Li-ion Battery Bluetooth Scoreboard: 4 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:14

Prezantimi

Projekti bazohet në udhëzimet e mia nga viti i kaluar: Tabela e Rezultateve të Tenisit me Tabela Bluetooth

Tabela e Rezultateve është e dedikuar për adhuruesit e sportit amator dhe pingpongun, por nuk është e zbatueshme vetëm për pingpongun. Mund të përdoret për sporte të tjera si Volejboll, Badminton dhe çdo sport që kërkon numërimin e pikëve. Me një ndryshim të thjeshtë të softuerit, softueri mund të adoptohet në çdo vlerë maksimale të pikëve në ndeshje.

Parimi teknik bazohet në komunikimin përmes Bluetooth midis njësisë së tabelës (njësia nën tryezë) dhe vetë tabelës së rezultateve. Dy Kuti Kontrolli janë montuar nën tryezë në secilën anë të lojtarit dhe lidhen me kabllo në Njësinë e Tabelave. Lojtari pas çdo pike fituese shtyp butonin e madh të prekjes në Control Box. Sipas atij veprimi, rezultati ndryshon në bord në vlerë plus një pikë..

Krahasuar me projektin e vjetër ka disa përmirësime thelbësore:

• Tabela e rezultateve është siguria. Nuk ka më tension kryesor 220V! Furnizimi me energji elektrike përbëhet nga dy blloqe bateri Li-ion, secila me dy bateri, të tipit 18560. Njësia e Tabelës mbetet e mundësuar nga një bateri Li-ion 18560.
• Ndërtimi është thjeshtuar dhe të gjithë përbërësit janë të vendosur në një tabelë më të madhe të qarkut të printimit.
• Korniza është më e vogël dhe më e hollë, rreth 3.0 cm dhe madhësia saktësisht A4.
• Softueri është një version i ri me gabime të korrigjuara.

Karakteristikat kryesore:

• Ekran i madh me 7 segmente 2.3 inç
• Butonat e kontrollit me prekje
• Rregulla të kontrolluara nga softveri sipas rregullave ndërkombëtare për Pingpongun
• Transferimi i të dhënave Bluetooth nga tabela në tabelën e rezultateve
• Treguesit e gjendjes së baterisë
• Koha e funksionimit të baterisë min. 5 orë (Scoreboard), dhe rreth 12 orë për Control Panel
• Kutitë e kontrollit nën tryezë në secilën anë të lojtarit
• Njësia e tryezës e montuar nën tryezë e lidhur me dy kuti kontrolli Kutia e kontrollit me butonin e prekjes së përparme ju lejon të shtoni rezultat plus një pikë për secilin lojtar
• Kutia e kontrollit me butonin e prekjes së pasme lejon korrigjimin minus një në rast gabimi
• Korrigjimi pranohet vetëm për lojtarin me vlerën e fundit të shtuar të rezultatit
• Konfirmimi i zërit për çdo shtypje të butonit
• Tingull i ndryshëm melodie në fund të lojës dhe ndeshjes
• Rezultati përfundimtar shfaqet 10 sekonda pas përfundimit të ndeshjes
• Përputhja përfundimtare aktivizon fillimin e një loje të re duke hyrë në modalitetin e cilësimit

Vendosja ju lejon të zgjidhni:

• Numri i lojërave për ndeshje, i paracaktuar është 3, opsionet 4 deri në 9
• Lojtari i parë që shërben A ose B, i paracaktuar A
• Ndryshoni anën pas çdo loje, nëse ana ndryshon, rezultati i shfaqur në Tabelën e Rezultateve gjithashtu ndryshon

Furnizimet

Tabela e rezultateve:

Shofer IC1 MAX7219 Led Display, Led Driver

• IC2, IC3 MAX394 (ose MAX333 e cila është më e lirë), 2x, Analog Switch
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 Bluetooth pa tela, HC-05
• Moduli audio X1 LM386
• Q1 - Q6, IR -540 N -Channel 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Sensori prekës i vogël 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 -segment 2.3 ", 6x, Ekran
• LED7, 7 segmente 0.56 ", Ekran i vogël
• LED8, LED9, e bardhë e bardhë 2x
• LED10 me ngjyrë blu
• LED11 e kuqe
• K3, K4 Rele TQ2-5V, 2x, Stafetë
• Rezistenca R1, R2, R6, R16 1k 4x,
• R3, R4 Rezistenca 470 2x,
• R5 Rezistenca 100,
• R7, R8 Rezistenca 22k, 2x,
• R9 - R14 Rezistenca 4k7 6x,
• R15 Rezistenca 220,
• C1, C5 Kondensatori M1 2x,
• C2 Kondensator 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• Ura ose bluza B1, B2,
• P1 - P3, Lidhës 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Lidhës për ekranet 2.3 inç, Pinhead
• Altoparlant 3W
• Bateri e dyfishtë LI-jon 2x, Mbajtëse
• Bateri Li-Jon 4x, 3000mAh
• Lidhës USB, bordi i shpërthimit, i tipit C
• Terminal vidhos,
• Ndërro DPDT, Toggle
• Kornizë A4,

Njësia e tabelës:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 Bluetooth pa tela, HC-05
• U3 Çelës i dyfishtë,
• Moduli audio U4, LM386
• Rezistenca R1 1k,
• R2, R3 Rezistenca 22k, 2x
• Kondensator C1 470M,
• C2 Kondensatori M1,
• J1 Lidhës i dyfishtë, Telefoni
• Bateri Li-Jon, 3000mAh
• Bateri Li-jon, Mbajtës i vetëm
• Pllakë dalëse e lidhësit USB, e tipit C
• Ndërroni SPST,
• Altoparlant 3W
• Kuti plastike, Kuti e madhe

Kutia e Kontrollit:

• Sensori prekës i madh 4x, TTP223B
• Kabllo telefonike me 4 tela rreth 3m
• lidhës i telefonit 2x
• Kuti plastike, Kuti e vogël

Kondensatori, rezistenca, vida dhe pjesë të tjera të vogla janë në dispozicion në dyqanet lokale.

Mjetet kryesore të kërkuara:

• Shofer stërvitje pa kabllo
• Makine per ngjitjen e metalit
• Komplet kaçavidash
• Mjet për shtrëngimin e kabllove

Hapi 1: Diagrami i telave

Tabela e rezultateve

Përshkrimi i hollësishëm i instalimeve elektrike të plota tregohet në dokumentin origjinal. Këtë herë do të shpjegoja vetëm dallimet.

Furnizimi me energji i re i baterisë duhet të zëvendësojë atë të vjetër me dy tensione: +5V dhe -5V. Një tension nominal i baterisë është rreth 4.2V, kjo nuk është e mjaftueshme. Ne kemi nevojë për rritje të tensionit. Mbajtësi i baterisë me përforcues të integruar të tensionit për 5V është zgjidhje e mirë. Përveç kësaj, mbajtësi i baterisë përmban karikues të integruar të baterisë dhe mbrojtje nga bateria litium. Në këtë mënyrë bateritë mund të ngarkohen brenda mbajtësit.

Për kërkesë më të madhe të energjisë ka dy bateri në secilën ndarje. Këtu është një llogaritje shumë e përafërt pa marrë parasysh efikasitetin: Konsumi aktual është rreth 300mA për çdo burim baterie 5V. Me supozimin 10 orë kohë të funksionimit na duhen 1500mAh në 10, do të thotë 15000mAh për 2 bateri. Kjo do të thotë 7500mAh për një fuqi të baterisë. Muchshtë shumë më tepër se kapaciteti tipik rreth 3500mAh. Për të qenë të kënaqur me kohën e funksionimit rreth 5 orë, mund të përdoren bateri Li-jon të tipit 18650 me energji 3000 deri në 4200mAh.

Problemi është karikimi i baterisë. Të dy paketat e baterive ndajnë një nivel tensioni, mund të themi tokëzim. Burimi +5V. me terminalin minus dhe burimin e dytë -5V me terminal plus. Daljet për të dy paketat e baterisë janë të lidhura në seri. Gjatë karikimit, furnizimet me energji elektrike duhet të lidhen paralelisht, nëse nuk e parandalojmë përdorimin e dy karikuesve të jashtëm. Për këtë arsye, stafetat K3 dhe K4 i shtohen diagramit elektrik.

Reletë aktivizohen nëse ngarkuesi është i lidhur me +5V.. Në këtë rast furnizimet me energji kalohen nga lidhja serike në paralele. Gjatë karikimit Tabela e Rezultateve nuk mund të përdoret, ky është një disavantazh. Disavantazhi i dytë është koha relativisht e gjatë e karikimit. Ngarkuesi brenda mbajtësit të baterisë dhe ngarkuesi i jashtëm i shtuar që siguron 5V, krijojnë një kombinim jo shumë efektiv. Koha e karikimit është mbi 12 orë. Nëse planifikoni të ngarkoni bateritë jashtë instrumentit, mund të hiqni stafetën dhe ta bëni atë më shpejt nga jashtë, por më pak të rehatshëm.

Njësia e Tabelave dhe Kutitë e Kontrollit:

Njësia e re e tryezës nuk ndryshon shumë në krahasim me atë të vjetër. "Gjendja" e baterisë e udhëhequr dhe "e ndezur" nuk lidhen nga mbajtësi në panelin e përparmë dhe janë të dukshme përmes vrimave në anën e kutisë. Kjo mënyrë është thjeshtuar telat dhe prandaj, kjo anë e kutisë duhet të jetë ana e përparme. Altoparlanti është i orientuar edhe në këtë anë.

Në vend të dy lidhësve të telefonit për telat e Control Box, ekziston vetëm një lidhës i dyfishtë i telefonit. Lidhja me modulin audio është modifikuar, në mënyrë që të zvogëlohet zhurma në altoparlant.

Hapi 2: Ndërtimi

Tabelë e rezultateve

Për dizajnin e PCB jam mësuar të bëj dizajnimin e PCB në Eagle, por ky rast ishte i veçantë. Pllaka PC është relativisht e madhe, madhësia 285 x 206 mm është shumë për Eagle, version falas. Duke kërkuar për ndonjë softuer tjetër PCB kam gjetur Easyeda. Freeshtë falas dhe pranon PCB në çdo madhësi. Brenda tabelës ka dy ndërprerës të mëdhenj për mbajtësit e baterisë dhe një për altoparlantin. Fabrikimi është bërë nga JLCPCB dhe të gjitha të prera janë prerë nga prodhuesi. Isha i lumtur, sepse kjo më kurseu pak punë.

Nëse nuk e porosisni tabelën, unë i kam bashkangjitur skedarët Gerber për dy tabela të tabelës së rezultateve dhe tabelës së njësisë së tabelës. Shtë një version i ri me stafetë. Në figurën në artikullin tim ka ende version të vjetër me stafetë të shtuar në tabelën e jashtme, mos u ngatërroni.

PCB është vendosur në kornizën A4. Kam blerë kornizë për foto në një dyqan më të madh të pajisjeve. Mund të jetë çdo A4, por duhet të jetë e thellë rreth 3 cm. Bordi përmban vrima për montim dhe është i pajisur me vida përmes kllapave plastike.

Paneli i përparmë është i mbuluar me xham akrilik transparent. Nën xhami është maskë letre fotografike me dritare të prera për ekranet. Fillimisht kam në plan të përdor qelqi akrilik qumështi pa maskë, por dukshmëria ishte e dobët. Më në fund vendosa gotë akrilike të përparme, transparente. Vrimat për treguesit e baterisë nuk janë të nevojshme të prera, drita është e dukshme përmes letrës.

Kini kujdes të mbani nivelin e sipërm të përbërësve vetëm nën xhami akrilik. Kjo është veçanërisht e vërtetë për të gjitha ekranet, të gjitha modulet e led -it dhe të gjitha butonave me prekje. Varet nga madhësia e prizës. Për ekranet unë përdor kokë me kunja të rrumbullakëta. Ato janë më të besueshme dhe lartësia është e pranueshme. Në rastin tim unë përdor rondele në distancë për të mbajtur nivelin e sipërm për butonat e prekjes dhe llambat.

Musku i letrës bëhet nga Sketch në Windows. Për ta bërë atë më të gjallë fut një fotografi të livadhit..

Njësia e Tabelave

Dritat e fëmijëve të statusit në mbajtësen e baterisë janë të dukshme drejtpërdrejt përmes vrimave në panelin e përparmë. Ka vrima për altoparlantin në të njëjtën anë të Njësisë së Tabelave.

Kuti kontrolli

Dy kabllo për kutitë e kontrollit janë kabllo standarde të telefonit me 4 tela. Ato janë bashkangjitur dhe fiksuar në secilën Kuti pa lidhës. Në anën tjetër të kabllove, lidhësi i telefonit është i pajisur me një mjet shtrëngues kabllor.

Brenda kutisë, telat ngjiten drejtpërdrejt në prototipin e PCB. Në këtë tabelë janë montuar dy sensorë prekës pingul, në secilën anë të kutisë. Në vendin e zonës së prekjes, ka vrima me diametër 12mm, e arritshme lehtë. Ndërtimi është i qartë nga fotot e bashkangjitura.

Hapi 3: Softuer

Dy skedarë ino Arduino, një për tabelën e rezultateve dhe një për njësinë e tabelës (Kutia e Kontrollit) janë më poshtë. Modulet Bluetooth HC-05 duhet të çiftohen në fillim. Përdorni komandat Arduino, AT dhe udhëzimet më të mira janë këtu. Në tabelën e rezultateve ka master, skllavi ndodhet brenda Njësisë së Tabelave. Shkalla e rekomanduar e Baud është 38400 dhe mënyra e adresës si "fikse".

Të dy skedarët ino të përmendur duhet të plotësohen nga skedarët e zakonshëm të skedarëve.h. Si ta bëni është në faqen e internetit Arduino. Këtë herë skedarët ino dhe të gjithë skedarët e tjerë u ngarkuan në redaktuesin Instructables pa asnjë problem dhe shpresoj se do të shkarkohen lehtësisht.

Në përgjithësi, skedarët e rinj nuk ndryshojnë shumë nga ato të vjetrat, origjinale. Çfarë është përmirësuar:

• Në modalitetin Switch Side ka lojtar që shërben zëvendësohet në momentin e duhur të lojës, problemi i vjetër është rregulluar
• Butoni i korrigjimit është aktivizuar vetëm për luajtësin e fundit të shërbyer
• Numërimi i pikëve dhe përzgjedhja e lojtarit që shërben pas korrigjimit përmes butonit të prekjes në Kutinë e Kontrollit është fikse.

Në lidhje me programin Arduino, unë nuk jam programues dhe e di që kodi nuk mund të optimizohet në mënyrë perfekte, por po punon pothuajse perfekt.

Hapi 4: Përfundimi

Ndriçimi i numrave me 7 segmente në fotot e shfaqura është zbehur, por nuk është i vërtetë. Në fakt, është e qartë dhe e mprehtë.

Mund të shihni videon origjinale, ku shkëlqimi është në rregull. Në videon tjetër1 ju mund të shihni demonstrimin e pikave të numërimit në Tabelën e Rezultateve të Baterisë. Përsëri, në këtë video ka problem me dritën e qartë të segmentit, por problemi shkaktohet nga ndriçimi i fortë gjatë regjistrimit të videos.

Ende ka disa mënyra ose sugjerime për përmirësim. Konsumi i rrymës mund të zvogëlohet duke zëvendësuar ekranet me 7 segmente me ekranet TFT LCD me madhësi rreth 2.3 . Nëse do të shfaqeshin vetëm numrat, hapësira e kujtesës do të ishte e pranueshme për Arduino?

Shpresoj se do të kënaqeni me këtë projekt dhe sport gjithashtu.