CheminElectrique (հմտությունների խաղ) - SRO2002: 9 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Այսօր ես ձեզ եմ ներկայացնում իմ որդու համար դպրոցական տարեվերջյան խնջույքի համար պատրաստած խաղի պատրաստումը: Ֆրանսիայում մենք այս փառատոներն անվանում ենք «քերմես», չգիտեմ ՝ դրանք գոյություն ունեն այլ երկրներում և ինչպես են դրանք կոչվում…

Այս խնջույքներում հաճախ լինում են նույն խաղերը, դա ես կանվանեի դասական խաղեր, և այս տարի որոշեցի կատարել այս դասական խաղերից մեկի ավելի ժամանակակից տարբերակը `« Chemin electrique »կամ« Main chaude »:

Խաղի նպատակը շատ պարզ է, կա մետաղալար, որտեղ անցնում է էլեկտրական հոսանքը, այնուհետև ունենում եք «ջոյսթիք», որը կազմված է մետաղյա շրջանակից, որի վերջում անցնում է էլեկտրական լարը, և խաղի նպատակն է անցնել մետաղալարեր մի ծայրից մյուսը ՝ առանց դրան դիպչելու, հակառակ դեպքում նախազգուշական լույսը և/կամ ձայնը անջատվում է, և դուք կորցրել եք:

Ավանդաբար, այս խաղը ստեղծելու համար իսկապես չկա էլեկտրոնիկա, պարզ 12 վ մարտկոց ՝ լամպով և էլեկտրական լարերով, բավական է, բայց ես ունեի որոշ հիանալի գաղափարներ ՝ խաղը ավելի ժամանակակից դարձնելու համար:

Այսպիսով, եկեք տեսնենք, թե ինչ եմ ավելացրել որպես ֆունկցիոնալություն:

Քայլ 1: Առանձնահատկություններ

Ինչպես արդեն ասացի, այս խաղը պարզապես միացնում է լույսը, երբ խաղացողը ակամա դիպչում է մետաղալարին «ջոյսթիք» -ով, նաև հաճախ է պատահում, որ խաղը ձայն է տալիս շփման ընթացքում: Խաղի իմ տարբերակում կլինեն ընդհանուր առմամբ 4 բլոկների 6 բլոկ (կանաչ-դեղին-դեղին-կարմիր), որոնք միաժամանակ կլուսավորվեն, ազդանշան, որը կարտադրի ձայն, ինչպես նաև վերահսկիչում ինտեգրված թրթռիչ, որը կակտիվանա երբ էլեկտրական լարերի և «ջոյսթիկի» միջև շփում կա:

LED- ները աստիճանաբար կանաչից կարմիր են լուսավորվելու ՝ կախված նրանից, թե որքան երկար է տևում լարերի և կարգավորիչի միջև շփումը:

Ես նաև ավելացրեցի դժվարության մակարդակի ընտրություն (հեշտ-նորմալ-դժվար), ինչպես նաև թրթռիչն ու ձայնը միացնելու/անջատելու ունակությունը: Ձայնի ձայնը նույնպես կարգավորելի կլինի պոտենցիոմետրով:

Դժվարության ընտրությունը իրականում պարզապես քիչ թե շատ երկար ձգձգում է այն պահի միջև, երբ հաղորդալարի և ջոյսթիկի միջև շփում կա, և այն պահի միջև, երբ խաղը սկսում է լուսավորվել/զանգել/թրթռալ: Setրագրավորման միջոցով ես սահմանեցի կանխորոշված ժամանակներ, օրինակ ՝ հեշտ ռեժիմում խաղը սպասում է 1 վայրկյան նախքան նախազգուշացումներն առաջացնելը, մինչդեռ դժվարին ռեժիմում նախազգուշացումներն անմիջապես կսկսվեն:

Ես խաղը նախագծեցի այնպես, որ այն հեշտությամբ ապամոնտաժվի, հուսալի լինի և առաջին հերթին այն վտանգ չներկայացնի այն երեխաների համար, ովքեր կօգտագործեն այն: Իրոք, քանի որ էլեկտրական մետաղալարն անցնում է հոսանքով և այն անջատված է, ես ստիպված էի համոզվել, որ այն որևէ վտանգ չի ներկայացնում խաղի օգտագործողների համար:

Քայլ 2: Հրաժարում և լրացուցիչ տեղեկություններ

Հրաժարում.

Խաղը սնուցվելու է 1.5 Վ -ի 4 մարտկոցով, ընդհանուր 6 Վ լարման միջոցով, ես նաև սահմանափակում եմ հոսանքը, որն անցնում է մետաղալարն ընդամենը մի քանի միկրոամպերի: Հետևաբար, մենք գտնվում ենք անվտանգության շատ ցածր լարման (SELV) դաշտում ՝ օգտագործողի համար մատչելի չափազանց ցածր ընթացիկ արժեքով:

Բայց ես լավ եմ նշում, որ էլեկտրական հոսանքի ոչ մի արժեք անվնաս չէ, թույլ հոսանքը որոշ դեպքերում կարող է վտանգավոր լինել էլեկտրիֆիկացված անձի համար: Այս նախագծի ստեղծման ընթացքում ես շատ հետազոտություններ կատարեցի դրա մասին, և չնայած որ գիտական կոնսենսուս չկա այն սահմանային արժեքի վերաբերյալ, որից առաջ հոսանքը չի ազդում մարդու մարմնի վրա, միկրոամպերի հոսանքը, որն անցնում է էլեկտրական մալուխը, շատ քիչ է: հնարավորություն վիրավորել մարդուն:

Բայց ուշադրություն, ես դժբախտ պատահարի դեպքում չեմ կարող պատասխանատվության ենթարկվել: Կենդանի էլեկտրական հաղորդիչների հետ աշխատելիս միշտ պետք է զգույշ լինել, նույնիսկ շատ ցածր ընթացիկ արժեքների դեպքում: Ես խստորեն խորհուրդ եմ տալիս ձեզ հնարավորինս տեղեկացնել էլեկտրաէներգիայի ռիսկերի և ձեռնարկվող լավ նախազգուշական միջոցների մասին:

Լրացուցիչ տեղեկություններ.

Այս նախագիծը շատ լավ է աշխատում և ունի այն բոլոր հնարավորությունները, ինչ ես ուզում էի, բայց այն ունի որոշ թերություններ: Երբ ես ստեղծում եմ էլեկտրոնային նախագիծ, ես փորձում եմ, որ ամեն ինչ հնարավորինս օպտիմիզացված լինի ծախսերի, բաղադրիչների քանակի, տարածքի առումով և հատկապես, որ ամբողջի աշխատանքը հնարավորինս «տրամաբանական» լինի:

Մինչ ես անում էի այս նախագիծը, և այն ավարտելուց հետո, կարծում եմ, որ կան որոշ ընտրություններ, որոնք լավագույնը չեն, բայց ժամանակի վրա ինձ ճնշեցին, ինձ մնաց ընդամենը 2 շաբաթ ամեն ինչ զրոյից անելու համար (դիզայն, ծրագրավորում, բաղադրիչների պատվիրում, ստեղծում կառուցվածքը և հատկապես բոլոր տարրերի հավաքումը):

Արտադրական քայլերի միջով ես կնշեմ, թե ինչ եմ կարծում, որ հնարավոր կլինի օպտիմալացնել, եթե նորից ստիպված լինեմ այս խաղը ստեղծել: Բայց կրկնում եմ, որ նախագիծը բավականին ֆունկցիոնալ է, բայց ես կատարյալ եմ…

Նաև ափսոսում եմ, որ ավելի շատ լուսանկարներ չեմ արել նախագծի տարբեր փուլերին, բայց նախընտրեցի հնարավորինս նվիրվել նախագծին, որպեսզի կարողանամ այն ժամանակին ավարտել:

Ես գոհ եմ այս նախագծից, քանի որ այն մեծ հաջողություն ունեցավ որդուս դպրոցական խնջույքին, ուստի եկեք տեսնենք, թե ինչ կա գազանի որովայնում;)

Քայլ 3: Պարտականություններ

- Պետք է աշխատի մարտկոցով (անվտանգության և շարժունակության համար)- Խաղը պետք է լինի անվտանգ (այն կօգտագործվի 2-ից 10 տարեկան երեխաների կողմից)

- Կարգավորումները պետք է հասանելի լինեն (ձայնի/թրթռիչի ակտիվացման ընտրություն և դժվարության ընտրություն)

- Կարգավորումները պետք է լինեն պարզ հասկանալի և հեշտ հասանելի (պետք է ենթադրել, որ այն անձը, ով խնջույքի ժամանակ կհոգա խաղի մասին, էլեկտրոնիկայի/տեխնիկայի մեջ ոչինչ չգիտի)

- Ձայնը պետք է բավականաչափ բարձր լինի (խաղը դրսում կօգտագործվի բավականին աղմկոտ միջավայրում):

- Համակարգը պետք է առավելագույնս շարժական լինի պահեստավորման համար և հեշտությամբ փոխարինվող ֆիզիկական մասեր (ջոյսթիկ, էլեկտրական լար …)

- Պետք է գրավիչ լինի երեխաների համար (դա այն հիմնական նպատակն է, որի համար նրանք խաղում են …:))

Քայլ 4: Բաղադրիչներ (BOM)

Գործի համար.- փայտե տախտակ

- Նկարչություն

- որոշ գործիքներ փորելու և կտրելու համար….

«Joyոյսթիկի» համար `- 1 թրթռիչ

- մալուխային վարդակ 3.5 (ստերեո)

- jack միակցիչ 3.5 (ստերեո)

- էլեկտրական մետաղալար 2.5 մմ²

- փոքր PVC խողովակ

Էլեկտրոնային բաղադրիչներ.

- 16F628A

- 12F675

- ULN2003A

- 2 x 2N2222A

- Zener դիոդ 2.7V

- 12 կապույտ LED

- 6 կանաչ LED

- 6 կարմիր LED

- 12 դեղին LED

- 5 ռեզիստոր 10K

- 2 ռեզիստոր 4.7K

- 1 դիմադրություն 470 օմ

- 6 դիմադրություն 2.2 Կ

- 6 դիմադրություն 510 օմ

- 18 դիմադրություն 180 օմ

- 1 պոտենցիոմետր 1 Կ

- 1 ON-OFF անջատիչ

-2 ON-OFF-ON անջատիչ

- 1 զնգոց

- 1 DC խթանման փոխարկիչ

- էլեկտրական մետաղալար 2.5 մմ²

- արական 2 բանանի միակցիչ

- կանացի 2 բանանի միակցիչ

- jack միակցիչ 3.5 (ստերեո)

- 4 LR6 մարտկոցների պահոց

- որոշ PCB նախատիպերի տախտակներ

Էլեկտրոնային գործիքներ.

Ես խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել Microchip MPLAB IDE (freeware), եթե ցանկանում եք փոփոխել ծածկագիրը, բայց ձեզ նույնպես անհրաժեշտ կլինի CCS Compiler (shareware): Կարող եք նաև օգտագործել մեկ այլ կոմպիլյատոր, բայց ծրագրում ձեզ անհրաժեշտ կլինեն բազմաթիվ փոփոխություններ:

Բայց ես ձեզ կտրամադրեմ: HEX ֆայլեր, որպեսզի դրանք անմիջապես ներարկեք միկրոկոնտրոլերների մեջ:

Քայլ 5: Ֆունկցիայի վերլուծություն

Միկրոկոնտրոլեր 16F628A (Func1). Այն ամբողջ համակարգի «ուղեղն» է, հենց այս բաղադրիչն է որոշում կարգավորիչների անջատիչների դիրքը, որը հայտնաբերում է «ջոյսթիկի» և էլեկտրական լարերի միջև շփման առկայությունը, և որը առաջացնում է նախազգուշացումներ (լույս, ձայն և թրթռիչ): Ես ընտրեցի այս բաղադրիչը, քանի որ ունեմ բավականին մեծ պաշար և քանի որ ես սովոր եմ դրանով ծրագրավորվել, և քանի որ այս նախագիծը կատարելու համար շատ ժամանակ չունեի, նախընտրեցի վերցնել մի քանի նյութ, որոնք լավ գիտեմ:

Էլեկտրական ինտերֆեյս ULN2003A (Func2). Այս բաղադրիչը ծառայում է որպես էներգիայի միջերես 16F628A- ի և սխեմաների միջև, որն ավելի շատ էներգիա է սպառում, քան կարող է ապահովել միկրոկառավարիչը (LED, ազդանշան, թրթռիչ):

Buzzer հսկողություն (Func3):

PIC 16F628A- ն չի կարող բավարար հոսանք ապահովել ազդանշանային ազդանշանը միացնելու համար, մանավանդ, որ ձայնային հզորությունը բարձրացնելու համար ազդանշանը պետք է սնուցվի խթանիչ կերպափոխիչով:

Իրոք, քանի որ հավաքումը մատակարարվում է 6 Վ լարման մեջ, և որ ազդանշանը պահանջում է առավելագույնը 12 Վ լարման համար, ես օգտագործում եմ փոխարկիչ `լավ լարման համար: Այսպիսով, ես տրանզիստոր եմ օգտագործում որպես անջատիչ (փոխանակման ռեժիմ) `ազդանշանային էներգիայի մատակարարումը վերահսկելու համար: Իմ ընտրած բաղադրիչը դասական 2N2222A է, որը շատ հարմար է այս օգտագործման համար:

Ահա ահազանգի առանձնահատկությունները. 12V 25mA, սա նշանակում է, որ այն կարիք ունի P = UI = 12 x 25mA = 0.3W տեսական հզորության

Այսպիսով, DC հզորության փոխարկիչից կա 0.3W հզորության պահանջ, DC խթանման մոդուլն ունի 95% արդյունավետություն, ուստի կա մոտ 5% կորուստ: Հետեւաբար, փոխարկիչի մուտքի համար պահանջվում է նվազագույն հզորություն `0.3 Վտ + 5% = 0.315 Վտ:

Այժմ մենք կարող ենք եզրակացնել ընթացիկ Ic- ն, որը կհատի տրանզիստորը Q1:

P = U * Ic

Ic = P / U

Ic = P / Vcc-Vcesat

Ic = 0, 315 / 6-0, 3

Ic = 52 մԱ

Այժմ մենք հաշվարկում ենք բազային դիմադրությունը, որը թույլ է տալիս տրանզիստորը լավ հագեցած լինել.

Ibsatmin = Ic / Betamin

Ibsatmin = 52mA / 100

Ibsatmin = 0.5mA

Ibsat = K x Ibsatmin (ես ընտրում եմ գերհագեցվածության գործակից K = 2)

Ibsat = 2 x Ibsatmin

Ibsat = 1 մԱ

R12 = Ur12 / Ibsat

R12 = Vcc - Vbe

R12 = (6 - 0.6) / 1 մԱ

R12 = 5.4K

Նորմալացված արժեք (E12) R12 = 4.7K- ի համար

Վիբրատորների կառավարում (Func4):

Ինչ վերաբերում է ազդանշանին, 16F628A- ն չի կարող բավականաչափ հոսանք հաղորդել թրթռիչին, որը պահանջում է 70 մԱ հոսանք, ընդ որում այն պետք է առավելագույնին մատակարարվի 3 Վ լարման դեպքում: Այսպիսով, ես ընտրեցի օգտագործել zener դիոդ ՝ տրանզիստորի հետ զուգակցված ՝ թրթռիչի համար 2.7V լարման կարգավորիչ պատրաստելու համար: Enեներ-տրանզիստոր ասոցիացիայի աշխատանքը պարզ է, զեները ֆիքսում է տրանզիստորի հիմքի վրա 2.7V լարումը, և տրանզիստորը «պատճենում» է այս լարումը և սնուցում էներգիան:

Այն հոսանքը, որը կհատի տրանզիստորը Q2, այսպիսով հավասար է Ic = 70mA

Այժմ մենք հաշվարկում ենք բազային դիմադրությունը, որը թույլ է տալիս տրանզիստորը լավ հագեցած լինել.

Ibsatmin = Ic/Betamin

Ibsatmin = 70 մԱ / 100

Ibsatmin = 0, 7mA

Ibsat = K x Ibsatmin (ես ընտրում եմ գերհագեցվածության գործակից K = 2) Ibsat = 2 x Ibsatmin

Ibsat = 1, 4 մԱ

Enեներային դիոդի նվազագույն հոսանքը դրա աշխատանքի համար պետք է լինի առնվազն Iz = 1mA, այնպես որ կարող ենք եզրակացնել R13 դիմադրիչով անցնող հոսանքը.

Ir13 = Ibsat + Iz

Ir13 = 1, 4 մԱ + 1 մԱ

Ir13 = 2, 4 մԱ

Ապահովելու համար, որ zener դիոդի ընթացքը միշտ գտնվում է ճիշտ աշխատանքային տիրույթում, անվտանգության լուսանցք է ընդունվում `Ir13_fixed = 5mA (արժեքի ամբողջովին կամայական ընտրություն):

Այժմ եկեք հաշվենք R13- ի արժեքը.

R13 = U13 / Ir13_ ամրագրված է

R13 = VCC-Vz / Ir13_ ամրագրված է

R13 = 6-2, 7 / 5mA

R13 = 660 օմ

Նորմալացված արժեք (E12) R13 = 470 ohm- ի համար

Ես կարող էի ընտրել 560 օմ E12 շարքում, բայց ես չունեի այս արժեքը, ուստի վերցրի նախորդ արժեքը…

Կարող է օպտիմալացվել

Նախագծի նախագիծը կազմելիս ես չէի մտածում տրանզիստորի Vbe- ի մասին, այնպես որ թրթռիչը սնուցող 2.7 Վ-ի փոխարեն ունեմ միայն 2.7V-0.6V = 2.1V: Ես պետք է օրինակ վերցնեի 3.3 Վ զեները, թրթռիչը մի փոքր ավելի հզոր կլիներ, նույնիսկ եթե արդյունքը բավական գոհացուցիչ լիներ, ես չեմ շահագործում թրթռիչի ամբողջ հզորությունը…

Wգուշացման LED (Func5):

LED- ները տեղադրված են ուղղահայաց, կարծես չափիչ են կազմել ՝ կարմիր

Դեղին 2

Դեղին 1

Կանաչ

Երբ «ջոյսթիկի» և էլեկտրական լարերի միջև շփում է հայտնաբերվում, դրանք աստիճանաբար կանաչից դառնում են կարմիր:

LED- ները միացված են VCC- ին խմբերով ՝ ըստ իրենց գույնի.

- Կանաչ LED- ների բոլոր անոդը միացված են միասին

- yellow1 LED- ների բոլոր անոդը միացված են միասին

- Դեղին 2 LED- ների բոլոր անոդը միացված են միասին

- Կարմիր LED- ների բոլոր անոդը միացված են միասին

Միկրոկոնտրոլերն այնուհետև ակտիվացնում է դրանք ՝ հիմնավորելով նրանց կաթոդը ULN2003A- ի միջոցով:

Նշում:

Սխեմատիկում կա յուրաքանչյուր գույնի միայն մեկ LED, որի կողքին կա «X6» նշանը, քանի որ ես օգտագործում եմ Cadence Capture- ի անվճար տարբերակը, և ես սահմանափակված եմ դիագրամի առավելագույն թվով բաղադրիչներով, այնպես որ ես չկարողացա բոլոր LED- ները երևալ …

Ձայնի մակարդակի կառավարում (Func6):

Դա պարզապես պոտենցիոմետր է, որն անընդմեջ ազդանշանային ազդանշանի հետ միասին հնարավորություն է տալիս կարգավորել ձայնի ձայնը:

«Դեկորացիա» LED- ներ (Func7 - սխեմատիկ/Էջ 2):

Այս LED- ների նպատակն է հետապնդում ստեղծել խաղի ձևավորման համար: Նրանք լուսավորվում են ձախից աջ: Ընդհանուր առմամբ կա 12 կապույտ LED: 6 -ը դասընթացի սկզբում ներկայացնում են մեկնարկային գիծը և 6 -ը դասընթացի վերջում `վերջնագիծը:

Ես ընտրեցի այս LED- ների համար ցուցադրման մուլտիպլեքսավորումը, քանի որ դրանք պատվիրելու համար կպահանջվեր շատ ավելի կապում (6 պին `մուտլիպլեքսավորմամբ, 12 փին` առանց մուլտիպլեքսավորման):

Ավելին, նրանց տվյալների թերթիկում նշվում է, որ Vf- ն 4V է, հետևաբար ես չէի կարող 2 LED տեղադրել շարքով (VCC- ն 6V է), և չէի կարող զուգահեռաբար զուգահեռ տեղադրել, քանի որ նրանց տեսականորեն անհրաժեշտ է 20 մԱ, և որ միկրոկոնտրոլերը կարող է ապահովել միայն 25 մԱ առավելագույնը մեկ կապում, ուստի 40 մԱ անհնար կլիներ:

Ամփոփելու համար ես չկարողացա LED- ի միավորում կազմել (շարքով կամ զուգահեռաբար), և միկրոկոնտրոլերի վրա չունեի բավարար կապ, այնուամենայնիվ, դրանք քշելու համար … Այսպիսով, ես ընտրեցի օգտագործել մեկ այլ միկրոկոնտրոլեր (12F675) 8 կապից, որպեսզի կարողանամ Այս միկրոկառավարիչի շնորհիվ ես վերահսկում եմ LED- ների ակտիվացումը `դրանց անոդների վրա սահմանելով բարձր տրամաբանական մակարդակ (VCC), և ես օգտագործում եմ PIC 16F628A- ն և ULN2003A- ն` բազմապատկումը կատարելու համար:

Կարող է օպտիմալացվել.

Հացահատիկի վրա փորձարկումներ կատարելիս հասկացա, որ նույն հոսանքի համար I = 20mA LED- ները պայծառության մեծ տարբերություն ունեին ըստ իրենց գույների: Օրինակ ՝ 20mA- ով կապույտ LED- ները շատ ավելի պայծառ էին, քան կանաչները: Ես գեղագիտական չէի համարում, որ որոշ լուսադիոդային լուսարձակներ շատ ավելի պայծառ էին, քան մյուսները, ուստի ես անընդհատ փոխում էի դիմադրությունը կապույտ LED- ների հետ, մինչև չստացա նույն լուսավոր հզորությունը, ինչ 20 մԱ հոսանքով աշխատող կանաչ LED- ները:

Եվ ես հասկացա, որ կապույտ LED- ները նույն պայծառությունն ունեին, ինչ կանաչ LED- ները `ընդամենը 1 մԱ հոսանքով: Ինչը նշանակում է, որ եթե ես դա նախկինում իմանայի, կարող էի ընտրել կապույտ LED- ները շարքով դնելը (2 հոգանոց խմբերում): Իսկ ինձ անհրաժեշտ էր ևս 3 կապ 16F675A- ի վրա (որոնք առկա են), այնպես որ ես կարիք չունեի ավելացնել մեկ այլ միկրոկոնտրոլեր `նվիրված այս LED- ների կառավարմանը:

Բայց դիզայնի այս պահին ես դա չգիտեի, երբեմն տեխնիկական փաստաթղթերի բնութագրերի և բաղադրիչների իրական բնութագրերի միջև աննշան տարբերություն կա…

Ընթացքի սահմանափակում (Func0):

Դիզայնի ժամանակ ես ընդհանրապես չէի պլանավորել այս հատվածը, այն ավելացրեցի միայն նախագծի վերջում, երբ ամեն ինչ արդեն ավարտված էր: Սկզբում ես ուղղակի VCC- ն ուղղակիորեն միացրել էի էլեկտրական լարին ՝ պարզապես ձգվող դիմադրիչով, որպեսզի միկրոկոնտրոլերի մուտքը դնեմ գետնին:

Բայց ինչպես արդեն ասացի, ես շատ հետազոտություններ կատարեցի ՝ պարզելու, թե արդյոք էլեկտրական լարով հոսող հոսանքը կարող է վտանգավոր լինել, եթե այն շփվի լարերի և մարդու մարմնի միջև:

Այս թեմայի վերաբերյալ ճշգրիտ պատասխան չգտա, ուստի նախընտրեցի ավելացնել դիմադրություն VCC- ի և էլեկտրական լարերի միջև, որպեսզի հնարավորինս նվազեցնեմ լարով անցնող հոսանքը:

Այսպիսով, ես ուզում էի բարձր արժեքի ռեզիստոր դնել, որպեսզի հոսանքը նվազեցնեմ հնարավորինս ցածր արժեքի, բայց քանի որ ես արդեն ավարտել էի նախագիծը և, հետևաբար, բոլոր քարտերը եռակցված և լարված դարձած, ես այլևս չէի կարող հեռացնել 10 Կմ հզորության ամրացման դիմադրությունը: Հետևաբար, ես ստիպված էի ընտրել դիմադրության արժեքը, որպեսզի ձեռք բերեմ VCC- ի 2/3 -ը BR0 փինով (16F628A- ի 6 -րդ փին), որպեսզի միկրոկառավարիչը հայտնաբերի, թեև դա բարձր տրամաբանական մակարդակ է, երբ ջոյսթիկի և էլեկտրական լարերի միջև շփում կա:. Եթե ես չափից ավելի դիմադրություն ավելացնեի, ես ռիսկ կունենայի, որ միկրոկառավարիչը չէր հայտնաբերի ցածր տրամաբանական վիճակի և բարձր տրամաբանական վիճակի միջև փոփոխությունը:

Այսպիսով, ես ընտրեցի ավելացնել 4.7 Կ դիմադրություն, որպեսզի կապի վրա մոտ 4 Վ լարում ստանամ, երբ ջոյսթիկի և էլեկտրական լարերի միջև շփում կա: Եթե դրան գումարենք մարդու մաշկի դիմադրությունը էլեկտրական լարերի ձեռքի հետ շփման դեպքում, օրինակ `մարմնի միջով հոսանքը կլինի 1 մԱ -ից պակաս:

Եվ նույնիսկ եթե մարդը դիպչի մետաղալարին, նա կկապվի միայն մարտկոցների դրական տերմինալի հետ և ոչ թե դրական և բացասական տերմինալի միջև, այլ, ինչպես ես ասացի մերժումից, ՄԻՇՏ ուշադրություն դարձրեք, թե ինչ եք անում էլեկտրական հոսանքի հետ:

Նշում. Ես երկար ժամանակ վարանում էի ավելացնել այս դիմադրությունը, քանի որ օգտագործողին հնարավոր էլեկտրական հոսանքը (էլեկտրական լարով) թույլ է, և որ հավաքումը սնուցվում է մարտկոցով `ընդամենը 6 Վ լարման լարման միջոցով, և գուցե դա խիստ անհրաժեշտ չէ սահմանափակեք մարտկոցների հոսանքը, բայց քանի որ դա երեխաների համար է, ես նախընտրեցի հնարավորինս շատ նախազգուշական միջոցներ ձեռնարկել:

Քայլ 6: mրագրավորում

Progրագրերը գրված են C լեզվով ՝ MPLAB IDE- ով, և ծածկագիրը կազմված է CCS C Compiler- ով:

Կոդն ամբողջությամբ մեկնաբանված է և հասկանալի բավականին պարզ, բայց ես արագորեն կբացատրեմ 2 կոդի հիմնական գործառույթները (16F628A և 12F675 համար):

Առաջին ծրագիրը -CheminElectrique.c- (16F628A):

LED բազմապատկման կառավարում. Գործառույթը ՝ RTCC_isr ()

Ես օգտագործում եմ միկրոկառավարիչի timer0- ը, որը առաջացնում է յուրաքանչյուր 2 ms հոսքի արտահոսք, ինչը թույլ է տալիս կառավարել LED- ների բազմապատկումը:

Կոնտակտների հայտնաբերման կառավարում.

Ֆունկցիան ՝ դատարկ հիմնական ()

Սա հիմնական հանգույցն է, ծրագիրը հայտնաբերում է, թե արդյոք կա շփում ջոյսթիկի և էլեկտրական լարերի միջև և ակտիվացնում է LED- ները/ազդանշանը/թրթռիչը `ըստ շփման ժամանակի:

Կառավարման դժվարություններ.

Գործառույթ. Երկար GetSensitivityValue ()

Այս գործառույթը օգտագործվում է անջատիչի դիրքը ստուգելու համար, որը թույլ է տալիս ընտրել դժվարությունը և վերադարձնում է մի փոփոխական, որը ներկայացնում է սպասման ժամանակը նախքան ահազանգերն ակտիվացնելը:

Alaարթուցիչի կարգավորման կառավարում.

Գործառույթը ՝ int GetDeviceConfiguration ()

Այս գործառույթը օգտագործվում է անջատիչի դիրքը ստուգելու համար, որն ընտրում է ազդանշանի և թրթռիչի ակտիվացումը և վերադարձնում է ահազանգերը ներկայացնող փոփոխական, որը պետք է ակտիվ լինի:

Երկրորդ ծրագիրը -LedStartFinishCard.c- (12F675):

Կապույտ LED ակտիվացման կառավարում. Գործառույթ. Անվավեր հիմնական ()

Սա ծրագրի հիմնական հանգույցն է, այն ակտիվացնում է LED- ները մեկը մյուսի հետևից ձախից աջ (հետապնդում ստեղծելու համար)

Ստորև տեսեք MPLAB նախագծի ZIP ֆայլը.

Քայլ 7: Sոդում և հավաքում

«Ֆիզիկական» մաս. Սկսեցի տուփը ստեղծելուց, այնպես որ վերևի և կողքերի համար կտրեցի մոտ 5 մմ հաստությամբ փայտե տախտակներ և ընտրեցի 2 սմ հաստությամբ տախտակ, որպեսզի ներքևը ավելի մեծ քաշ ունենա, և որ խաղը չի շարժվում:

Ես տախտակները հավաքեցի փայտի սոսինձով լինելու միջև, ոչ մի պտուտակ կամ մեխ չդրեցի, և դա իսկապես ամուր է:

Խաղը ավելի գրավիչ դարձնելու համար, քան պարզ ներկված տուփը, ես խնդրեցի կնոջս ստեղծել դեկոր տուփի վերևի մասի համար (որովհետև ես իսկապես գրաֆիկական դիզայնով եմ զբաղվում…): Ես խնդրեցի, որ նա ոլորուն ճանապարհ պատրաստի (կապ ունենա մետաղալարերի հետ …) Թեքերի եզրերին պահածոներով/վահանակով, որպեսզի կարողանամ ներառել իմ նախազգուշական լուսադիոդները: Decoարդերի կապույտ LED- ները նման կլինեն մեկնարկի և ավարտի գծերին: Նա ստեղծեց «Route 66» ոճով դեկորացիա ՝ ճանապարհով, որը անցնում է մի տեսակ անապատով, և մի քանի տպավորությունից հետո LED- ների լավ տեղը գտնելու համար մենք բավականին գոհ էինք արդյունքից:

Հետո ես բոլոր միակցիչների, անջատիչների և, իհարկե, LED- ների համար անցքեր բացեցի:

Էլեկտրական մետաղալարերը ոլորվում են ՝ խաղի դժվարությունը մեծացնելու համար զիգ-զագ ստեղծելու համար, և յուրաքանչյուր ծայրը պտուտակված է արական բանանի միակցիչի մեջ: Դրանից հետո միակցիչները միացված կլինեն կանացի բանանի միակցիչներին, որոնք ամրացված են պատյանների ծածկույթին:

Էլեկտրոնային մաս.

Ես էլեկտրոնային մասը բաժանել եմ մի քանի փոքր նախատիպային քարտերի:

Կան:

- քարտ 16F628A- ի համար

- քարտ 12F675- ի համար

- 6 նախազգուշական LED քարտ

- 4 քարտ դեկորատիվ LED- ների համար (մեկնարկային տող և ավարտի գիծ)

Այս բոլոր քարտերը ամրացրեցի տուփի կափարիչի տակ, և մարտկոցի պահոցը դրեցի տուփի ներքևի մասում `ազդանշանի և DC խթանման մոդուլի հետ:

Բոլոր էլեկտրոնային տարրերը միացված են լարերը փաթաթելով, ես դրանք հնարավորինս խմբավորել եմ ըստ ուղղության և դրանք ոլորել եմ և ամրացրել տաք սոսինձով, որպեսզի հնարավորինս «մաքուր» լինեն, և հատկապես որ կան ոչ մի կեղծ կոնտակտ կամ լարեր, որոնք անջատվում են: Իրոք, ինձանից շատ ժամանակ պահանջվեց լարերը ճիշտ կտրելու/շերտի/զոդման/դիրքի համար:

«Oyոյստիկ» մաս.

Theոյսթիկի համար ես վերցրեցի PVC խողովակի մի փոքր կտոր (1.5 սմ տրամագիծ և երկարություն 25 սմ): Եվ այնուհետև ես կպցրեցի կանացի խցիկի միակցիչն այսպես.

- ջոյսթիկի վերջում մետաղալարին միացված տերմինալ (ContactWire սխեմատիկորեն)

- տերմինալ, որը կապված է թրթռիչի դրական տերմինալի հետ (2A սխեմատիկ J1A միակցիչի վրա)

- տերմինալ, որը միացված է թրթռիչի բացասական տերմինալին (1A J1A միակցիչի վրա ՝ սխեմատիկորեն)

Այնուհետև ես միացրեցի մետաղալարը, թրթռիչը և խցիկի միակցիչը խողովակի ներսում և ամրացրեցի խցիկը տաք սոսինձով `համոզվելու համար, որ բանալին մալուխը ջոյսթիկի և համակարգի մյուս մասի միջև միացնելիս ոչինչ չի շարժվում:

Քայլ 8: Տեսանյութ

Քայլ 9: Եզրակացություն

Այժմ նախագիծն ավարտված է, իրոք հիանալի էր այս նախագիծն անելը, չնայած ես ափսոսում եմ, որ շատ քիչ ժամանակ ունեի դա անելու համար: Դա ինձ թույլ տվեց նոր մարտահրավեր նետել;) Հուսով եմ, որ այս խաղը երկար տարիներ կաշխատի և որ այն կզվարճացնի շատ երեխաների, ովքեր կնշեն իրենց ուսումնական տարվա ավարտը:

Ես տրամադրում եմ արխիվային ֆայլ, որը պարունակում է նախագծի համար օգտագործած/ստեղծած բոլոր փաստաթղթերը:

Չգիտեմ, թե արդյոք իմ գրելու ոճը ճիշտ կլինի, քանի որ մասամբ ես օգտագործում եմ ավտոմատ թարգմանիչ, որպեսզի ավելի արագ գնամ, և քանի որ ես բնիկ անգլերեն չեմ խոսում, կարծում եմ, որ որոշ նախադասություններ հավանաբար տարօրինակ կլինեն այն մարդկանց համար, ովքեր կատարյալ անգլերեն են գրում:

Եթե ունեք որևէ հարց կամ մեկնաբանություն այս նախագծի վերաբերյալ, խնդրում եմ ինձ տեղյակ պահեք: