Li-ion Battery Bluetooth ցուցատախտակ. 4 քայլ (նկարներով)

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

Ներածություն

Նախագիծը հիմնված է իմ նախորդ տարվա հրահանգների վրա. Bluetooth սեղանի թենիսի խաղատախտակ

Խաղատախտակը նվիրված է սիրողական սպորտի սիրահարներին և սեղանի թենիսիստին: Բայց այն կիրառելի չէ միայն սեղանի թենիսի համար: Կարող է օգտագործվել այլ մարզաձևերի համար, ինչպիսիք են վոլեյբոլը, բադմինտոնը և յուրաքանչյուր մարզաձև, որոնք պահանջում են միավորների հաշվարկ: Softwareրագրակազմի պարզ փոփոխությամբ ծրագրակազմը կարող է ընդունվել համապատասխան առավելագույն միավորների ցանկացած արժեքի:

Տեխնիկական սկզբունքը հիմնված է Bluetooth- ի միջոցով Սեղանի միավորի (միավորը սեղանի տակ) և բուն Գրատախտակի միջև հաղորդակցության վրա: Երկու կառավարման տուփ տեղադրված են սեղանի տակ յուրաքանչյուր խաղացողի կողմից և մալուխով միացված են սեղանի միավորին: Խաղացողը յուրաքանչյուր հաղթող միավորից հետո սեղմեք հսկիչ տուփի մեծ հպման կոճակը: Ըստ այդ գործողության, գնահատականը փոխվում է ինքնաթիռի վրա `գումարած մեկ միավորի:

Եթե համեմատենք հին նախագծի հետ, կան էական բարելավումներ

• Խաղատախտակն անվտանգություն է: Այլևս հիմնական լարման 220 Վ! Էներգամատակարարումը բաղկացած է երկու Li-ion մարտկոցից, յուրաքանչյուրը երկու մարտկոցով, տիպը ՝ 18560: Սեղանի միավորը սնվում է մեկ մարտկոցով ՝ Li-ion 18560:
• Շինարարությունը պարզեցված է, և բոլոր բաղադրիչները տեղակայված են մեկ ավելի մեծ տպատախտակի վրա:
• Շրջանակն ավելի փոքր և բարակ է ՝ մոտ 3.0 սմ և չափսերը ՝ ճշգրիտ A4:
• Softwareրագրակազմը նոր տարբերակ է ՝ ուղղված սխալներով:

Հիմնական հատկանիշները:

• Խոշոր 7 հատվածի էկրանը 2.3 դյույմ է
• Հպեք կառավարման կոճակներին
• Սեղանի թենիսի միջազգային կանոններին համապատասխան ծրագրային ապահովման վերահսկվող կանոններ
• Bluetooth- ը տվյալները փոխանցում է սեղանից Scoreboard
• Մարտկոցի վիճակի ցուցանիշներ
• Մարտկոցի շահագործման ժամանակը min. 5 ժամ (Scoreboard), և մոտ 12 ժամ Control Panel- ի համար
• Յուրաքանչյուր խաղացողի կողմում սեղանի տակ գտնվող տուփեր
• Սեղանի միավորը տեղադրված է սեղանի տակ, որը միացված է երկու կառավարման տուփի: Կառավարման տուփը առջևի հպման կոճակով թույլ է տալիս միավոր ավելացնել ՝ գումարած մեկ միավոր յուրաքանչյուր խաղացողի համար
• Վերահսկիչ արկղը հետադարձ հպման կոճակով թույլ է տալիս ուղղել մինուս մեկը սխալի դեպքում
• Ուղղումը ընդունվում է միայն այն խաղացողի համար, ով ունի վերջին բարձրացված միավորի արժեքը
• Ձայնի հաստատում կոճակի յուրաքանչյուր սեղմման համար
• Խաղի և խաղի վերջում հնչում է տարբեր մեղեդի
• Վերջնական հաշիվը ցուցադրվում է խաղի ավարտից 10 վայրկյան հետո
• Ավարտի համընկնումը ակտիվացնում է նոր խաղի սկիզբը `անցնելով կարգավորումների ռեժիմ

Կարգավորումը թույլ է տալիս ընտրել.

• Համապատասխան խաղերի քանակը, նախապես սահմանված է 3, ընտրանքները ՝ 4 -ից 9
• Առաջին ծառայող խաղացող A կամ B, նախադրված A
• Յուրաքանչյուր խաղից հետո փոխեք կողմը, եթե կողմը փոխվի, ցուցատախտակի վրա ցուցադրվող հաշիվը նույնպես փոխվում է

Պարագաներ

Հաշիվների ցուցատախտակ:

IC1 MAX7219 Led Display վարորդ, Led Driver

• IC2, IC3 MAX394 (կամ MAX333 որն ավելի էժան է), 2x, Անալոգային անջատիչ
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 Անլար Bluetooth, HC-05
• X1 Աուդիո մոդուլ LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N -Channel 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Սենսորային հպում փոքր 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 -հատված 2.3 ", 6x, Displayուցասարք
• LED7, 7 հատվածային 0.56 դյույմ, Փոքր էկրան
• LED8, LED9, սպիտակ սպիտակ 2x
• LED10 կապույտ
• LED11 կարմիր
• K3, K4 ռելե TQ2-5V, 2x, ռելե
• R1, R2, R6, R16 դիմադրություն 1k 4x,
• R3, R4 Resistor 470 2x,
• R5 դիմադրություն 100,
• R7, R8 դիմադրություն 22k, 2x,
• R9 - R14 դիմադրություն 4k7 6x,
• R15 դիմադրություն 220,
• C1, C5 կոնդենսատոր M1 2x,
• C2 կոնդենսատոր 10 Մ,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 կամուրջ կամ թռիչք,
• P1 - P3, միակցիչներ 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Էկրանների միակցիչներ 2.3 դյույմ, Pinhead
• Բարձրախոս 3W
• Կրկնակի LI-ion մարտկոց ՝ 2x, սեփականատեր
• Li-ion մարտկոցներ 4x, 3000mAh
• USB միակցիչ, բեկման տախտակ, C տիպ
• Պտուտակային տերմինալ,
• Փոխել DPDT, անջատել
• A4 շրջանակ,

Աղյուսակ միավոր:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 Անլար Bluetooth, HC-05
• U3 Կրկնակի անջատիչ,
• U4 Աուդիո մոդուլ, LM386
• R1 դիմադրություն 1k,
• R2, R3 դիմադրություն 22k, 2x
• C1 կոնդենսատոր 470 Մ,
• C2 կոնդենսատոր M1,
• J1 Կրկնակի միակցիչ, Հեռախոս
• Li-ion մարտկոց, 3000 mAh
• Li-ion մարտկոց, մեկ պահիչ
• USB միակցիչի բեկման տախտակ, C- տիպ
• Անջատիչ SPST,
• Բարձրախոս 3W
• Պլաստիկ տուփ, տուփը մեծ է

Կառավարման տուփ:

• Սենսորային հպում մեծ 4x, TTP223B
• 4 մետաղալար հեռախոսի մալուխ `մոտ 3 մ
• հեռախոսի միակցիչ 2x
• Պլաստիկ տուփ, տուփը փոքր է

Կոնդենսատորը, ռեզիստորը, պտուտակները և այլ փոքր մասերը հասանելի են տեղական խանութներում:

Պահանջվող հիմնական գործիքները.

• Անլար փորված վարորդ
• Sոդման երկաթ
• Պտուտակահանների հավաքածու
• Մալուխի սեղմման գործիք

Քայլ 1: Էլեկտրագծերի դիագրամ

Խաղատախտակ

Ամբողջական էլեկտրագծերի մանրամասն նկարագրությունը ներկայացված է բնօրինակ փաստաթղթում: Այս անգամ ես կբացատրեի պարզապես տարբերությունները:

Նոր մարտկոցի սնուցումը պետք է փոխարինի հինը երկու լարումով ՝ +5V և -5V: Մեկ մարտկոցի անվանական լարումը մոտ 4.2 Վ է, սա բավարար չէ: Մեզ անհրաժեշտ է բարձրացման լարում: 5V- ի համար ինտեգրված լարման ուժեղացուցիչով մարտկոցի կրիչը լավ լուծում է: Բացի այդ, մարտկոցի կրիչը պարունակում է մարտկոցի լիցքավորիչ և լիթիումի մարտկոցի պաշտպանություն: Այս կերպ մարտկոցները կարող են լիցքավորվել պահարանի ներսում:

Ավելի մեծ էներգիայի պահանջի համար յուրաքանչյուր խցիկում կա երկու մարտկոց: Ահա շատ կոպիտ հաշվարկ առանց արդյունավետության հաշվի առնելու. Ընթացիկ սպառումը կազմում է մոտ 300 մԱ յուրաքանչյուր մարտկոցի 5 Վ լարման համար: 10 ժամվա աշխատանքային ենթադրությամբ մեզ անհրաժեշտ է 1500 մԱ / ժ 10, դա նշանակում է 15000 մԱ / ժ 2 մարտկոցի համար: Դա նշանակում է 7500 mAh մեկ մարտկոցի հզորության համար: Այն շատ ավելին է, քան տիպիկ հզորությունը ՝ մոտ 3500 մԱ / ժ: Մոտ 5 ժամ աշխատելու ժամանակը բավարարելու համար կարող են օգտագործվել 18650 տիպի Li-ion մարտկոցներ ՝ 3000-ից 4200 մԱ / ժ էներգիայով:

Խնդիրը մարտկոցի լիցքավորումն է: Երկու մարտկոցների մարտկոցները կիսում են մեկ լարման մակարդակ, կարելի է ասել `գետնին: Աղբյուր +5 Վ տերմինալով մինուս և երկրորդ աղբյուր -5 Վ տերմինալ պլյուսով: Երկու մարտկոցների ելքերը միացված են շարքով: Լիցքավորման ընթացքում սնուցման աղբյուրները պետք է միացված լինեն զուգահեռաբար, եթե մենք չխոչընդոտենք երկու արտաքին լիցքավորիչի օգտագործմանը: Այդ պատճառով էլեկտրական դիագրամին ավելացվում են K3 և K4 ռելեներ:

Ռելեները ակտիվանում են, եթե լիցքավորիչը միացված է +5V- ին: Այս դեպքում հոսանքի աղբյուրները սերիական միացումից անցնում են զուգահեռ: Լիցքավորման ընթացքում Scoreboard- ը չի կարող օգտագործվել, սա թերություն է: Երկրորդ թերությունը համեմատաբար երկար լիցքավորման ժամանակն է: Լիցքավորիչը մարտկոցի կրիչի ներսում և 5 վ լարման ապահովող արտաքին լիցքավորիչը ստեղծում են ոչ այնքան արդյունավետ համադրություն: Լիցքավորման ժամանակը 12 ժամից ավելի է: Եթե պլանավորում եք մարտկոցներ լիցքավորել գործիքի սահմաններից դուրս, կարող եք բաց թողնել ռելեն և դա անել ավելի արագ արտաքինից, բայց ոչ այնքան հարմարավետ:

Սեղանի միավոր և կառավարման տուփեր.

Նոր սեղանի միավորը շատ չի փոխվում հինի համեմատ: Մարտկոցի «վիճակը» led´ և «led» - ը միացված չեն պահողից դեպի առջևի վահանակ և տեսանելի են տուփի կողքի անցքերի միջոցով: Այս կերպ էլեկտրագծերը պարզեցված են, ուստի արկղի այս կողմը պետք է լինի առջևի: Բարձրախոսը կողմնորոշված է նաև այս կողմում:

Կառավարման տուփի լարերի համար երկու հեռախոսի միակցիչի փոխարեն կա ընդամենը մեկ կրկնակի հեռախոսի միակցիչ: Աուդիո մոդուլի հետ կապը փոփոխված է `բարձրախոսում աղմուկը նվազեցնելու համար:

Քայլ 2: Շինարարություն

Խաղատախտակ

PCB- ի դիզայնի համար ես սովոր եմ արծիվում PCB նախագծել, բայց այս դեպքն առանձնահատուկ էր: PC տախտակը համեմատաբար մեծ է, չափը 285 x 206 մմ չափազանց շատ է Eagle- ի համար, անվճար տարբերակ: Փնտրելով այլ PCB ծրագրակազմ, ես գտա Easyeda- ն: Այն անվճար է և ընդունում է PCB ցանկացած չափի: Տախտակի ներսում կա երկու մեծ անջատիչ `մարտկոցների համար և մեկը` բարձրախոսի համար: Պատրաստումը կատարվել է JLCPCB- ի կողմից, և բոլոր կտրված հատվածները կտրվել են արտադրողի կողմից: Ես երջանիկ էի, որովհետև դա ինձ որոշակի աշխատանք էր խնայում:

Եթե դուք չեք պատվիրում տախտակը, ես կցել եմ Gerber ֆայլերը երկու տախտակների համար Scoreboard և Table Unit տախտակ: Դա ռելեներ ունեցող նոր տարբերակ է: Իմ հոդվածի նկարի վրա դեռ հին տարբերակ կա `արտաքին տախտակին ավելացված ռելեներ, մի շփոթվեք:

PCB- ն տեղադրված է A4 շրջանակի վրա: Ես նկարի համար շրջանակ եմ գնել ավելի մեծ շինարարական խանութում: Այն կարող է լինել ցանկացած A4, բայց պետք է լինի խորը մոտ 3 սմ: Տախտակը պարունակում է տեղադրման անցքեր և տեղադրված է պտուտակներով պլաստիկ փակագծերի միջով:

Առջեւի վահանակը ծածկված է թափանցիկ ակրիլային ապակիով: Ապակու տակ ցուցադրվող լուսանկարների համար թղթի դիմակ է `պատուհաններով կտրված: Սկզբում ես պլանավորում էի օգտագործել կաթի ակրիլային ապակի առանց դիմակի, բայց տեսանելիությունը վատ էր: Վերջապես ես դրեցի առջևի, թափանցիկ ակրիլային ապակի: Մարտկոցի ցուցիչների համար անհրաժեշտ է անցքեր կտրել, լույսը տեսանելի է թղթի միջոցով:

Carefulգույշ եղեք, որ բաղադրիչների վերին մակարդակը պահեք ակրիլային ապակու տակ: Սա հատկապես ճիշտ է բոլոր էկրանների, led- ների և հպման կոճակների բոլոր մոդուլների համար: Դա կախված է վարդակի չափից: Displaուցադրությունների համար ես օգտագործում եմ կլոր քորոցներ: Նրանք ավելի հուսալի են, իսկ բարձրությունը `ընդունելի: Իմ դեպքում ես օգտագործում եմ հեռավոր լվացքի մեքենաներ `հպման կոճակների և լուսարձակների վերին մակարդակը պահելու համար:

Թղթե մուշկը կատարվում է Windows- ում Sketch- ի միջոցով: Այն ավելի աշխույժ դարձնելու համար տեղադրում եմ մարգագետնի լուսանկար:

Սեղանի միավոր

Մարտկոցի կրիչի կարգավիճակի լուսարձակները տեսանելի են անմիջապես առջևի վահանակի անցքերի միջոցով: Սեղանի միավորի նույն կողմում կան անցքեր բարձրախոսի համար:

Կառավարման տուփ

Կառավարման տուփերի համար նախատեսված երկու մալուխներ հանդիսանում են 4 լարային հեռախոսի մալուխներ: Դրանք ամրացված և ամրացված են յուրաքանչյուր տուփի մեջ ՝ առանց միակցիչի: Մալուխների մյուս կողմում հեռախոսի միակցիչը տեղադրված է մալուխի սեղմման գործիքով:

Տուփի ներսում լարերը ուղղակիորեն զոդվում են PCB- ի նախատիպին: Այս տախտակի վրա տեղադրված են երկու հպման տվիչներ ուղղահայաց ՝ տուփի յուրաքանչյուր կողմում: Հպման տարածքի վրա կա 12 մմ տրամագծով անցք, հեշտ հասանելի: Շինարարությունը պարզ է կցված լուսանկարներից:

Քայլ 3: Softwareրագրակազմ

Երկու Arduino ino ֆայլ, մեկը ՝ Scoreboard- ի և մեկը ՝ Table unit- ի (Control Box) ստորև: Bluetooth մոդուլներ HC-05- ը սկզբում պետք է զուգակցվեն: Օգտագործեք Arduino, AT հրամանները, և լավագույն հրահանգներն այստեղ են: Oreուցատախտակում կա վարպետ, ստրուկը գտնվում է Աղյուսակի միավորի ներսում: Baud- ի առաջարկվող դրույքաչափը 38400 է, իսկ հասցեի ռեժիմը `« շտկել »:

Երկու նշված ino ֆայլերը պետք է լրացվեն ընդհանուր ֆայլերի pitches.h- ով: Ինչպես դա անել, Arduino կայքում է: Այս անգամ ino ֆայլերը և մնացած բոլոր ֆայլերը առանց որևէ խնդիրների բեռնվեցին Instructables խմբագրիչում և հուսով եմ, որ դրանք հեշտությամբ կբեռնվեն:

Ընդհանրապես, նոր ֆայլերը այնքան էլ տարբեր չեն հին, ինչպես նաև օրիգինալ ֆայլերից: Ինչն է բարելավվել.

• Switch Side ռեժիմում կան սպասարկող խաղացողներ, որոնք փոխարինվում են խաղի ճիշտ պահին, հին խնդիրը լուծված է
• Ուղղման կոճակը միացված է միայն վերջին սպասարկվող նվագարկիչի համար
• Կառավարման վանդակում հպման կոճակի միջոցով ուղղիչ խաղացողի միավորների հաշվարկը և սպասարկող խաղացողի ընտրությունը ամրագրված է:

Ինչ վերաբերում է Arduino ծրագրին, ես ծրագրավորող չեմ և գիտեմ, որ կոդը չի կարող կատարյալ օպտիմիզացված լինել, բայց աշխատում է գրեթե անթերի:

Քայլ 4: Եզրակացություն

Segmentուցադրվող լուսանկարների վրա 7 հատվածից բաղկացած թվերի պայծառությունը խունացած է, բայց իրական չէ: Փաստորեն, պարզ է և կտրուկ:

Կարող եք տեսնել բնօրինակ տեսանյութ, որտեղ պայծառությունը նորմալ է: Հաջորդ վիդեո 1 -ում դուք կարող եք տեսնել Battery Scoreboard- ում հաշվարկվող միավորների ցուցադրումը: Կրկին, այս տեսանյութում խնդիր կա հստակ հատվածի լուսավորության հետ, սակայն խնդիրը առաջանում է տեսանկարահանման ժամանակ ուժեղ լուսավորության պատճառով:

Դեռևս կան բարելավման որոշ եղանակներ կամ առաջարկություններ: Հոսանքի սպառումը կարող է կրճատվել ՝ 7-հատվածանոց էկրանները փոխարինելով մոտ 2.3 դյույմանոց TFT LCD էկրաններով: Եթե միայն թվեր ցուցադրվեին, հիշողության տարածքը ընդունելի կլինե՞ր Arduino- ի համար:

Հուսով եմ, որ դուք նույնպես կվայելեք այս նախագիծը և սպորտը: