Arduino WiFi желісі (сенсорлар мен іске қосқыштар) - түс сенсоры: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Қолданбаларыңызда сенсор немесе сенсорлы қондырғы қанша рет болады? Wi-Fi желісі арқылы қосылған әр түрлі қосалқы құрылғыларды басқару үшін компьютердің жанындағы бір ғана басты құрылғыны пайдалану қаншалықты ыңғайлы?

Бұл жобада біз негізгі модульден және тағы бір қосымша құрылғыдан тұратын wi-fi желісін қалай конфигурациялауды көреміз. Әрбір құрылғы Arduino Nano және NRF24L01 сымсыз модулімен басқарылады. Ақырында, жобаның орындылығын көрсету үшін біз қосалқы модуль түсін анықтай алатын және оның RGB моделін негізгі модульге жіберетін қарапайым желі құрамыз.

1 -қадам: байланыс протоколы

Бұл жобаның негізгі идеясы-сенсорлық модульдер мен жетегінің модульдерінен құралған желіні құру, ол Wi-Fi байланысы арқылы құлмен байланысатын негізгі модульмен басқарылады.

Негізгі модуль компьютерге сериялық байланыс арқылы қосылады және ол шағын интерфейсті ұсынады, ол пайдаланушыға қосылған құрылғыларды іздеуге, әр құрылғы үшін мүмкін болатын операциялардың тізімін алуға және олармен әрекет етуге мүмкіндік береді. Негізгі модульге априорлық түрде желіге қанша және қандай құрылғылар қосылғанын білудің қажеті жоқ, бірақ ол әрқашан сканерлеп, құрылғыларды таба алады және олардан ақпаратты конфигурация немесе сипаттамасы ретінде ала алады. Пайдаланушы әр уақытта желіге модульдерді қосуы немесе алып тастауы мүмкін және жаңа құрылғылармен байланысуды бастау үшін тек желінің жаңа сканерлеуін қажет етеді.

Бұл жобада біз негізгі модуль мен екі қосалқы құралдан тұратын желінің қарапайым мысалын көрсетеміз, біріншісі - «жарықдиодты модуль», дәлірек айтқанда, светодиодты (қызыл немесе жасыл) қосуға, өшіруге болатын қарапайым модуль. бұл шамдар немесе олардың мәртебесі туралы ақпаратты шеберге жібереді. Екіншісі - түс сенсоры (TCS3200) көмегімен түс анықтай алады және егер пайдаланушы пәрменді (түйме арқылы) немесе шебердің сұрауын алса, RGB моделін қайтара алатын «сенсорлық түс модулі». Қорытындылай келе, бұл жобада қолданылатын әрбір құрылғы сымсыз модульден (NRF24L01) және сымсыз модуль мен басқа да қарапайым әрекеттерді басқаратын Arduino Nano -дан тұрады. «Жарықдиодты модульде» екі қосымша жарық диоды бар, ал «Сенсордың түс модулінде» түс сенсоры мен түйме бар.

2 -қадам: Негізгі модуль

Ең маңызды модуль - бұл «негізгі модуль», айтылғандай, шағын интуитивті интерфейсті қолдана отырып, ол желіге қосылған қолданушы мен қосалқы модульдер арасындағы байланысты басқарады.

Негізгі модульдің аппараттық құралы қарапайым және бірнеше компоненттерден тұрады, атап айтқанда Arduino Nano бар, ол компьютермен және пайдаланушымен сериялық байланысты және басқа құрылғылармен байланысты басқарады. NRF24L01 сымсыз модулі арқылы, ол Arduino тақтасына SPI байланысы арқылы қосылады. Ақырында, модульге кіретін немесе шығатын деректер туралы пайдаланушыға визуалды кері байланыс беретін екі жарық диодты шамасы бар.

Негізгі модульдің электронды тақтасы салыстырмалы түрде шағын өлшемді, шамамен 65x30x25 мм, сондықтан оны кішкене қорапқа оңай енгізуге болады. Мұнда қораптың stl файлдары (жоғарғы және төменгі бөлігі).

3 -қадам: Жарықдиодты модуль

«Жетекші модуль» Arduino Nano NRF24L01 модулін және төрт жарықдиодты бекітеді. Arduino мен NRF24L01 модулі негізгі модульмен байланысты басқару үшін пайдаланылады, ал екі жарықдиодты пайдаланушыға кіріс және шығыс деректер туралы визуалды кері байланыс беру үшін қолданылады, ал қалған екі шам қалыпты жұмыс үшін қолданылады.

Бұл модульдің негізгі міндеті - пайдаланушыға екі жарықдиодтың біреуін қосуға, оларды өшіруге немесе ағымдағы күйін алуға мүмкіндік беретін желінің жұмыс істеп тұрғанын көрсету. Атап айтқанда, бұл модуль - бұл тұжырымдаманың дәлелі, дәлірек айтсақ, біз оны модульдің жұмысын тексеруге болатын түрлі түсті жарықдиодты жетектермен өзара әрекеттесу мүмкіндігін көрсету үшін қолдануды шештік.

4 -қадам: Түсті сенсор модулі

Бұл соңғы модуль басқаларға қарағанда біршама күрделі, шын мәнінде ол басқалардың бірдей аппараттық құралын (Arduino Nano, NRF24L01 модулі және екі визуалды кері байланыс шамы) және түстерді анықтауға және батареяны басқаруға арналған басқа жабдықты қамтиды.

Түсті анықтау және оның RGB моделін қайтару үшін біз TCS3200 сенсорын қолдануды шештік, бұл шағын және төмен бағалы сенсор. Ол фотодиодтар жиыны мен ток жиілігін түрлендіргіштен тұрады. Массивте 64 фотодиод бар, 16 - қызыл, 16 - жасыл, 16 - көк, соңғы 16 - сүзгісіз мөлдір. Бір түсті барлық фотодиодтар параллель қосылады және әр топты екі арнайы түйреуішпен қосуға болады (S2 және S3). Ағымдық жиілікті түрлендіргіш 50% жұмыс циклі бар төртбұрышты толқынды және жарық қарқындылығына тура пропорционалды жиілікті қайтарады. Толық масштабты шығыс жиілігін екі басқару кіріс түйреуіші (S0 және S1) арқылы алдын ала орнатылған үш мәннің біреуімен масштабтауға болады.

Модуль шағын, екі ұялы Li-Po батареясымен (7.4В) жұмыс істейді және оны Arduino басқарады. Атап айтқанда, екі ұяшықтың біреуі осы аналогтық кіріске қосылған және бұл Arduino -ға ұяшық қуатының мәнін оқуға мүмкіндік береді. Ұяшықтың қуат деңгейі белгілі бір мәннен төмен болғанда, батареяны сақтау үшін Arduino светодиодты қосады, бұл пайдаланушыға құрылғыны өшіруді ескертеді. Құрылғыны қосу немесе өшіру үшін аккумулятордың оң түйреуішін Arduino тақтасының Vin істігіне немесе одан кейін батареяны зарядтауға пайдаланушы қолдана алатын қосқышқа қосатын қосқыш бар.

Негізгі модульге келетін болсақ, сенсорлық түсті модуль өлшемі аз (40x85x30) және ол 3D басып шығарылған қорапқа салынған.