Li-ion batareya Bluetooth Scoreboard: 4 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Giriş

Layihə keçən il göstərişlərimə əsaslanır: Bluetooth Stolüstü Tennis Scoreboard

Scoreboard həvəskar idman həvəskarları və stolüstü tennisçi üçün nəzərdə tutulmuşdur, lakin yalnız stolüstü tennis üçün tətbiq edilmir. Voleybol, Badminton və xal saymağı tələb edən hər bir idman növü kimi istifadə edilə bilər. Sadə proqram dəyişikliyi ilə, proqram hər hansı bir maksimum bal dəyərinə uyğunlaşdırıla bilər.

Texniki prinsip, Cədvəl vahidi (masa altındakı vahid) və Scoreboardun özü arasında Bluetooth vasitəsilə ünsiyyətə əsaslanır. Hər bir oyunçu tərəfində masanın altına iki nəzarət qutusu quraşdırılıb və kabel ilə Masa Ünitəsinə qoşulub. Oyunçu hər qalibiyyət nöqtəsindən sonra Control Box üzərindəki böyük toxunma düyməsini basın. Bu hərəkətə görə, hesab lövhədə dəyər artı bir xal olaraq dəyişdirilir.

Köhnə layihə ilə müqayisədə bəzi əhəmiyyətli inkişaflar var:

• Scoreboard təhlükəsizlikdir. Artıq 220V əsas gərginlik yoxdur! Enerji təchizatı, hər biri 18560 tipli iki ədəd batareyaya malik iki Li-ion batareya blokundan ibarətdir. Masa Birliyi bir Li-ion 18560 batareyası ilə işləyir.
• Tikinti sadələşdirilmişdir və bütün komponentlər daha böyük bir çap dövrə lövhəsində yerləşir.
• Çərçivə daha kiçik və nazikdir, təxminən 3.0 sm və ölçüsü tam A4.
• Proqram səhvləri düzəldilmiş yeni bir versiyadır.

Əsas xüsusiyyətləri:

• Böyük 7 seqmentli ekran 2.3 düymdür
• Nəzarət düymələrinə toxunun
• Proqram, stolüstü tennis üçün beynəlxalq qaydalara uyğun olaraq idarə olunur
• Bluetooth məlumatları cədvəldən Scoreboard -a köçürür
• Batareya göstəricilərini göstərir
• Batareyanın işləmə müddəti min. 5 saat (Scoreboard) və İdarəetmə Paneli üçün təxminən 12 saat
• Hər bir oyunçu tərəfində masanın altındakı nəzarət qutuları
• İki idarəetmə qutusuna qoşulmuş masanın altına quraşdırılmış masa vahidi Ön toxunma düyməli idarəetmə qutusu hər bir oyunçuya xal və bir xal əlavə etməyə imkan verir
• Arxa toxunma düyməsinə malik idarəetmə qutusu, səhv olarsa bir düzəltməyə imkan verir
• Düzəliş yalnız son artan xal dəyəri olan oyunçu üçün qəbul edilir
• Hər düyməni basmaq üçün səs təsdiqlənməsi
• Oyunun və matçın sonunda fərqli melodiyalar səslənir
• Yekun hesab matç bitdikdən 10 saniyə sonra göstərilir
• Bitirmə oyunu, ayarlama rejiminə girərək yeni bir oyunun başlanğıcını aktivləşdirir

Ayar seçməyə imkan verir:

• Matç üçün oyun sayı, əvvəlcədən təyin edilmiş 3, seçimlər 4 ilə 9 arasındadır
• İlk xidmət edən oyunçu A və ya B, əvvəlcədən təyin edilmiş A
• Hər oyundan sonra tərəfi dəyişdirin, əgər tərəf dəyişdirilərsə, lövhədə göstərilən hesab da dəyişdirilir

Təchizat

Hesab lövhəsi:

IC1 MAX7219 Led Ekran sürücüsü, Led Sürücü

• IC2, IC3 MAX394 (və ya daha ucuz olan MAX333), 2x, Analog Switch
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 Simsiz Bluetooth, HC-05
• X1 Audio modulu LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N -Kanal 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Sensor touch kiçik 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 seqment 2.3 ", 6x, Ekran
• LED7, 7 seqment 0.56 ", Kiçik ekran
• LED8, LED9, ağ 2x led
• LED10 LED mavi
• LED11 led qırmızı
• K3, K4 Relay TQ2-5V, 2x, Relay
• R1, R2, R6, R16 Rezistor 1k 4x,
• R3, R4 Rezistor 470 2x,
• R5 Rezistor 100,
• R7, R8 Rezistor 22k, 2x,
• R9 - R14 Rezistoru 4k7 6x,
• R15 Rezistor 220,
• C1, C5 kondansatör M1 2x,
• C2 kondansatör 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 körpüsü və ya tullanan,
• P1 - P3, Bağlayıcılar 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Ekranlar üçün bağlayıcılar 2.3 düym, Pinhead
• Dinamik 3W
• Cüt LI-ion Batareya 2x, Tutucu
• Li-ion batareyaları 4x, 3000mAh
• USB konnektoru, kəsmə lövhəsi, C tipi
• Vida terminalı,
• DPDT dəyişdirin, keçin
• A4 çərçivə,

Masa vahidi:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 Simsiz Bluetooth, HC-05
• U3 ikiqat keçid,
• U4 Audio modulu, LM386
• R1 Rezistoru 1k,
• R2, R3 Rezistor 22k, 2x
• C1 Kondansatör 470M,
• C2 kondansatör M1,
• J1 ikiqat bağlayıcı, Telefon
• Li-ion batareya, 3000 mAh
• Li-ion batareya, Tək tutucu
• USB konnektoru, C tipi
• SPST dəyişdirin,
• Dinamik 3W
• Plastik qutu, böyük qutu

Nəzarət qutusu:

• Sensor toxunma böyük 4x, TTP223B
• Təxminən 3 m olan 4 telli telefon kabeli
• telefon konnektoru 2x
• Plastik qutu, kiçik qutu

Yerli mağazalarda kondansatör, rezistor, vintlər və digər kiçik hissələr mövcuddur.

Lazım olan əsas vasitələr:

• Simsiz qazma sürücüsü
• Lehimleme dəmir
• Tornavida dəsti
• Kabel sıxma vasitəsi

Addım 1: Bağlama Şeması

Hesab lövhəsi

Tam elektrik naqillərinin ətraflı təsviri orijinal sənəddə göstərilmişdir. Bu dəfə yalnız fərqləri izah edərdim.

Yeni batareya enerji təchizatı köhnəsini iki gərginliklə əvəz etməlidir: +5V və -5V. Bir batareyanın nominal gərginliyi təxminən 4.2V -dir, bu kifayət deyil. Güc artımına ehtiyacımız var. 5V üçün birləşdirilmiş gərginlik gücləndiricisi olan batareya tutacağı yaxşı bir həlldir. Əlavə olaraq, batareya tutucusunda vahid batareya şarj cihazı və lityum batareya qorunması var. Bu yolla batareyalar yuvanın içərisində doldurula bilər.

Daha böyük güc tələbləri üçün hər bölmədə iki batareya var. Burada səmərəlilik nəzərə alınmadan çox kobud hesablamalar aparılır: 5V -lik hər bir batareya üçün cari istehlak təxminən 300mA -dır. 10 saatlıq işləmə müddətinə görə 1500 mAh -a 10 -a ehtiyacımız var, bu 2 batareya üçün 15000 mAh deməkdir. Bu, bir batareya gücü üçün 7500 mAh deməkdir. 3500mAh ətrafında olan tipik tutumdan xeyli çoxdur. Təxminən 5 saatlıq işləmə müddətindən məmnun olmaq üçün 3000 ilə 4200 mAh arasında olan 18650 tipli Li-ion batareyalar istifadə edilə bilər.

Problem batareyanın doldurulmasıdır. Hər iki batareya paketi bir gərginlik səviyyəsinə malikdir, deyə bilərik. Mənbə +5V. terminal mənfi və ikinci mənbə ilə -5V terminal artı ilə. Hər iki batareya paketinin çıxışları ardıcıl olaraq bağlanır. Şarj edərkən, iki xarici şarj cihazının istifadəsini maneə törətməsək, enerji təchizatı paralel bağlanmalıdır. Bu səbəbdən K3 və K4 röleləri elektrik sxeminə əlavə olunur.

Şarj cihazı +5V -ə qoşulduqda rölelər işə düşür. Bu halda enerji təchizatı seriyalı əlaqədən paralelə keçir. Şarj edərkən Scoreboard istifadə edilə bilməz, bu bir dezavantajdır. İkinci dezavantaj nisbətən uzun şarj müddətidir. Batareya tutucusundakı şarj cihazı və 5V təmin edən xarici şarj cihazı, çox təsirli olmayan bir birləşmə yaradır. Şarj müddəti 12 saatdan çoxdur. Batareyaları cihazın xaricində doldurmağı planlaşdırırsınızsa, röleyi buraxa və xaricdən daha sürətli edə bilərsiniz, ancaq daha az rahat..

Masa vahidi və nəzarət qutuları:

Yeni Masa vahidi köhnə ilə müqayisədə çox dəyişmir. Batareya "vəziyyəti" led və "açıq" ledləri tutucudan ön panele bağlanmır və qutunun yan tərəfindəki deliklərdən görünür. Kablolama asanlaşdırılmışdır və buna görə də qutunun bu tərəfi ön tərəfdə olmalıdır. Dinamik də bu tərəfə yönəlib.

Control Box telləri üçün iki telefon konnektoru əvəzinə, yalnız bir cüt telefon konnektoru var. Dinamikdəki səs -küyü azaltmaq üçün audio modula qoşulma dəyişdirildi.

Addım 2: Tikinti

Hesab lövhəsi

PCB dizaynı üçün Eagle -də PCB dizaynı etmək üçün istifadə olunuram, amma bu iş xüsusi idi. PC lövhəsi nisbətən böyükdür, ölçüsü 285 x 206 mm Eagle üçün pulsuzdur. Easyeda tapdığım başqa bir PCB proqramı axtarıram. Pulsuzdur və istənilən ölçüdə PCB qəbul edir. Lövhənin içərisində batareya tutacaqları üçün iki böyük kəsik və bir dinamik üçün var. İstehsal JLCPCB tərəfindən edildi və hamısı kəsildi istehsalçı tərəfindən. Xoşbəxt idim, çünki bu məni bir az işdən xilas etdi.

Lövhəni sifariş etməsəniz, Gerber fayllarını iki lövhə Scoreboard və Table Unit board üçün əlavə etdim. Röleləri olan yeni bir versiyadır. Məqaləmdəki şəkildə hələ də xarici lövhəyə əlavə edilmiş röleləri olan köhnə bir versiya var, qarışdırmayın.

PCB A4 çərçivəsinə yerləşdirilir. Daha böyük bir hardware mağazasında fotoşəkil üçün çərçivə aldım. Hər hansı bir A4 ola bilər, ancaq dərinliyi təxminən 3 sm olmalıdır. Lövhədə montaj üçün deşiklər var və plastik mötərizələr vasitəsilə vintlər quraşdırılmışdır.

Ön panel şəffaf akril şüşə ilə örtülmüşdür. Şüşənin altında ekranlar üçün kəsilmiş pəncərələri olan foto kağız maskası var. Əvvəlcə maskasız süd akril şüşə istifadə etməyi planlaşdırıram, amma görmə qabiliyyəti zəif idi. Nəhayət, önünə şəffaf akril şüşə qoydum. Batareya göstəriciləri üçün deliklər kəsmək lazım deyil, işıq kağızdan görünür.

Akril şüşə altında komponentlərin üst səviyyəsini saxlamaq üçün diqqətli olun. Bu xüsusilə bütün ekranlar, bütün ledlər və bütün toxunma düymələri modulları üçün doğrudur. Soketin ölçüsündən asılıdır. Ekranlar üçün yuvarlaq pin başlarından istifadə edirəm. Daha etibarlıdırlar və hündürlüyü məqbuldur. Mənim vəziyyətimdə toxunma düymələri və LEDlər üçün yuxarı səviyyəni saxlamaq üçün məsafədən yuyuculardan istifadə edirəm.

Kağız müşk Windows -da Sketch tərəfindən hazırlanır. Daha canlı etmək üçün çəmənlik şəkli əlavə edirəm.

Masa vahidi

Batareya tutucusundakı vəziyyət lads işıqları birbaşa ön paneldəki deliklərdən görünür. Masanın eyni tərəfində dinamik üçün deşiklər var.

Nəzarət qutusu

Nəzarət qutuları üçün iki kabel standart 4 telli telefon kabelləridir. Bağlayıcı olmadan hər bir qutuya yapışdırılır və sabitlənir. Kabellərin digər tərəfində, telefon konnektoru kabel sıxma vasitəsi ilə təchiz edilmişdir.

Qutunun içərisində tellər birbaşa PCB prototipinə lehimlənir. Bu lövhədə qutunun hər tərəfinə dik olaraq iki toxunma sensoru quraşdırılmışdır. Toxunma yerində, diametri 12 mm olan, asanlıqla əldə edilə bilən bir çuxur var. Tikinti əlavə edilmiş şəkillərdən aydın görünür.

Addım 3: Proqram təminatı

İki Arduino ino faylı, biri Scoreboard üçün, biri də Masa vahidi üçün (Control Box). Bluetooth modulları HC-05 əvvəlcə cütləşməlidir. Arduino, AT əmrlərindən istifadə edin və ən yaxşı təlimatlar burada. Hesab lövhəsində usta var, qul Cədvəl bölməsinin içərisindədir. Tövsiyə olunan Baud dərəcəsi 38400 və "düzəlt" olaraq ünvan rejimi.

Hər iki ino faylları ümumi fayl pitches.h ilə tamamlanmalıdır. Bunu necə etmək olar Arduino saytında. Bu dəfə ino faylları və digər bütün fayllar heç bir problem olmadan Instructables redaktoruna yükləndi və inşallah asanlıqla yüklənərdi.

Ümumiyyətlə, yeni fayllar köhnə fayllardan çox da fərqlənmir. Nə yaxşılaşır:

• Switch Side rejimində, oyun anında dəyişdirilən xidmət oyunçusu var, köhnə problem həll olunur
• Düzəltmə düyməsi yalnız son xidmət edilən oyunçu üçün aktivdir
• Nəzarət qutusundakı toxunma düyməsi ilə düzəldildikdən sonra xalların sayılması və xidmət edən oyunçunun seçimi düzəldilir.

Arduino proqramı ilə əlaqədar olaraq, mən proqramçı deyiləm və bilirəm ki, kod mükəmməl optimallaşdırıla bilməz, amma demək olar ki, mükəmməl işləyir.

Addım 4: Nəticə

Göstərilən fotoşəkillərdəki 7 seqmentli nömrələrin parlaqlığı solur, amma doğru deyil. Əslində aydın və aydındır.

Parlaqlığın yaxşı olduğu orijinal videoya baxa bilərsiniz. Növbəti video1 -də Batareya Hesab Lövhəsində hesablama nöqtələrinin nümayişini görə bilərsiniz. Yenə də bu videoda aydın seqment işığı ilə bağlı problem var, ancaq problem videonun yazılması zamanı güclü İşıqlandırmanın olmasıdır.

Hələ yaxşılaşdırmaq üçün bəzi yollar və ya təkliflər var. Təxminən 2,3 ölçülü TFT LCD displeyləri 7 seqmentli displeylərlə əvəz etməklə cərəyan istehlakı azaldıla bilər. Yalnız ədədlər göstərilsəydi, yaddaş sahəsi Arduino üçün məqbul olardı?

Ümid edirəm ki, bu layihədən və idmandan da zövq alacaqsınız.