үшін қоса берілген Arduino «SteampunkRadioV1Master» файлын қараңыз. Критикалық код жолдары 90 -жол болып табылады, екінші Мега -ны қосалқы бірлік ретінде анықтайды, 291 -жол - құлдық әрекетті сұрау процедурасының әдеттегі шақыруы, 718 -жолдан басталатын рәсім, ақырында 278 -ші жолда, құлдық процедурадан қайтарылған жауап. бұл мүмкіндікті толық енгізбеу туралы шешім қабылдады.

Қосылған «SteampunkRadioV1Slave» файлы осы байланыстың қосалқы жағын егжей -тегжейлі сипаттайды, сыни жолдар 57 -жолда, IC2 қосалқы мекенжайын, 119 және 122 жолдарын анықтайды және 133 -тен басталатын «acceptEvent» процедурасын көрсетеді.

You Tube туралы өте жақсы мақала бар: DroneBot семинарынан Arduino IC2 Communications бұл тақырыпты түсінуге өте пайдалы болды.

5 -қадам: ЭЛЕКТРОМАГНЕТТІ БАҚЫЛАУ

Тағы да, бұл жобаның жаңа элементі электромагнитті қолдану болды. Мен бір каналды реле арқылы басқарылатын 5В қондырғысын қолдандым. Бұл қондырғы Морзе кодының пернесін жылжыту үшін қолданылған және ол қысқа немесе ұзақ импульстермен жақсы жұмыс істеді, олар әдеттегі Морзе кілті көрсететін «нүкте» мен «сызықша» дыбыстарын береді. Алайда, бұл қондырғы қолданылған кезде мәселе туындады, ол тізбеге ЭҚК енгізді, ол бекітілген Мега қалпына келтіруге әсер етті. Бұл мәселені шешу үшін мен электромагнитке параллель диодты қостым, ол электр тізбегіне әсер етпес бұрын ЭҚК -тің артқы жағын ұстап қалады.

6 -қадам: FM RADIO & 3W күшейткіш

Жобаның аты айтып тұрғандай, бұл радио және мен RDA5807M FM модулін қолдануды шештім. Бұл қондырғы жақсы жұмыс істеп тұрғанда, оның пішіні ПХД тақтасын жасау үшін сымдарды бекітуде өте мұқият болуды талап етеді. Бұл қондырғыдағы дәнекерлеу ілгектері өте әлсіз және үзіліп кетеді, сымды сол қосылымға дәнекерлеу қиынға соғады. Қосылған PDF -те осы қондырғының сымдары көрсетілген, SDA және SDL басқару желілері бұл құрылғыны Мегадан басқаруды қамтамасыз етеді, VCC желісі 3,5В кернеуді қажет етеді, бұл кернеуді асырмаңыз немесе ол құрылғыны зақымдауы мүмкін. GND және ANT сызықтары өздігінен көрінеді, Lout және Rout желілері стандартты 3,5 мм әйел құлаққап ұясын береді. Мен шағын FM антенна ұяшығын қостым, ди-полюсті FM антеннасы мен қабылдау өте жақсы. Мен радионы тыңдау үшін құлаққапты пайдаланғым келмеді, сондықтан PAM8403 3W күшейткіші арқылы қосылған 20 Вт екі динамикті күшейткішке 3,5 мм әйелдік құлаққап штепсельін және 3,5 мм еркек қосқыш сымға қосылды. Дәл осы сәтте мен RDA5807M шығысымен байланысты проблемаға тап болдым, ол күшейткішті басып кетті және айтарлықтай бұрмалауды тудырды. Бұл мәселені шешу үшін мен арналардың әрқайсысына 1М және 470 Ом екі резисторды қостым, бұл бұрмалануды жойды. Бұл форматта мен құрылғының дыбыс деңгейін 0 -ге дейін төмендете алмадым, тіпті құрылғыны 0 -ге қою барлық дыбыстар толығымен жойылмады, сондықтан мен дыбыс деңгейі 0 -ге орнатылған кезде «radio.setMute (true)» пәрменін қостым. және бұл барлық дыбысты тиімді түрде жояды. Түтіктердің төменгі жолындағы соңғы үш IV-11 түтікшелері әдетте температура мен ылғалдылықты көрсетеді, бірақ егер дыбыс деңгейін басқару қолданылса, бұл дисплей ағымдағы көлемді максимум 15 және минимум 0 көрсететін етіп өзгертіледі. жүйе жоғарғы түтіктерді күнді көрсетуден уақытты көрсетуге дейін жаңартқанша көрсетіледі, содан кейін температура қайтадан көрсетіледі.

7 -қадам: SERVO БАСҚАРУ

5В Серво сағат механизмін жылжыту үшін пайдаланылды. «Тек бөлшектерге арналған» сағат механизмін сатып алғаннан кейін, механизмнің негізгі серіппесі мен жартысын алып тастағаннан кейін, қалғаны тазартылды, майланды, содан кейін сервистік білікті қосалқы түпнұсқалық тісті доңғалақтардың біріне бекіту арқылы Серво көмегімен қуаттандырылды. Серво жұмысының маңызды кодын 294 жолынан басталатын «SteampunRadioV1Slave» файлынан табуға болады, онда 2048 импульс 360 градусқа айналады.

8 -қадам: ЖАЛПЫ ҚҰРЫЛЫС

Қорап ескі радиодан келген, ескі лак алынып, алдыңғы және артқы жағы алынып, содан кейін қайтадан лакпен қапталған. Бес клапанның әрқайсысының негізі алынып тасталды, содан кейін жоғарғы және төменгі жағына NEON жеңіл сақиналары бекітілді. Ең артқы екі клапанның негізінде он алты ұсақ тесік бұрғыланды, содан кейін әр шұңқырға он алты СКД шамдары бекітілді, әр СК шамы келесіге қатарынан қосылды. Барлық құбырларда 15 мм мыс құбыр мен қосылыстар пайдаланылды. Ішкі қалқалар 3 мм қара түсті боялған, ал алдыңғы жағы 3 мм таза Perspex болды. IV-11 түтіктерінің әрқайсысының алдыңғы жағын Perspex пен ішкі жағын қаптау үшін сығылған пішіндері бар жезден жасалған парақ пайдаланылды. Қосу/өшіру, дыбыс деңгейі мен жиіліктің үш алдыңғы реттегіші пластикалық түтік арқылы қақпақ клапанына бекітілген сызықтық айналмалы потенциометрлерді қолданады. Мыс пішінді антенна 5 мм бұрандалы мыс сымнан жасалған, ал жоғарғы екі клапанның айналасындағы спираль катушкасы мыс түсті бояумен боялған 3 мм тот баспайтын болаттан жасалған сымнан жасалған. 12 В, 5 В және 1,5 В үш дистрибьюторлық тақта, одан әрі IC2 қосылымдарын таратады. 12 В, 1 Ампер қуат адаптерінен 12 В кернеуі бар төрт тұрақты ток көзі. MAX6921AWI IC чиптерін қуаттандыру үшін 24В екі қоректену көзі, біреуі барлық жарықтандыру мен қозғалыс жүйелерін қолдау үшін 5В, ал екіншісі IV-11 қыздырғыштың екі тізбегі үшін 1,5В кернеуді қамтамасыз етеді.

9 -қадам: БАҒДАРЛАМА

Бағдарламалық жасақтама Master және Slave болып екі бөліктен тұрды. Магистрлік бағдарлама BME208 сенсорына, нақты уақыт сағаттарына, екі MAX6921AWI IC чиптеріне және IC2 -ге қолдау көрсетеді. Slave бағдарламасы барлық шамдарды, сервоприводты, электромагнитті, амперметрді және екі вольт өлшегішті басқарады. Магистрлік бағдарлама он алты IV-11 түтіктерін, СКД артқы дисплейін және 12 пернетақтаны қолдайды. Slave бағдарламасы барлық жарықтандыру функцияларын, серво, электромагнитті, релелерді, амперметрді және екі вольтты өлшеуіштерді қолдайды. Master немесе Slave бағдарламаларына әр функция қосылмай тұрып, әрбір функцияны тексеру үшін әзірленген тестілік бағдарламалар сериясы. Қосылған Arduino файлдарын және кодты қолдау үшін қажет қосымша кітапхана файлдарының мәліметтерін қараңыз.

Файлдарды қосыңыз: Arduino.h, Wire.h, radio.h, RDA5807M.h, SPI.h, LiquidCrystal_I2C.h, Wire.h, SparkFunBME280.h, DS3231.h, Servo.h, Adafruit_NeoPixel.h, Stepper-28BYJ -48.с.

10 -қадам: ЖОБАҒА ШОЛУ

Маған Mega коммуникациясының жаңа элементтері, электромагниттік, сервистік және он алты IV-11 VFD түтіктерінің қолдауымен бұл жобаның дамуы ұнады. Электр тізбегінің күрделілігі кейде қиын болды, ал Дюпонт қосқыштарын қолдану мезгіл -мезгіл қосылымда ақаулықтар туғызады, бұл қосылыстарды бекіту үшін ыстық желімді қолдану кездейсоқ қосылу мәселелерін азайтуға көмектеседі.