Magjia përgjigjet me topin me Arduino Pro Mini dhe TFT Display: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Pak kohë më parë, vajza ime dhe unë hoqëm një top Magic 8 në mënyrë që ajo të mund të zëvendësonte njëzet përgjigjet me zgjedhjen e saj. Kjo ishte një dhuratë për një mik të saj. Kjo më bëri të mendoja se si ta bëja atë në një shkallë më të madhe. A mund të kemi më shumë se 20 përgjigje? Me një version elektronik ne mundemi!

Pra, kjo do të përshkruajë sesi e çmontova një Mattel Magic 8 Ball (më fal, Mattel) dhe përdor një ekran TFT të rrumbullakët për të treguar një numër të jashtëzakonshëm përgjigjesh shtesë (karta më e vogël micro-SD që mund të gjeja ishte 8 GB, kështu që është vërtet e tepërt për për çfarë përdoret) Topi përdor një dërrasë Sparkfun Wake-on-shake për të shkaktuar përgjigjen dhe për të fikur topin më pas për të ruajtur baterinë. Një tabelë rimbushëse përdoret për të lejuar që bateria të rimbushet nga një lidhje USB.

Furnizimet

Pjesët:

Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz

SparkFun Wake on Shake

Bateri litium -jon - 400 mAh

Organizues 12pcs TP4056 Moduli i karikimit 5V Micro USB 1A 18650 Pllaka e ngarkimit të baterisë litium me modul ngarkues mbrojtës (ju nevojitet vetëm një nga këto, por paketa 12 ishte më pak se 9 dollarë)

DAOKI 5Pcs Micro SD Storage Board (përsëri, ju duhet vetëm një, por paketa 5 ishte akoma më pak se 9 dollarë)

Moduli i ekranit DFRobot 2.2 inç TFT LCD

Kingston 8 GB microSD (mund të keni një të vjetër të tillë të shtrirë rreth shtëpisë tuaj)

PCB Perma-Proto me madhësi Tremujore (ju gjithashtu mund të përdorni çfarëdo PCB që ju pëlqen)

Magic 8 Top

FTDI Basic breakout 3.3V (ju mund ta keni tashmë një nga këto nëse keni bërë një projekt të ngjashëm me Arduino Pro Mini ose bord të ngjashëm)

Strehim me 4 Pina me 2.54mm JST XH Pajisje Kreu Mashkull/Femër me Kapëse Dupont (opsionale, por rekomandohet për lidhjen e baterisë)

Furnizime të tjera bazë:

Sugru Mouldable Zam (mund të përdorni shirit ngjitës dhe zam të nxehtë, por më pëlqen kjo më mirë)

Shirit ngjitës

Shirit shkumë i dyanshëm

Tela

Mjetet:

Makine per ngjitjen e metalit

Mjet rrotullues i zgjedhjes suaj (dmth. Dremel)

Kapës mobiljesh

Hapi 1: Pritini topin Magjik 8 në gjysmë

Së pari ju do të duhet të ndani Magic 8 Ball në gjysmë. Unë e sigurova timen në një tryezë pune me anën e rrafshët poshtë duke përdorur një kapëse mobiljesh. Duke përdorur një Dremel me një disk bazë prerës të bashkangjitur, prerë përgjatë qepjes së topit. Ju do të duhet të prerë thellë, shumë aq sa do të lejojë disku i prerjes. Merre me ngadale. Edhe pasi të keni prerë gjatë gjithë rrugës, mund t'ju duhet të përdorni një kaçavidë ose daltë me kokë të sheshtë për të bërë ndarjen përfundimtare. Ekziston një cilindër që mban lëngun "magjik" dhe icosahedron (njëzet anë) - po, më duhej ta shikoja) brenda. Thjesht hidhni atë ose përdorni atë në ndonjë projekt tjetër. Nëse e përdorni në një projekt tjetër, më tregoni se çfarë keni bërë kështu që unë do të di se çfarë të bëj me timen.

Ju do të mbeteni me dy gjysma siç tregohet në fotografi. Unë e kam bërë këtë tri herë tani dhe herën e fundit, buza e bardhë ishte e lëmuar në vend që të kishte kreshta, kështu që topi juaj mund të duket pak më ndryshe se ai në foto.

Do të ketë akoma ndonjë shllak plastik rreth buzës së jashtme (plastika e shkrirë dhe e rishikuar). Fikeni atë me duart tuaja, nëse mundeni; përdorimi i një mjeti rrezikon të prishë përfundimin në top dhe skorja del shumë lehtë.

Hapi 2: Përgatitni Topin

Janë dy modifikime që do të na duhen të bëjmë në gjysmat plastike të topit.

Së pari, në gjysmën e hapur, ajo që ka pikturuar "8", do të na duhet të rruajmë një zonë mjaft të madhe që tabela jonë e karikimit USB të ulet me portën USB të dalë jashtë. Kam përdorur Dremel -in tim me një daulle të trashë lëmuese të bashkangjitur. Ju dëshironi që kjo të jetë sa më e hollë që të jetë e mundur pa u pastruar. Pastaj prerë një hapje të vogël mjaft të madhe për të lejuar që porta USB të depërtojë nga jashtë. Kam përdorur një caliper për të matur portën USB, por ju ndoshta mund ta shikoni këtë nëse keni nevojë. Përsëri, kam përdorur Dremel me një shtojcë të vogël prerëse për të bërë hapjen. Dy fotografitë e para tregojnë hapjen dhe si duket me bordin USB pas tij.

Së dyti, në gjysmën tjetër, ajo me vrimë në të dyja anët dhe buzën e bardhë plastike, përgatisin një vend për të ulur ekranin. Vetëm brenda hapjes ku do të ulet ekrani, ka kreshta plastike dhe një fllanxhë gome (?) Në pjesën e brendshme të hapjes. Nxirrni fllanxhën dhe lëreni mënjanë. Ne do ta kthejmë atë më vonë, por ne e duam atë jashtë rrugës për këtë hap. Ekrani ka një nxjerrje drejtkëndëshe në njërën anë që nuk do ta lejojë atë të ulet e sheshtë në hapje nëse disa nga këto kreshta nuk hiqen. Duke përdorur përsëri daullen e lëmimit të trashë në Dremel, rruajini ato sa më shumë që të jetë e mundur. Hyni nga vrima ku ekrani do të jetë për këndin më të mirë. Duhet të duket si fotografitë kur të jetë e plotë. Shënim, fotografitë tregojnë ekranin në vend, por MOS E LIDHni akoma.

Hapi 3: Përgatitni përgjigjet në kartën Micro-SD

Ky hap është pak më i komplikuar nga sa mund të mendoni. Nëse nuk doni të krijoni listën tuaj të përgjigjeve, kaloni në paragrafin e fundit të këtij hapi.

Qëllimi është që ne mund t'i japim topit çdo listë të vargjeve që do të përdoren si përgjigje të mundshme dhe ato do të përqendrohen në ekran pa asnjë ndërprerje në mes të fjalëve. Ne nuk duam ta bëjmë këtë përpunim në mikrokontrollues dhe duam një skedar me madhësi të regjistrimit statik në mënyrë që të jemi në gjendje të gjejmë shpejt ndonjë linjë të veçantë.

Edhe pse ekrani është i rrumbullakët, është funksionalisht një ekran virtual drejtkëndor me vetëm pixel brenda rrethit të dukshëm. Ekrani mund të tregojë tekst me madhësi të shumëfishtë, por ne përdorim vetëm versionin më të vogël që është 6 x 8 piksele. Duke përdorur këtë madhësi, ka 315 karaktere që ekrani mund t'i vendosë në një ekran (21 karaktere për rresht herë 15 rreshta), por vetëm 221 janë të dukshëm dhe secila rresht ka një numër të ndryshëm të karaktereve të dukshme. E shihni problemin?

Shkrova një program Java për të marrë një skedar të përgjigjeve të paformatuara dhe për t'i kthyer ato në regjistrime plotësisht të përqendruara që mund të shfaqen lehtësisht në TFT të rrumbullakët. (lidhje për të shkarkuar skedarin "FormatToPicksFileFullyCentered.java").

Pa hyrë në një shpjegim të të gjithë kodit, ideja e përgjithshme është që ne të punojmë prapa nga qendra (ish) dhe të fusim hapësira për t'u siguruar që të mos i thyejmë fjalët nëpër rreshta të dukshëm, pastaj të bëjmë të njëjtën gjë nga qendërsulmues. Së fundi, ne kalojmë nëpër të gjitha linjat dhe përqendrojmë secilën rresht brenda 21 rreshtave të plotë të karaktereve për të krijuar një rekord prej saktësisht 316 bajtësh (315 karaktere alfanumerike plus një karakter të rreshtit të ri). Kodi në të vërtetë punon përmes tre shkronjave, x 3, x 2 dhe x 1 për të parë se cili është fonti më i madh që mund të përdoret dhe akoma i përshtatet tekstit. Përqendrimi është pak jashtë për fontet x 2 dhe x 3, më falni. Kini kujdes nga personazhet që marrin më shumë se një bajt, këto mund të hedhin skedarin që del.

Kopjoni skedarin "picks.txt" në kartën micro-SD.

Nëse nuk doni të kaloni telashet e krijimit të listës tuaj të zgjedhjeve, unë kam përfshirë listën time të zgjedhjeve që thjesht mund t'i kopjoni në kartën SD dhe t'i përdorni. Unë nuk mund të ngarkoja një skedar.txt në instruksione në këtë kohë, kështu që këtu është një lidhje ku mund të shkarkoni skedarin picks.txt.

Hapi 4: Ngarko kodin në Arduino Mini

Së pari, nëse nuk e keni përdorur kurrë më parë Arduino Pro Mini, nuk mund të lidhni vetëm një kabllo USB dhe ta shkarkoni; duhet të përdorni një tabelë FTDI dhe të lidhni telat me kunjat e duhura në mini. Unë nuk do të jap një mësim mbi këtë këtu, ka shumë në internet. Për mua, nuk doja të bashkoja një lidhës të përhershëm në tabelën e mikrokontrolluesit që do të përdorej vetëm një herë për të shkarkuar kodin, kështu që krijova një klip të vogël që mund të përdoret për të programuar mini pa bashkim (shiko fotot). Kjo u frymëzua nga produktet si Fiddy, por unë nuk kam qasje të lehtë në një printer 3D, kështu që unë e bëra timen nga një kapëse patate të skuqura. Nëse njerëzit janë të interesuar, unë do të bëj një udhëzues vetëm për këtë.

Për tek kodi. Ekzistojnë disa pjesë interesante të këtij kodi, por kryesisht është drejtpërdrejt përpara.

Në funksionin e konfigurimit, ekziston një sasi e mirë e kodit që merret me marrjen e një farë të mirë të rastësishme. Metoda tipike e përdorimit të leximit analog nga një kunj i palidhur nuk jep një përgjigje mjaft të larmishme në përvojën time. Unë marr një numër midis 477 dhe 482. Meqenëse funksioni i rastësishëm Arduino ka një dhe vetëm një sekuencë dhe fara përcakton se ku të fillojë në atë sekuencë, një gamë kaq e ngushtë nuk do të prodhojë përgjigje të mjaftueshme të mundshme në fund. Mbani në mend se ky kod në thelb fillon çdo herë kur tabela Wake-on-shake fik dhe rindiz fuqinë, kështu që pozicioni fillestar i sekuencës i përcaktuar nga fara është thelbësor. Për të ndihmuar me këtë, unë shkruaj një skedar shumë të vogël në kartën SD për të mbajtur gjurmët e farës së fundit dhe për ta shtuar atë në një vlerë të re që vjen nga kunja e palidhur.

Pasi një përzgjedhje të zgjidhet në funksionin e lakut dhe të lexohet në një grup karakteresh, ne nuk mund të printojmë vetëm të gjithë vargun. Ekrani ka një kufi se sa gjatë një vargu mund të trajtojë në të njëjtën kohë. Për këtë arsye, ne duhet të kalojmë secilën nga pesëmbëdhjetë rreshtat dhe t'i dërgojmë ato në ekran një nga një.

Bibliotekat e jashtme të kërkuara:

Biblioteka ST7687S

Biblioteka me ekran DFRobot

Hapi 5: Lidhni Komponentët

Koha për të bërë të gjithë bashkimin e telave. Unë priresha të gaboja në anën e telave pak më të gjatë nga sa kisha nevojë, por kjo përfundoi duke funksionuar mirë.

Në skemën e bashkangjitur, ekrani TFT përfaqësohet nga një lidhës dhe jo nga një fotografi e të gjithë ekranit (për të cilin nuk gjeta një pjesë Fritzing). Unë i kam etiketuar telat/kunjat bazuar në mënyrën se si janë etiketuar në pjesë. Në mënyrë të ngjashme, karta SD nuk është ajo e saktë që kam përdorur, por i kam etiketuar telat/kunjat për pjesën e listuar.

Ekziston një komponent që nuk e bashkova së bashku në këtë hap: baterinë. Në vend të kësaj, kam përdorur një lidhës me katër kunja me dy kunjat e mesit të hequr (fotografia e dytë). Kjo më lejon të testoj të gjithë përbërësit e lidhur së bashku dhe më pas të shkëpus baterinë ndërsa i bashkoj të gjitha në top.

Më në fund, kam përdorur një PCB të përhershme me madhësi çerek për të bërë më të lehtë fuqinë dhe lidhjet e ndara. Këtë do ta shihni në fotografitë e montimit.

Provoni që gjithçka po funksionon

Hapi 6: Bashkangjitni Komponentët në Top

Fillimisht vendoseni ekranin në vend dhe përdorni pak Sugru për ta siguruar atë (dy imazhet e para). Mos harroni për fllanxhën që keni hequr më herët, duhet ta keni atë përsëri në vend para se të siguroni ekranin në vend.

Tjetra, e ngjita proto-bordin në pjesën e poshtme të gjysmës së zbrazët të topit. I mbajta të gjitha saldimet e mia në njërën anë të tabelës, kështu që kisha akoma gjysmën e dërrasës që mund ta kasetoja. Pastaj e fiksova baterinë mbi gjysmën e njëjtë të proto-bordit (imazhi i tretë).

Të dyja gjysmat tani janë të lidhura me tela. Zbuloni se ku do të përfundojë vrima USB kur i bashkoni të dyja gjysmat. Nëse buza e bardhë ka gjemba ngjitëse, mbani në mend se ajo duhet të zbresë në qendër në njërën nga pykat e buzës së bardhë sepse ne do të sigurojmë bordin e karikimit USB midis dy kreshtave plastike në buzë.

Duke përdorur një copë të vogël kasetë shkumë të dyanshme, bashkoni bordin e karikimit USB. Shiriti i dyanshëm nuk duhet të mbulojë të gjithë pjesën e poshtme të tabelës së karikimit sepse fundi me telat e ngjitur do të varet mbi skajin qendror të buzës së bardhë. Pra, kaseta duhet të mbulojë rreth tre të katërtat e sipërfaqes së poshtme të tabelës. Vendoseni kasetën në pjesën e poshtme të tabelës, pastaj shtypeni në vendin ku keni vendosur. Lidhësi USB duhet të jetë në buzë të topit, duke u ngjitur në zonën e zezë të plastikës pa dalë jashtë topit. Së fundi, përdorni pak më shumë Sugru mbi pjesën e sipërme të tabelës dhe sigurojini në të dyja anët. Kjo vetëm shton forcë shtesë kur një kabllo shtyhet në portën USB.

Vendosni kartën micro-SD në modulin e kartës SD tani

Nëse dëshironi, mund t'i siguroni përbërësit e tjerë në buzën e bardhë. Sapo vendosa përbërësit e mbetur prapa ekranit.

Hapi 7: Vendosini së bashku Dy Gjysmat

Kontrolloni dy herë nëse keni futur kartën SD dhe se i keni testuar të gjithë përbërësit së bashku.

Në rregull, nëse jeni gati, bëni një gjarpër të gjatë nga disa zam Sugru dhe vrapojeni deri në skajin e gjysmës së topit me buzën e bardhë (fotografia e parë). Ngjitësja duhet të vendoset pikërisht në kryqëzimin ku bashkohen pjesët bardh e zi të plastikës. Vendosja e zamit këtu sigurohet që të keni një lidhje të fortë ndërsa minimizoni sasinë e zamit që del nga çarja pasi të jenë bashkuar të dy gjysmat.

Shtypni të dyja gjysmat së bashku duke u siguruar që porta USB të ngjitet nëpër vrimën e prerë më parë për të. Duke përdorur kapësen e mobiljeve, shtrëngoni të dyja gjysmat së bashku aq sa duhet për t'i mbajtur gjysmat së bashku, nuk ka nevojë t'i shtrëngoni fort. Ngjitësja Sugru do të ngurtësohet për rreth 24 orë.

Nëse keni një pjesë të ngjitësit që është shtrydhur nga nyja, mos ngurroni ta hiqni me gisht ose një leckë të butë/peshqir letre.