Օլեդ զարթուցիչ `8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Շատ arduino/ESP32 ժամացույցներ են պտտվում, բայց արդյո՞ք նրանք օգտագործում են այդ գեղեցիկ և փխրուն OLED- երը:

Արդեն որոշ ժամանակ է, ինչ փորձարկում եմ arduinos և ESP32 համակարգերը, բայց այդպես էլ չհասա պատրաստի արտադրանքի: Ես պատրաստել եմ զարթուցիչ 4 1.3 դյույմանոց միագույն OLED- ով: Theամացույցն ունի նաև անկողնային լուսամփոփ և USB լիցքավորման միակցիչ (ոչ ոք պահեստային վարդակներ չունի իր անկողնու կողքին): OLED- երը նույնպես թույլ են, սա ավելացվել է վերջին րոպեին այն բանից հետո, երբ իմ նախագիծը սպառնաց իմ ընկերուհու կողմից: Եթե ընկերուհու ձայնը բավականաչափ թույլ լինի, ես կարող եմ նաև տրամադրել ծածկագրի մի տարբերակ, որտեղ 3 դիսփլեյը աշխատում է որոշակի ժամերի միջև: Նպատակն էր հեշտ սպասարկելի ժամացույց պատրաստել ՝ «նախատիպից» դուրս տեսք ունենալով: Clockամացույցս պատրաստելիս ես հանդիպեցի որոշ դժվարությունների, որոնք ես պետք է լուծեի, այդ իսկ պատճառով կարծում եմ, որ այս ուսանելի առարկան արժե կիսել: Theամացույցը կարելի է պատրաստել փոքր գործիքներով, ինձ դուր չեն գալիս «իսկ հաջորդ քայլին ես օգտագործել եմ իմ 10.000 €/$ CNC գործարան» ձեռնարկները:

Որոշ բաներ, որոնք կբացատրվեն այս խրատական (կառուցվածքային ենթագրում) մեջ.

- Ինչպես օգտագործել/լարել I2C OLED էկրանը arduino/ESP32- ով

- Ինչպես օգտագործել բազմաթիվ I2C օբյեկտներ մեկ arduino/ESP32- ով

- Ինչպես կատարել «ոլորման ունակ» ընտրացանկ `օգտագործելով պտտվող կոդավորիչ (+ ինչպես օգտագործել կոդավորիչ ESP32/arduino- ով)

- Ինչպես նախագծել և պատվիրել անհատական PCB ՝ օգտագործելով սառեցումը:

- Theամացույցը նաև օգտագործում է RTC (իրական ժամանակի ժամացույց), առաջնորդվող վարորդ, լարվածության իջեցման մոդուլ… Ես դրանց մեջ չեմ մտնի, քանի որ իսկապես շատ տեղեկատվություն կա, որը մատչելի է այս մոդուլների համար:

Անկանում եմ նշել, որ ես պրոֆեսիոնալ ծրագրավորող չեմ: Իմ ուսանելի նպատակը վերը նշված կետերի բացատրությունն է: Այն, թե ինչպես եմ ես ամեն ինչ դնում իմ վերջնական արտադրանքի համար, գուցե ամենա մաքուր ճանապարհը չէ: Դա այն ճանապարհն է, որն ինձ թույլ տվեց հետևել այդ ամենին:

Պարագաներ

Պաշար գնելիս ես միշտ փորձում եմ կշռել որակի/փաստաթղթերի և գնի կարևորության համար: Իմ մատակարարումները A- ապրանքանիշերի և չինական ավելի էժան մասերի խառնուրդ են: Mouser- ը հիանալի մատակարար է, եթե որակը կարևոր է, ես պատվիրում եմ Banggood/Aliexpress- ից ավելի էժան մասերի համար:

- ESP32 տախտակ, ես օգտագործել եմ Huzzah32- ը adafruit- ից, բայց կան բազմաթիվ այլ (ավելի էժան) տարբերակներ: Ես ընտրեցի Huzzah32- ը, քանի որ այն շատ լավ փաստաթղթավորված է:

- 4 1.3 դյույմանոց I2C OLED դիսփլեյ (128x64, SH1106 վարորդով), 0.96 դյույմանոցները ավելի տարածված են, բայց այս նախագծի համար ես նախընտրում եմ 1.3 դյույմերը

- Sparkfun femtobuck վարորդ ՝ LED- ն քշելու համար

- RTC ժամացույց, ես օգտագործել եմ լիթիումի բջիջով մեկը

- Արդուինո նանո

-իգական USB 2.0 պորտ (ես օգտագործել եմ ՝ SS-52200-002 Stewart միակցիչից)

- իգական DC jack (ես օգտագործել եմ ՝ L722A Switchcraft- ից)

- 12V 3A DC ադապտեր (GST36E12-P1J միջին ջրհորից)

- Պատվերով PCB, ըստ ցանկության, բայց դա նախագիծը դարձնում է շատ ավելի կոմպակտ և հեշտ սպասարկելի, եթե մի մասը մեռնի + ավելի մեծ հուսալիություն, քանի որ ավելի քիչ լարեր (jlcpcb.com)

- M3 պտուտակներ և պտուտակներ

- M3 փողային ներդիրներ

- 12V- ից 5V- ի իջեցման մոդուլը Pololu- ից (DF24V22F5)

- 3 վտ հզորությամբ ջեռուցիչ

- Jumper լարերը

- Բզզոց

- I2C մուլտիպլեքսեր (TCA9548A ադաֆրուտից)

- 2 պտտվող կոդավորիչ (ես մի քանիսն եմ փորձել, ոչ բոլորն են աշխատում իմ ծածկագրով: «DFrobot» - ից աշխատում է, ինչպես նաև «DIYmore» - ի կլոր PCB- ով): Իմ կոդը կարծես կոճակի համար չի աշխատում KY-040 տիպի: Իմ զարթուցիչը օգտագործում է DIYmore- ի ժամացույցը, քանի որ դրանք շատ հեշտ է տեղադրվում վահանակի վրա (լրացուցիչ պտուտակներ/անցքեր չեն պահանջվում):

- Կանանց վերնագրերի տեսականի (ըստ ցանկության)

- փայտ շրջանակի համար `18 մմ x18 մմ x 2400 մմ

- Հետագծման թուղթ

Ես օգտագործեցի նաև որոշ գործիքներ (եռակցման սարք, 3 -րդ ձեռք, սղոց…), բայց իսկապես էկզոտիկ ոչինչ:

Քայլ 1: Օգտագործեք Oled- ը

OLED- երից օգտվելու համար պետք է տեղադրել գրադարան: Ես օգտագործում եմ Oli Kraus- ի U8G2lib- ը, այն շատ հասկանալի է և ունի ուղեցույց ուղեցույց հստակ օրինակներով:

Ձեր խորհուրդը (ESP կամ arduino) միացնելու համար պետք է գտնել SDA և SCL կապեր: Այս կապերը I2C հաղորդակցության կապում են: Google- ը ձեր հատուկ տախտակի «pinout» - ի համար, եթե դրանք չեք գտնում:

Ես ավելացրել եմ մի քանի օրինակ կոդ: Կոդն աշխատում է ինչպես arduino- ի, այնպես էլ ESP32- ի համար, սակայն ESP32- ի հիշողությունը քիչ հավանական է: Բոլոր օլանդները, որոնք ես մինչ այժմ փորձել եմ, աշխատում են ինչպես 3.3 վ (ESP32), այնպես էլ 5 Վ լարման միջոցով:

Քայլ 2: Բազմաթիվ OLED- ներ

Այստեղ է, որ իմ նախագիծը սկսում է տարբերվել բազմաթիվ այլ զարթուցիչներից: Արդուինոների/ESP- ների մեծ մասն ունի միայն մեկ կամ երկու I2C կապ: Այս տեսակը սահմանափակում է I2C մասերի օգտագործումը: Ի՞նչ անել, եթե ես ունեմ 4 I2C տվիչ և ցանկանում եմ դրանց ընթերցումները ցուցադրել I2C էկրանին: Մուտքագրեք մուլտիպլեքսերը: Muliplexer- ը թույլ է տալիս անդրադառնալ 7 տարբեր I2C մասերի: Սա թույլ է տալիս իմ ESP32- ին օգտագործել I2C իրական ժամանակի ժամացույց և ցուցադրել ժամանակը կրկին օգտագործելով I2C- ը 4 դիսփլեյների վրա (կամ ավելի, թույլ մի տվեք ձեզ կանգնեցնել):

Ես ավելացրել եմ ESP32- ի մի քանի օրինակ կոդ, այսուհետ ես վստահ չեմ, որ arduino- ն կարող է հետևել: Օրինակն օգտագործում է միայն ցուցադրումներ, այն կարող է լինել այլ բաներ, ինչպիսիք են I2C տվիչները և այլն: Սկզբունքը միշտ նույնն է, դուք ճիշտ ալիք եք անվանում «tcaselect (#);» - ով: գործառույթը, ապա դուք կատարում եք այն կոդը, որն անհրաժեշտ է ձեզ համար I2C օբյեկտի համար:

Քայլ 3. Պտտվող կոդավորմամբ ոլորվող ընտրացանկի ստեղծում

Առաջին հերթին, փորձեք ձեր կոդավորիչները: Ես ավելացրել եմ մի ծածկագիր ՝ ձեր կոդավորիչի մոդուլները ստուգելու համար: Ինչպես նշվում է պարագաներում. Seeիշտ կոդավորիչների համար տես վերևի նկարները:

Իմ օգտագործած գրադարանը սա է ՝

Իմ ավելացրած PDF- ը, հուսով եմ, օգնում է ճաշացանկի համար օգտագործած ճաշացանկի կառուցվածքին:

Կոդավորիչն աշխատելն ինձ համար ամենաբարդ մասն էր այս նախագծում: Կան բազմաթիվ տարբեր կոդավորիչներ և շատ տարբեր գրադարաններ, որոնք միշտ չէ, որ համատեղելի են ESP32- ի հետ: Բայց ես կարծում եմ, որ (աշխատող) պտտվող կոդավորիչը էլեգանտ լուծում է, եթե ցանկանում եք ինչ -որ բան մուտքագրել: Եթե ես միայն կոճակներ օգտագործեի, ինձ պետք կլիներ 1 -ից ավելին, և ժամանակը կարգավորելը կպահանջեր շատ սեղմումներ:

Քայլ 4. Նախորդ ծածկագիրը դնել Togetther

Վերնագիրը մի տեսակ ամփոփում է իմ արածը: Փորձեցի մաս առ մաս, իսկ հետո ամեն ինչ հավաքեցի: Բայց քանի որ երբեք հեշտ բան չկա, ես ստիպված եղա որոշ բաներ փոխել: Սերիական հաղորդակցությունը դանդաղ գործընթաց է: Սա խանգարում է կոդավորիչը ճիշտ ընթերցելուն: Դա հաղթահարելու համար ես ավելացումներ ավելացրի կոդավորողի կապում: Կոդավորիչը կարդալու կոդը անմիջապես կանչվում է, եթե կոդավորիչը հրում կամ շրջում եք:

Հասկանալով, թե ինչպես են կառուցված ընտրացանկը, դուք կգտնեք, որ շատ հեշտ է ավելացնել կամ հեռացնել հնարավորությունները ըստ ձեր ցանկության: Միգուցե կցանկանա՞ք ինտերնետից վերցնել ընթացիկ եղանակը կամ ժամանակը և ցուցադրել այն:

Ես շատ նման գաղափարներ եմ թողել, որովհետև ամենից առաջ ցանկանում էի հուսալի խաղաղություն: Մեկը, որը ինքնաբերաբար ոչինչ չի անում: Ես շատ տարօրինակ ժամեր եմ աշխատում ցերեկային խնայողության գոտում: Ամեն անգամ, երբ ժամը փոխվում է, ես նյարդայնանում եմ `քնելուց: Արդյո՞ք իմ հեռախոսն ինքնաբերաբար կփոխի ժամը: Արդյո՞ք իմ ժամացույցը: Դե, իմ ժամացույցը չի փոխվի, եթե ես ինքս այն չփոխեմ: Բայց երևի ուզում եք ժամացույցը խոհանոցում դնել: Տարբեր սցենար, ավելացրեք հնարավորություններ մինչև հիշողության ավարտը:

Քայլ 5: Պատվերով PCB Fritzing + Schematic- ով

Ուշադրության կետ. Ադաֆրութը նշում է, որ թեև կարող եք huzzah32- ը միացնել USB պինով, բայց պետք է զգույշ լինել, որպեսզի միաժամանակ չօգտագործեք միկրո USB հոսանքի մուտքը: Իմ PCB- ն սնուցվում է աստիճանաբար իջեցնելու միջոցով, որն այնուհետև սնուցում է huzzah- ն USB քորոցով: Այսպիսով, միշտ անջատեք արտաքին հոսանքը/վերբեռնելիս հեռացրեք հուզան տախտակից:

Ես որոշեցի PCB- ով զետեղել կանացի վերնագրեր, քանի որ դա հեշտացնում է մասի փոխանակումը կամ, օրինակ, լրացուցիչ I2C սենսոր ավելացնելը: Սա նաև թույլ է տալիս ինձ հեշտությամբ հեռացնել նանոն կամ ESP32- ը `ծրագրերը բեռնելու համար:

Ես ավելացրել եմ Frizting ֆայլը, կարող եմ այստեղ վեպ գրել, բայց կարծում եմ, որ օրինակը ամենալավն է խոսում: Ես սկսեցի ամբողջ տեղադրման սխեմատիկայից: Թեև Ֆրիտզինը իր դարակներում շատ մասեր ունի, ամեն ինչ չէ, որ այնտեղ է: Երբեմն ինտերնետում կարող եք գտնել Fritzing- ի մասը, երբեմն ՝ ոչ: Այն մասերը, որոնք ես չէի գտնում, պարզապես փոխարինեցի կանացի վերնագրի մասով: Եթե աջ սեղմեք դրա վրա, կարող եք վերնագիրը խմբագրել ձեր ուզած կապանքների չափով և դրան պինուտ նշանակել: Ես դա անում էի ամեն մի հատվածով, որը չէի գտնում: Քանի որ գրեթե բոլոր մոդուլներն օգտագործում են 0.1in (2.54 մմ) նույն սկիպիդարը, դա ձեզ կտրամադրի մասի ճիշտ հեռավորությունը:

Հաջորդը անցնում եք ցնցող ծրագրի PCB տեսքին: Տեղադրվելու է PCB, եթե սեղմում ես դրա վրա, կարող ես սահմանել դրա չափը և ընտրել մեկ կամ երկշերտ PCB: Իմը օգտագործում է 2 շերտ: Fritzing- ը կառաջարկի ձեր կապերը սխեմատիկ տեսքով: Hasրագիրը ունի autoroute տարբերակ, բայց ես երբեք չեմ օգտագործում այն: Ես սիրում եմ ձեռքով կազմակերպել իմ կապերը: PCB- ի տեսքով դեղին կապերը գտնվում են վերին շերտում, նարնջագույնը `ներքևի շերտում: Կրկին, եթե սեղմեք կապի վրա, կարող եք ընտրել դրա հատկությունները:

Փաստացի PCB պատրաստելու համար այն պետք է արտահանել որպես gerber ֆայլ: Նախքան դա անելը, «երթուղայնացում» ներդիրի ներքո կարող եք ստուգել նախագծման կանոնները: Եթե ամեն ինչ ստուգվի, կարող եք սեղմել «արտահանման համար PCB- ի համար»: Արտադրողների մեծ մասը կխնդրի gerber ֆայլ, այնպես որ ընտրեք արտահանումը gerber:

Ես պատվիրեցի իմ PCB- ն JLCPCB- ից, ինձ դուր է գալիս, որ նրանք ձեզ անմիջապես գին են նշում: Իհարկե, կան շատ այլ տարբերակներ:

Սխեմատիկայի մասին. Օգտագործվում է 2 լարման: LED- ն և femtobuck- ը ուղղակիորեն սնուցվում են 12 Վ լարման միջոցով: Մնացածը սնուցվում է 5 վոլտ հզորությամբ աստիճանավանդակի միջոցով:

Քայլ 6: Դիզայն + լազերային կտրիչ

Իմ առաջին դիզայնի համար ես փորձեցի օգտագործել ամուր կաղնու (ես հետևում եմ փայտամշակման դասերին), բայց արագ պարզ դարձավ, որ սա իդեալական չէ: Փայտը չափազանց հաստ է, ինչը դժվարացնում է ձեր մասերը տեղավորելը: 3 մմ կեչու մուլտիպլեքսը թույլ է տալիս ավելի հեշտ ճանապարհներ ապահովել կոդավորողներն ու դիսփլեյները:

Ես գտա առցանց լազերային ծառայություն ՝ snijlab.nl, որը հասանելի է Ռոտերդամում գտնվող հոբբիստների համար (նրանք առաքում են Բելգիա, Նիդեռլանդներ և Գերմանիա): Նրանց կայքում դուք կարող եք վերբեռնել ձեր գծագրերը, և նրանք անմիջապես մեջբերում են ձեր գինը: Ես օգտագործել եմ Autocad- ը, որն ունեմ աշխատավայրում, բայց ծրագրային ապահովումն իրականում նշանակություն չունի: Այն պարզապես պետք է լինի վեկտորային նկարչություն (Vectr, Illustrator, Inkscape…): Խանութների մեծ մասն օգտագործում է գույները `որոշելու, թե ուզում եք կտրել կամ փորագրել:

Որոշ բաներ, որոնք պետք է հիշել.

- Մաքս լազերահատի չափերը (շրջանակ եմ նկարել մասերիս շուրջը)

- Մին. կտրվածքների միջև հեռավորությունը

- Համոզվեք, որ ոչ մի երկկողմանի գծեր չեք գծի, լազերը լրացուցիչ փոխանցում կկատարի ՝ ձեզ ավելի թանկ արժենալով:

- PDF- ին գծագրելիս համոզվեք, որ գծում եք 1: 1: Դուք չեք ցանկանում նվազեցնել կամ տեղավորվել թղթի վրա:

Քայլ 7: Հավաքում

Ես ժամացույցը կառուցեցի փայտե շրջանակի շուրջ, վահանակները տեղում պահված են M3 պտուտակներով և ներդիրներով շրջանակում: Եթե ես երբևէ 2 -րդ տարբերակ կառուցեմ, ես վահանակներին ամրացնելու համար կօգտագործեի ալյումինե «L» պրոֆիլներ: Շատ դժվար էր ճշգրտորեն փորել փողային ներդիրների անցքերը: Դա ինձանից շատ երկար տևեց, պարզապես ընդունելի արդյունքի հասնելու համար: Սա, իհարկե, կնշանակի, որ լազերային կտրված նկարը պետք է վերանայվի: Կարծում եմ, որ ալյումինե պրոֆիլներով և պտուտակներով ավելի լավ արդյունք կունենաք:

Լույսը ավելի լավ ցրելու համար ես սոսնձել եմ հետագծման թուղթ անցքերի ներսում: Սա լույսին տալիս է գեղեցիկ փայլ:

Քայլ 8: Մի կանգ առեք այստեղ

Նախագիծը կենտրոնանում է ESP32- ի շուրջ, ես հազիվ եմ օգտագործել այն: Իմ ննջասենյակի լույսերը ներկայումս կարող են հեռակառավարվել ՝ օգտագործելով blynk: Theամացույցով նրանց կառավարելը միայն մի փոքր քայլ է առաջ: Միգուցե ուզու՞մ եք լրացուցիչ էկրաններ, որոնք ցույց կտան ձեր տան ջերմաստիճանը: Կամ որոշ տեղական տվիչներ (այդ մուլտիպլեքսերի վրա դեռ պահեստային I2C միացումներ կան): Միգուցե ժամացույցը/ազդանշանը սահմանե՞լ ծրագրի և bluetooth- ի միջոցով:

Թույլ տվեք իմանալ, թե ինչ փոխեցիք, ինչ կփոխեիք, ինչը ես պետք է փոխեի…