Magic Answers Ball- ը Arduino Pro Mini- ով և TFT էկրանով ՝ 7 քայլ

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

Քիչ առաջ ես և աղջիկս առանձնացրինք Magic 8 գնդակը, որպեսզի նա կարողանա փոխարինել քսան պատասխանն իր ընտրությամբ: Սա նվեր էր իր ընկերոջ համար: Դա ինձ ստիպեց մտածել, թե ինչպես դա անել ավելի մեծ մասշտաբով: Կարո՞ղ ենք ունենալ 20 -ից ավելի պատասխան: Էլեկտրոնային տարբերակով մենք կարող ենք:

Այսպիսով, սա կբնութագրի, թե ինչպես ես ապամոնտաժեցի Mattel Magic 8 գնդակը (ներողություն, Mattel) և օգտագործեցի կլոր TFT էկրան ՝ անհամար լրացուցիչ պատասխաններ ցույց տալու համար (ամենափոքր micro-SD քարտը, որը ես գտա, 8 ԳԲ էր, ուստի այն իսկապես չափազանց մեծ է): ինչի համար է այն օգտագործվում) Գնդակը օգտագործում է Sparkfun Wake-on-shake տախտակը ՝ արձագանքը հրահրելու և մարտկոցը խնայելու համար գնդակը հետագայում անջատելու համար: Լիցքավորման տախտակն օգտագործվում է մարտկոցի լիցքավորումը USB միացումից թույլ տալու համար:

Պարագաներ

Մասեր:

Arduino Pro Mini 328 - 3.3 Վ/8 ՄՀց

SparkFun Wake on Shake

Լիթիում իոնային մարտկոց - 400 mAh

Կազմակերպիչ 12 հատ TP4056 Լիցքավորման մոդուլ 5V Micro USB 1A 18650 Լիթիումի մարտկոցի լիցքավորման տախտակ պաշտպանական լիցքավորման մոդուլով (ձեզ հարկավոր է միայն դրանցից մեկը, բայց 12 տուփը 9 դոլարից պակաս էր)

DAOKI 5Pcs Micro SD Storage Board (կրկին ձեզ հարկավոր է միայն մեկը, բայց 5 տուփը դեռ 9 դոլարից պակաս էր)

DFRobot 2.2 դյույմանոց TFT LCD ցուցադրման մոդուլ

Kingston 8 ԳԲ microSD (հնարավոր է, որ դրանցից մի հին ընկած լինի ձեր տան շուրջը)

Perma-Proto Quarter-size Breadboard PCB (կարող եք նաև պարզապես օգտագործել այն, ինչ ձեզ դուր է գալիս)

Կախարդական 8 գնդակ

FTDI Basic breakout 3.3V (գուցե դուք արդեն ունեք դրանցից մեկը, եթե նման նախագիծ եք կատարել Arduino Pro Mini- ի կամ նմանատիպ տախտակի հետ)

4 Pin բնակարան ՝ 2.54 մմ JST XH արական/իգական Pin Header Dupont Wire Connector Kit (ըստ ցանկության, բայց խորհուրդ է տրվում մարտկոցը միացնելու համար)

Այլ հիմնական պարագաներ

Sugru Moldable սոսինձ (կարող է օգտագործվել կպչուն ժապավեն և տաք սոսինձ, բայց ինձ դա ավելի է դուր գալիս)

Սկոտչ

Երկկողմանի փրփուր ժապավեն

Մետաղալար

Գործիքներ:

Sոդման երկաթ

Ձեր ընտրությամբ պտտվող գործիք (այսինքն ՝ Dremel)

Կահույքի սեղմիչ

Քայլ 1: Կտրեք կախարդական 8 գնդակը կիսով չափ

Նախ պետք է Magic 8 գնդակը կիսել կիսով չափ: Ես իմը ամրացրեցի աշխատանքային սեղանին ՝ հարթ կողմը ներքև, օգտագործելով կահույքի սեղմիչ: Օգտագործելով Dremel- ը `հիմնական կտրող սկավառակով ամրացված, կտրեք գնդակի կարի երկայնքով: Դուք պետք է կտրեք խորը, այնքան, որքանով կտրող սկավառակը թույլ կտա: Դանդաղ քայլեք: Նույնիսկ ամբողջ ճանապարհը կտրելուց հետո, վերջնական բաժանումը կատարելու համար գուցե անհրաժեշտ լինի օգտագործել հարթ գլխով պտուտակահան կամ դանակ: Կա մի գլան, որը պահում է «կախարդական» հեղուկը և իկոզաեդոնը (քսան կողմի ձև, այո, ես դա պետք է նայեի) ներսում: Պարզապես դեն նետեք այն կամ օգտագործեք այն այլ նախագծերում: Եթե դուք իսկապես օգտագործում եք այն այլ նախագծում, ասեք ինձ, թե ինչ եք արել, այնպես որ ես կիմանամ, թե ինչ անել իմի հետ:

Ձեզ կմնա երկու կես, ինչպես ցույց է տրված նկարներում: Ես դա արել եմ հիմա երեք անգամ, իսկ ամենավերջին անգամ ՝ սպիտակ շրթունքը ավելի հարթ էր, քան սրածայր, ուստի ձեր գնդակը կարող է մի փոքր այլ տեսք ունենալ, քան նկարի վրա եղածը:

Արտաքին եզրին (հալված և կարծրացած պլաստմասսա) դեռ պլաստիկ խարամ է մնալու: Արգելափակեք այն ձեռքերով, եթե կարող եք. գործիքի օգտագործումը ռիսկի է ենթարկում գնդակը ավարտին հասցնելը, և խարամը բավականին հեշտությամբ դուրս է գալիս:

Քայլ 2. Պատրաստեք գնդակը

Գոյություն ունի երկու փոփոխություն, որոնք մենք պետք է կատարենք գնդակի պլաստիկ կեսերի մասով:

Նախ, բաց կեսին, որի վրա պատկերված է «8» -ը, մենք պետք է սափրենք այնքան մեծ տարածք, որ մեր USB լիցքավորման տախտակը կարողանա նստել USB պորտը դուրս ցցված վիճակում: Ես օգտագործեցի իմ Dremel- ը `կցված կոպիտ հղկող թմբուկով: Դուք ցանկանում եք, որ այն հնարավորինս բարակ լինի, առանց մաքրվելու: Այնուհետև կտրեք մի փոքր բացվածք, որը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի USB պորտը թույլ տա դուրս գալ դեպի դուրս: Ես USB- պորտը չափելու համար օգտագործեցի տրամաչափ, բայց անհրաժեշտության դեպքում, հավանաբար, կարող եք դա անել: Կրկին ես բացումը կատարելու համար օգտագործեցի «Դրեմելը» փոքր կտրող կցորդով: Առաջին երկու նկարները ցույց են տալիս բացումը և դրա տեսքը USB տախտակի հետևում:

Երկրորդը, մյուս կեսում, այն երկու կողմերում անցքով և սպիտակ պլաստմասե շրթունքով, պատրաստում են տեղ ՝ ցուցադրման նստելու համար: Հենց բացման ներսում, որտեղ կցուցադրվի էկրանը, բացման ներսում կան պլաստմասե սրածայրեր և ռետինե (?) Եզր: Հեռացրեք եզրը և մի կողմ դրեք: Մենք դա հետաձգելու ենք ավելի ուշ, բայց մենք ցանկանում ենք, որ դա ամեն ինչ չլինի այս քայլի համար: Էկրանը մի կողմում ունի ուղղանկյուն արտահոսք, որը թույլ չի տա, որ այն հարթ նստի բացման մեջ, եթե այդ գագաթներից մի քանիսը չհանվեն: Կրկին օգտագործելով Dremel- ի վրա ավազի կոպիտ թմբուկը, հնարավորինս սափրեք դրանք: Մտեք այն անցքից, որտեղ ցուցադրումը կլինի լավագույն անկյունի համար: Ամբողջական լինելուց հետո այն պետք է նման լինի նկարներին: Ուշադրություն դարձրեք, նկարները ցույց են տալիս ցուցադրումը տեղում, բայց դեռ մի ամրացրեք այն:

Քայլ 3: Պատրաստեք պատասխաններ Micro-SD քարտի վրա

Այս քայլը մի փոքր ավելի բարդ է, քան դուք կարող եք մտածել: Եթե չեք ցանկանում ստեղծել ձեր սեփական պատասխանների ցանկը, անցեք այս քայլի վերջին պարբերությանը:

Նպատակն այն է, որ մենք կարող ենք գնդակին տալ տողերի ցանկացած ցուցակ, որոնք պետք է օգտագործվեն որպես հնարավոր պատասխաններ, և դրանք կկենտրոնացվեն էկրանի վրա `առանց բառերի միջնամասի ընդմիջումների: Մենք չենք ցանկանում այս մշակումը կատարել միկրոկառավարիչի վրա, և մենք ուզում ենք ստատիկ գրանցման չափսերով ֆայլ, որպեսզի կարողանանք արագ գտնել որևէ կոնկրետ տող:

Չնայած էկրանը կլոր է, այն գործնականում վիրտուալ ուղղանկյուն էկրան է, որի շրջանակում տեսանելի են միայն պիքսելներ: Theուցադրումը կարող է ցույց տալ բազմակի չափի տեքստ, բայց մենք օգտագործում ենք միայն ամենափոքր տարբերակը, որը 6 x 8 պիքսել է: Օգտագործելով այս չափը, կան 315 նիշ, որոնք էկրանը կարող է դնել էկրանին (21 նիշ մեկ տողում 15 տող), բայց տեսանելի է միայն 221 -ը, և յուրաքանչյուր տող ունի տարբեր թվով տեսանելի նիշ: Տեսնո՞ւմ եք խնդիրը:

Ես գրել եմ Java ծրագիր ՝ չձևափոխված պատասխանների ֆայլ վերցնելու և դրանք ամբողջովին կենտրոնացված գրառումների վերածելու համար, որոնք հեշտությամբ կարող են ցուցադրվել կլոր TFT- ով: (հղում ՝ «FormatToPicksFileFullyCentered.java» ֆայլը ներբեռնելու համար):

Առանց ամբողջ ծածկագրի բացատրության, ընդհանուր գաղափարն այն է, որ մենք հետ ենք շարժվում հետընթաց կենտրոնից (ish) և տեղադրելով բացատներ `համոզվելու համար, որ բառերը չենք խախտում տեսանելի տողերի միջով, այնուհետև նույնը անում ենք կենտրոնական հարձակվող: Վերջապես, մենք շրջանցում ենք բոլոր տողերը և յուրաքանչյուր տող կենտրոնացնում ամբողջ 21 նիշ տողերի ներսում ՝ ստեղծելու ճշգրիտ 316 բայթ գրառում (315 այբբենական թվեր գումարած նոր տողի նիշ): Կոդը իրականում աշխատում է երեք տառատեսակների միջոցով ՝ x 3, x 2 և x 1, որպեսզի տեսնեք, թե որն է ամենամեծ տառատեսակը, որը կարող է օգտագործվել և դեռ տեղավորվում է տեքստի մեջ: Կենտրոնացումը մի փոքր անջատված է x 2 և x 3 տառատեսակների համար, կներեք: Carefulգույշ եղեք մեկից ավելի բայթ խլող նիշերից, դրանք կարող են դեն նետել ելքային ֆայլը:

Պատճենեք «picks.txt» ֆայլը միկրո-SD քարտի վրա:

Եթե դուք չեք ցանկանում անցնել ձեր սեփական ընտրանքների ցուցակը ստեղծելու դժվարության միջով, ես ներառել եմ իմ ընտրածների ցուցակը, որոնք կարող եք պարզապես պատճենել SD քարտի վրա և օգտագործել: Այս պահին ես չէի կարող.txt ֆայլը վերբեռնել հրահանգների վրա, ուստի այստեղ կա հղում, որտեղից կարող եք ներբեռնել picks.txt ֆայլը:

Քայլ 4. Վերբեռնեք կոդը Arduino Mini- ում

Նախ, եթե նախկինում երբեք չեք օգտագործել Arduino Pro Mini- ն, ապա չեք կարող պարզապես միացնել USB մալուխը և ներբեռնել: դուք պետք է օգտագործեք FTDI տախտակ և լարերը միացրեք մինի համապատասխան կապումներին: Ես դրա մասին այստեղ ձեռնարկ չեմ տա, համացանցում շատ բան կա: Ինձ համար ես չէի ցանկանա մշտական միակցիչ միացնել միկրոկառավարիչի տախտակին, որը միայն մեկ անգամ կօգտագործվեր ծածկագիրը ներբեռնելու համար, ուստի ես ստեղծեցի մի փոքրիկ հոլովակ, որը կարող է օգտագործվել մինի ծրագրավորման համար ՝ առանց զոդման (տես նկարները): Սա ոգեշնչված էր Fiddy- ի նման արտադրանքով, բայց ես 3D տպիչին հեշտ մուտք չունեմ, ուստի ես ինքս պատրաստեցի կարտոֆիլի չիպսերից: Եթե մարդիկ հետաքրքրված են, ես դրա համար ուսանելի կդարձնեմ:

Անցեք ծածկագրին: Այս օրենսգրքում կան մի քանի հետաքրքիր հատվածներ, բայց դրանք հիմնականում ուղիղ են:

Կարգավորման գործառույթում կա արժանապատիվ քանակությամբ կոդ, որը զբաղվում է լավ պատահական սերմ ստանալու հետ: Անկապ կապից անալոգային ընթերցման օգտագործման տիպիկ մեթոդը չի տալիս բավական բազմազան պատասխան իմ փորձին: Ես ստանում եմ մի թիվ 477 -ից 482 -ի միջև: Քանի որ Arduino- ի պատահական ֆունկցիան ունի մեկ և միայն մեկ հաջորդականություն, և սերմը որոշում է, թե որտեղից սկսել այդ հաջորդականությամբ, այսքան նեղ տիրույթը վերջում չի բերի բավարար հնարավոր պատասխաններ: Հիշեք, որ այս ծածկագիրը հիմնականում սկսվում է ամեն անգամ, երբ Wake-on-shake տախտակը անջատում և նորից միացնում է էլեկտրաէներգիան, ուստի սերմի որոշած հաջորդական հաջորդական դիրքը որոշիչ նշանակություն ունի: Այս հարցում օգնելու համար ես գրում եմ մի շատ փոքր ֆայլ SD քարտի վրա ՝ վերջին սերմը հետևելու համար և ավելացնում այն նոր արժեքին, որը գալիս է անկապ կապից:

Երբ loop գործառույթում ընտրվում է և կարդացվում է նիշերի զանգված, մենք չենք կարող պարզապես տպել ամբողջ տողը: Theուցադրման սահմանն այն է, թե որքան երկար կարող է լարը միաժամանակ կարգավորել: Այդ պատճառով մենք պետք է անցնենք յուրաքանչյուր տասնհինգ տողից և դրանք մեկ առ մեկ ուղարկենք ցուցադրման:

Պահանջվող արտաքին գրադարաններ

ST7687S գրադարան

DFRobot- ցուցադրման գրադարան

Քայլ 5: Լարացրեք բաղադրիչները

Timeամանակն է կատարել լարերի ամբողջ զոդումը: Ես հակված էի սխալվել մի փոքր ավելի երկար լարերի կողքին, քան ես իրականում պետք էի, բայց դա ի վերջո լավ ստացվեց:

Կցված սխեմատիկայում TFT էկրանը ներկայացված է միակցիչով, այլ ոչ թե ամբողջ դիսփլեյի նկարով (որի համար ես չկարողացա գտնել Fritzing մաս): Ես պիտակավորել եմ լարերը/կապումներն այն մասի վրա, թե ինչպես են դրանք պիտակավորված: Նմանապես, SD քարտը այն չէ, ինչ ես օգտագործել եմ, բայց ես նշեցի նշված մասի լարերը/կապերը:

Կա մեկ բաղադրիչ, որը ես այս փուլում միասին չեմ կպցրել `մարտկոցը: Փոխարենը, ես օգտագործեցի չորս փին միակցիչ ՝ հեռացված երկու միջին կապումներով (երկրորդ նկարը): Սա ինձ թույլ է տալիս ստուգել միացված բոլոր բաղադրիչները և այնուհետև անջատել մարտկոցը, մինչ ես ամեն ինչ ամրացնում եմ գնդակին:

Ի վերջո, ես օգտագործեցի քառորդ չափի մշտական տախտակի PCB ՝ էլեկտրաէներգիան և ընդհանուր կապերը ավելի դյուրին դարձնելու համար: Դուք դա կտեսնեք հավաքման նկարներում:

Ստուգեք, որ ամեն ինչ աշխատում է:

Քայլ 6. Կցեք բաղադրիչները գնդակին

Սկզբում տեղադրեք էկրանը և մի քանի Sugru օգտագործեք այն ամրացնելու համար (առաջին երկու նկարները): Մի մոռացեք այն եզրը, որը դուք ավելի վաղ հեռացրել եք: Դուք պետք է այն դարձնեք տեղում, նախքան էկրանը տեղում ամրացնելը:

Հաջորդը, ես նախատախտակը կպցրի գնդակի դատարկ կեսի հատակին: Ես իմ բոլոր զոդերը պահում էի տախտակի մի կողմում, այնպես որ ես դեռ ունեի տախտակի կեսը, որը կարող էի ամրացնել ժապավենով: Այնուհետև մարտկոցը կպցրեցի նախատախտակի նույն կեսի վրա (երրորդ պատկեր):

Երկու կեսերն այժմ միացված են լարերով: Պարզեք, թե որտեղ կավարտվի USB անցքը, երբ երկու կեսերը միասին դնեք: Եթե սպիտակ շրթունքների վրա ողնաշարը կպչում են, հիշեք, որ այն պետք է իջնի սպիտակ շրթունքների մի հատվածի կենտրոնում, քանի որ մենք կպահենք USB լիցքավորման տախտակը շուրթերի երկու պլաստիկ եզրերի միջև:

Փոքր երկկողմանի փրփուր ժապավենի մի փոքր կտորով ամրացրեք USB լիցքավորման տախտակը: Երկկողմանի ժապավենը չպետք է ծածկի լիցքավորման տախտակի ամբողջ ներքևը, քանի որ լարերը ամրացված ծայրը կախված կլինի սպիտակ շրթունքի կենտրոնական եզրից: Այսպիսով, ժապավենը պետք է ծածկի տախտակի ստորին մակերեսի մոտ երեք քառորդը: Սկզբում ժապավենը դրեք տախտակի ներքևի մասում, այնուհետև սեղմեք այն այն տեղում, որտեղ դուք որոշել եք: USB միակցիչը պետք է լինի գնդակի եզրին ՝ կպչելով պլաստիկի սև հատվածին ՝ առանց գնդակից դուրս գալու: Ի վերջո, տախտակի վերևում օգտագործեք մի քանի Sugru և ամրացրեք երկու կողմերում: Սա պարզապես լրացուցիչ ուժ է տալիս այն դեպքում, երբ մալուխը մղվում է USB պորտի մեջ:

Տեղադրեք միկրո-SD քարտը SD քարտի մոդուլի մեջ

Componentsանկության դեպքում կարող եք ամրացնել սպիտակ շրթունքների մյուս բաղադրիչները: Ես պարզապես խցկեցի մնացած բաղադրիչները էկրանի հետևում:

Քայլ 7: Միացրեք երկու կեսերը միասին

Կրկնակի ստուգեք, արդյոք դուք տեղադրել եք SD քարտը և արդյոք ստուգել եք բոլոր բաղադրիչները միասին:

Լավ, եթե պատրաստ եք, մի երկար օձ պատրաստեք Sugru սոսինձից և սպիտակ շրթունքով այն ամբողջ գնդակի կեսի եզրով շրջեք (առաջին նկարը): Սոսինձը պետք է դրվի անմիջապես այն հանգույցի վրա, որտեղ պլաստիկի սև և սպիտակ հատվածները միանում են: Սոսինձն այստեղ դնելը համոզված է, որ դուք ունեք ամուր կապ, միաժամանակ նվազագույնի հասցնելով սոսնձի քանակությունը, որը դուրս է գալիս ճեղքից երկու կեսերի միացումից հետո:

Սեղմեք երկու կեսերը միասին ՝ համոզվելով, որ USB պորտը կպչում է դրա համար նախկինում կտրված անցքից: Օգտագործելով կահույքի սեղմիչը, սեղմեք երկու կեսերը այնքան ամուր, որ կեսերը միասին պահեն, կարիք չկա այն ամուր սեղմել: Sugru սոսինձը մոտավորապես 24 ժամվա ընթացքում կամրանա:

Եթե դուք ունեք սոսինձ, որը դուրս է մղվել հոդից, ազատ զգացեք քերել այն մատով կամ հարթ կտորով/թղթե սրբիչով: