RGB ջերմաչափ ՝ օգտագործելով PICO ՝ 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Դա մեր այսօրվա ջանքերի վերջնական արդյունքն էր: Դա ջերմաչափ է, որը թույլ կտա ձեզ իմանալ, թե որքան տաք է ձեր սենյակում ՝ օգտագործելով ակրիլային տարայի մեջ տեղադրված RGB LED ժապավեն, որը միացված է ջերմաստիճանի տվիչին ՝ ջերմաստիճանը կարդալու համար: Եվ մենք կօգտագործենք PICO- ն `այս նախագիծը կյանքի կոչելու համար:

Քայլ 1: Բաղադրիչներ

• PICO, հասանելի է mellbell.cc կայքում ($ 17)
• 1 մետր RGB LED ժապավեն
• 3 TIP122 Darlington տրանզիստոր, 10 -ի փաթեթ ebay- ում ($ 3.31)
• 1 PCA9685 16-ալիքային 12-բիթանոց PWM վարորդ, հասանելի է ebay- ում ($ 2.12)
• 12 վ էներգիայի աղբյուր
• 3 1 կիլոմետրանոց ռեզիստորներ, 100 փաթեթ ՝ ebay- ում ($ 0.99)
• Հացատախտակ, որը հասանելի է ebay- ում ($ 2.30)
• Արական - իգական jumper լարեր, 40 փաթեթ ebay- ում ($ 0.95)

Քայլ 2. RGB շերտը միացնել տրանզիստորներով և էներգիայի աղբյուրով

LED շերտերը ճկուն տպատախտակներ են, որոնք բնակեցված են LED- ներով: Դրանք օգտագործվում են շատ առումներով, քանի որ դրանք կարող եք օգտագործել ձեր տանը, ձեր մեքենայում կամ հեծանիվում: Դուք նույնիսկ կարող եք ստեղծել զով RGB կրելի սարքեր ՝ օգտագործելով դրանք:

Այսպիսով, ինչպես են նրանք աշխատում: Իրականում դա բավականին պարզ է: LED շերտի բոլոր LED- ները զուգահեռաբար կապված են միմյանց հետ և գործում են որպես մեկ հսկայական RGB LED: Եվ այն գործարկելու համար պարզապես անհրաժեշտ է ժապավենը միացնել 12 վ բարձր հոսանքի հոսանքի աղբյուրին:

Միկրոկոնտրոլերով LED շերտը կառավարելու համար հարկավոր է անջատել էներգիայի աղբյուրը կառավարման աղբյուրից: Քանի որ LED շերտի համար անհրաժեշտ է 12 վ, և մեր միկրոկառավարիչը չի կարող այդքան ելքային լարում առաջարկել, և այդ պատճառով մենք միացնում ենք արտաքին 12 վ բարձր հոսանքի էներգիայի աղբյուր ՝ միաժամանակ վերահսկիչ ազդանշաններ ուղարկելով մեր PICO- ից:

Բացի այդ, յուրաքանչյուր RGB բջիջի ընթացիկ վիճակահանությունը բարձր է, քանի որ դրա յուրաքանչյուր LED- ը `կարմիր, կանաչ և կապույտ LED- ները, պետք է աշխատեն 20 մԱ, ինչը նշանակում է, որ մեզ անհրաժեշտ է 60 մԱ մեկ RGB բջիջ լուսավորելու համար: Եվ դա շատ խնդրահարույց է, քանի որ մեր GPIO կապումներն ընդամենը կարող են մատակարարել առավելագույնը 40 մԱ մեկ պին, իսկ RGB ժապավենը PICO- ին ուղղակիորեն միացնելով այն կայրվի, ուստի խնդրում ենք դա չանել:

Բայց, կա լուծում, և այն կոչվում է «Դարլինգթոնյան տրանզիստոր», որը տրանզիստորների զույգ է, որն ունի շատ բարձր ընթացիկ շահույթ, ինչը կօգնի մեզ բարձրացնել մեր հոսանքը `մեր կարիքները բավարարելու համար:

Եկեք նախ ավելին իմանանք ընթացիկ շահույթի մասին: Ընթացիկ շահույթը տրանզիստորների սեփականությունն է, ինչը նշանակում է, որ տրանզիստորով անցնող հոսանքը կբազմապատկվի դրանով, և դրա հավասարումը հետևյալն է.

բեռնվածքի ընթացիկ = մուտքային հոսանք * տրանզիստորի շահույթ:

Դա նույնիսկ ավելի ուժեղ է Դարլինգթոնի տրանզիստորի դեպքում, քանի որ դա տրանզիստորների զույգ է և ոչ մեկը, և դրանց էֆեկտները բազմապատկվում են միմյանց վրա ՝ մեզ տալով ընթացիկ հսկայական ձեռքբերումներ:

Այժմ մենք LED ժապավենը կկապենք մեր արտաքին էներգիայի աղբյուրին ՝ տրանզիստորին և, իհարկե, մեր PICO- ին:

• Հիմք (տրանզիստոր) → D3 (PICO)
• Հավաքիչ (տրանզիստոր) → B (LED ժապավեն)
• Emitter (տրանզիստոր) GND
• +12 (LED շերտ) → +12 (էներգիայի աղբյուր)

Մի մոռացեք PICO- ի GND- ը միացնել էներգիայի աղբյուրներին:

Քայլ 3. RGB LED շերտի գույների վերահսկում

Մենք գիտենք, որ մեր PICO- ն ունի մեկ PWM կապ (D3), ինչը նշանակում է, որ այն չի կարող բնիկորեն վերահսկել մեր 16 LED- ները: Ահա թե ինչու ենք մենք ներկայացնում PCA9685 16-ալիքային 12-բիթանոց PWM I2C մոդուլը, որը թույլ է տալիս մեզ ընդլայնել PICO- ի PWM կապերը:

Նախ, ինչ է I2C- ն:

I2C- ը հաղորդակցման արձանագրություն է, որը ներառում է ընդամենը 2 լար ՝ մեկ կամ մի քանի սարքերի հետ հաղորդակցվելու համար ՝ հասցեագրելով սարքի հասցեն և ինչ տվյալներ ուղարկելու համար:

Գոյություն ունեն երկու տեսակի սարքեր. Առաջինը հիմնական սարքն է, որը պատասխանատու է տվյալների ուղարկման համար, իսկ մյուսը ՝ ստրուկ սարքն է, որն ընդունում է տվյալները: Ահա PCA9685 մոդուլի փին ելքերը.

• VCC → Սա ինքնին խորհրդի ուժն է: 3-5 վ առավելագույն
• GND → Սա բացասական քորոց է, և այն պետք է միացված լինի GND- ին `միացումն ավարտելու համար:
• V+ → Սա կամընտիր հոսանքի պին է, որը սնուցում է սերվերին, եթե դրանցից որևէ մեկը միացված է ձեր մոդուլին: Դուք կարող եք անջատված թողնել, եթե ոչ մի սերվիս չեք օգտագործում:
• SCL → Սերիայի ժամացույցի քորոց, և մենք այն միացնում ենք PICO- ի SCL- ին:
• SDA → Serial Data pin, և մենք այն միացնում ենք PICO- ի SDA- ին:
• OE → ելքային միացված քորոց, այս կապն ակտիվ է OWԱOWՐ, երբ քորոցը OWԱՐ է, բոլոր ելքերը միացված են, երբ այն բարձր է, բոլոր ելքերն անջատված են: Եվ այս կամընտիր քորոցը օգտագործվում է մոդուլի պիներն արագ միացնելու կամ անջատելու համար:

Կան 16 նավահանգիստ, յուրաքանչյուր նավահանգիստ ունի V+, GND, PWM: Յուրաքանչյուր PWM կապում աշխատում է ամբողջությամբ ինքնուրույն, և դրանք տեղադրված են սերվերի համար, բայց դրանք կարող եք հեշտությամբ օգտագործել LED- ների համար: Յուրաքանչյուր PWM կարող է կարգավորել 25 մԱ հոսանք, այնպես որ զգույշ եղեք:

Այժմ, երբ մենք գիտենք, թե որն է մեր մոդուլի կապում և ինչ է այն անում, թույլ տվեք այն օգտագործել `PICO- ի PWM կապումներն ավելացնելու համար, որպեսզի կարողանանք վերահսկել մեր RGB LED ժապավենը:

Մենք պատրաստվում ենք օգտագործել այս մոդուլը TIP122 տրանզիստորների հետ միասին, և այսպես դուք պետք է դրանք միացնեք ձեր PICO- ին.

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO):
• GND (PCA9685) GND:
• SDA (PCA9685) D2 (PICO):
• SCL (PCA9685) D3 (PICO):
• PWM 0 (PCA9685) → BASE (առաջին TIP122):
• PWM 1 (PCA9685) → BASE (երկրորդ TIP122):
• PWM 2 (PCA9685) → BASE (երրորդ TIP122):

Մի մոռացեք PICO- ի GND- ը միացնել էլեկտրամատակարարման GND- ի հետ: Եվ համոզվեք, որ PCA9685 VCC կապը միացրեք սնուցման աղբյուրի +12 վոլտ հզորությանը, հակառակ դեպքում այն կվնասվի:

Քայլ 4. Կառավարեք RGB LED շերտի գույնը ՝ կախված սենսորի ընթերցումից

Սա այս նախագծի վերջին քայլն է, և դրանով մեր նախագիծը «հիմար» լինելուց կվերածվի խելացի լինելու և շրջապատից կախված վարվելու ունակություն ունենալու: Դա անելու համար մենք մտադիր ենք միացնել մեր PICO- ն LM35DZ ջերմաստիճանի տվիչի հետ:

Այս սենսորն ունի անալոգային ելքային լարում, որը կախված է շրջակա ջերմաստիճանից: Այն սկսվում է 0v- ից, որը համապատասխանում է 0 Celsius- ին, և լարումը ավելանում է 10mV- ով `0c- ից բարձր յուրաքանչյուր աստիճանի համար: Այս բաղադրիչը շատ պարզ է և ունի ընդամենը 3 ոտք, և դրանք միացված են հետևյալ կերպ.

• VCC (LM35DZ) → VCC (PICO)
• GND (LM35DZ) → GND (PICO)
• Ելք (LM35DZ) A0 (PICO)

Քայլ 5: Վերջնական ծածկագիր

Այժմ, երբ մենք ունենք ամեն ինչ կապված մեր PICO- ի հետ, եկեք սկսենք ծրագրավորել այն այնպես, որ LED- ները փոխեն գույնը `կախված ջերմաստիճանից:

Դրա համար մեզ անհրաժեշտ է հետևյալը.

A const. «tempSensor» անվանումով փոփոխական A0 արժեքով, որն իր ընթերցումը ստանում է ջերմաստիճանի տվիչից:

Սկզբնական արժեքով «sensorReading» անվանումով ամբողջ փոփոխական: Սա այն փոփոխականն է, որը կփրկի սենսորի չմշակված ընթերցումը:

«Վոլտ» անվանումով լողացող փոփոխական ՝ սկզբնական արժեքով 0:

«Temp» անվանումով լողացող փոփոխական ՝ սկզբնական արժեքով 0:

Սկզբնական արժեքով «քարտեզագրված» անվանումով ամբողջական փոփոխական: Սա կփրկի PWM արժեքը, որի մեջ մենք քարտեզագրում ենք temp փոփոխականը, և այս փոփոխականը վերահսկում է LED շերտի գույնը:

Օգտագործելով այս ծածկագիրը ՝ PICO- ն կկարդա ջերմաստիճանի տվիչի տվյալները, այն կվերածի վոլտի, այնուհետև ՝ elsելսիուսի, և վերջապես այն կդարձնի elsելսիուսի աստիճանը PWM արժեքի, որը կարող է կարդալ մեր LED շերտով, և դա հենց այն է, ինչ մեզ պետք է:

Քայլ 6: Դուք կատարված եք:

Մենք նաև LED շերտի համար պատրաստեցինք ակրիլային տարա, որպեսզի այն գեղեցիկ ձևով կանգնի: Եթե ցանկանում եք ներբեռնել դրանք, կարող եք գտնել CAD ֆայլերը:

Այժմ դուք ունեք հիանալի արտաքին տեսքով LED ջերմաչափ, որն ինքնաբերաբար ձեզ ցույց է տալիս ջերմաստիճանը, երբ նայում եք դրան, ինչը նվազագույնը հարմար է: P

Թողեք մեկնաբանություն, եթե ունեք որևէ առաջարկ կամ կարծիք, և մի մոռացեք հետևել մեզ facebook- ում կամ այցելել մեզ mellbell.cc կայքում ՝ ավելի հիանալի բովանդակության համար: