SteamPunk Radio: 10 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Layihə: SteamPunk Radio

Tarix: May 2019 - Avqust 2019

Baxış

Bu layihə, şübhəsiz ki, on altı IV-11 VFD borusu, iki Arduino Mega kartı, on LED Neon işıq dövrəsi, bir servo, bir elektromaqnit, iki MAX6921AWI IC Çipi, beş DC enerji təchizatı, HV gücü ilə həyata keçirdiyim ən mürəkkəb layihədir. təchizatı, iki DC Volt sayğacı, bir DC Amp sayğacı, FM stereo radio, 3W güc gücləndiricisi, LCD ekran və klaviatura. Yuxarıdakı hissələr siyahısından başqa, iki proqram proqramı sıfırdan hazırlanmalı idi və nəhayət bütün radionun inşası təxminən 200 saatlıq iş tələb edirdi.

Bu layihəni Instructables saytına daxil etmək qərarına gəldim ki, üzvlərin bu layihəni bütövlükdə təkrar etmələrini gözləmirəm, əksinə, maraqlandıqları elementləri alçalayıram. Sayt üzvlərini xüsusi maraqlandıran iki sahə, iki MAX6921AWI çipi və əlaqəli naqillərdən istifadə edərək 16 IV-11 VDF borusunun idarə edilməsi və iki Mega 2650 kartı arasındakı əlaqə ola bilər.

Bu layihəyə daxil olan müxtəlif komponentlər, IV-11 boruları və hər ikisi də EBay-də əldə edilən MAX6921AWI çipləri xaricində yerli olaraq alınmışdır. İllərcə qutularda çökəcək müxtəlif əşyaları həyata qaytarmaq istədim. Bütün HF klapanları, uğursuz vahidlərin harada olduğu anlayışı ilə qaynaqlandı.

Addım 1: PARÇA LİSTESİ

1. 2 x Arduino Mega 2560 R3

2. RDA5807M FM radiosu

3. PAM8403 3W gücləndirici

4. 2 x 20W dinamik

5. Di-pole FM Ariel

6. 16 X IV-11 VDF borusu

7. 2 x MAX6921AWI IC Çipi

8. 2 x MT3608 2A Max DC-DC Step Up Güc Modulu Booster Güc Modulu

9. 2 x XL6009 400KHz Avtomatik Buck modulu

10. 1 Kanal Modulu, Arduino ARM PIC AVR DSP üçün 5V Aşağı Səviyyə Tetikleyicisi

11. Arduino ARM PIC AVR DSP üçün 2 Kanal 5V 2 Kanallı Modul Qalxanı

12. Elektrik Maqnit Kaldırma 2.5KG/25N Solenoid Sucker Elektromaqnit DC 6V

13. 4 fazalı step motor ULN2003 çipi ilə idarə oluna bilər

14. 20*4 LCD 20X4 5V Mavi ekran LCD2004 ekranlı LCD modul

15. IIC/I2C Serial İnterfeys Modulu

16. 6 x Bit 7 X WS2812 5050 RGB LED Üzük Lambası İşığı Entegre Sürücülərlə Neo Pixel

17. 3 x LED Üzük 12 x WS2812 5050 RGB LED İnteqrasiya Sürücüləri ilə Neo Pixel

18. 2 x LED Üzük 16 x WS2812 5050 RGB LED İnteqrasiya Sürücüləri ilə Neo Pixel

19. LED Strip Flexible RGB 5m Uzunluq

20. 12 Key Membran Switch Keypad 4 x 3 Matrix Array Matrix klaviatura keçid klaviaturası

21. BMP280 Arduino üçün 3.3V və ya 5V Rəqəmsal Barometrik Təzyiq Sensoru

22. DS3231 AT24C32 IIC Modulu Precision RTC Real Time Clock Modulu

23. 2 x Tırtıllı Şaftlı Xətti Rotary Potentiometr 50K

24. 12V 1 Amp güc adapteri

Addım 2: IV-11 VDF BORULARI VƏ MAX6921AWI IC ÇİPİ

Bu layihələrin MAX6921AWI çipindən istifadə etməsi əvvəlki Zəngli Saat layihəmə əsaslanır. Hər səkkiz IV-11 boru dəsti, Multiplex idarəetmə metodundan istifadə edərək bir MAX6921AWI çipi ilə idarə olunur. Əlavə edilmiş iki PDF sənədində, səkkiz borulu dəstin naqilləri və MAX6921AWI çipinin boru dəstinə və öz növbəsində Arduino Mega 2560-a necə bağlandığı göstərilir. Bu seqmentin və Şəbəkə gərginliyi xətləri ayrı saxlanılır. Boru çıxışlarını müəyyən etmək, əlavə PDF -yə baxmaq çox vacibdir, buna 1,5V qızdırıcı 1 və 11 pinləri, 24v anod pimi (2) və nəhayət səkkiz seqment və "dp" sancaqları, 3 - 10 daxildir. Boru kəmərini bağlamağa başlamazdan əvvəl hər bir seqmenti və "dp" ni sadə bir sınaq qurğusu ilə sınamağa dəyər. Hər bir boru pimi, MAX6921AWI çipinə uzaqdan qoşulmaq üçün əlavə məftillərin əlavə olunduğu son boruya qədər, sonrakı borular xətti ilə ardıcıl olaraq bağlanır. Eyni proses iki qızdırıcı təchizatı xətləri 1 və 11 pinləri üçün də davam etdirilir. 11 xəttin hər biri üçün rəngli tel istifadə etdim, rənglər bitdikdə yenidən rəng ardıcıllığına başladım, lakin telin hər ucuna qara lent əlavə etdim. istilik daralma istifadə edin. Yuxarıdakı kabel ardıcıllığının istisnası, pin 2 ilə MAX6921 çipindəki anod güc çıxışları arasında fərdi bir tel olan 24 anodlu təchizat pin 2 üçündür. Çip və əlaqələri haqqında ətraflı məlumat üçün əlavə edilmiş PDF -ə baxın. Çipin işləməsi zamanı heç vaxt çipin qızmaması, bir neçə saatdan sonra istiləşməməsi bəli, amma heç vaxt isti olmamalıdır. Çipin bağlama diaqramı, Mega pinləri, 27, 16 və 15 pinləri, Mega pin 27-dən 3.5V-5V təchizatı, GND-dən Mega pin 14-ə və 24V təchizat pimi1-ə üç əlaqəni göstərir. Heç vaxt 5V təchizatı aşmayın və anodun güc aralığını maksimum 24V və 30V arasında saxlayın. Davam etməzdən əvvəl, hər bir telin ən uzaq nöqtələri arasında sınamaq üçün davamlılıq test cihazı istifadə edin.

Ən kiçik format olduğu üçün bu çipin AWI versiyasını istifadə etdim, işləmək istədim. Çipi və onun daşıyıcısını hazırlamaq, çörək taxtasına qoyulmuş 14 ədəd PCB sancağının iki dəsti ilə başlayır, çip daşıyıcısı pin 1 -in yuxarı solunda olan pinlərin üzərinə qoyulur. Akı və lehimdən istifadə edərək, iynələri və 28 çipli ayaq yastıqlarının hər birini "qalayla" lehimləyin. Çip daşıyıcısının çipini tamamladıqdan sonra, çipin ayaqlarını ayaq yastıqları ilə düzəltmək və çipdəki çuxurun pin 1 -ə baxmasını təmin etmək üçün çox diqqətlə çip daşıyıcısının çipini qoyun. Çipin bir tərəfində bir parça lent istifadə edərək tapdım Lehimdən əvvəl çipi sabitləşdirin. Lehim edərkən, ayaq yastıqlarına axın tətbiq olunduğundan və lehimləmə dəmirinin təmiz olduğundan əmin olun. Ümumiyyətlə hər bir çip ayağına basıb saxlayın, bu onu ayaq yastığına bir az əyəcək və lehim axını görməlisiniz. Bunu bütün 28 ayaq üçün təkrarlayın, bu müddət ərzində lehimləmə dəmirinə heç bir lehim əlavə etməməlisiniz.

Çip daşıyıcısını axınından təmizlədikdən sonra, hər bir ayağı bir probu çip ayağına, digərini isə PCB pininə qoyaraq davamlılıq testi aparın. Nəhayət, çip dərhal qaynar sönməyə başlayarsa və bütün əlaqələri yoxlasanız, hər hansı bir faktiki güc tətbiq edilməzdən əvvəl çip daşıyıcısına bütün bağlantıların edildiyini təmin edin.

Addım 3: RGB İŞ İPİ & NEON İŞIQ HALQASI

Bu layihə üçün on işıqlandırma elementi, üç RGB işıq halatı və müxtəlif ölçülü yeddi NEON işıq üzüyü lazım idi. NEON işıq üzüklərindən beşi, üç halqadan ibarət bir sıra ilə bağlandı. Bu tip işıqlandırma halqaları idarə olunmasında çox yönlüdür və hansı rəngləri göstərə bilər, yalnız açıq və ya sönmüş olan üç əsas rəngi istifadə etdim. Kablolama, 3V teldən, 5V, GND və qul Mega vasitəsilə idarə olunan bir nəzarət xəttindən ibarət idi, ətraflı məlumat üçün əlavə edilmiş Arduino "SteampunkRadioV1Slave" siyahısına baxın. 14 -dən 20 -dək sətirlər xüsusilə müəyyən edilmiş işıq vahidlərinin sayı vacibdir, bunlar fiziki rəqəmə uyğun olmalıdır, əks halda üzük düzgün işləməyəcəkdir.

RGB işıq halatları Mega -dan hər biri qırmızı, mavi və yaşıl olan üç əsas rəngi idarə edən üç idarəetmə xətti götürən bir idarə qurğusunun inşasını tələb edirdi. Nəzarət vahidi doqquz TIP122 N-P-N tranzistorundan ibarət idi, əlavə edilmiş TIP122 məlumat cədvəlinə baxın, hər bir dövrə bir ayağının topraklandığı üç TIP122 tranzistordan ibarətdir, ikinci ayağı 12V enerji təchizatına və orta ayağı Mega idarəetmə xəttinə bağlıdır. RGB halat tədarükü üç TIP122 orta ayağının hər birindən dörd xətt, tək bir GND xətti və üç nəzarət xəttindən ibarətdir. Bu, üç əsas rəngi təmin edir, işığın intensivliyi 0, söndürmə və maksimum üçün 255 olan bir Analog yazma əmri ilə idarə olunur.

Addım 4: ARDUINO MEGA 2560 Əlaqə

Layihənin bu tərəfi mənim üçün yeni idi və buna görə də IC2 paylama lövhəsinin sıfırdan qurulması və Mega GND -lərin hər birinin bağlantısı tələb olunurdu. IC2 paylama lövhəsi, iki Mega kartının 21 və 22 pinləri ilə bağlanmasına icazə verdi, lövhə eyni zamanda LCD ekran, BME280 sensoru, Real Zaman Saatı və FM Radioya qoşulmaq üçün istifadə edildi. Ustadan Slave bölməsinə qədər olan tək xarakterli ünsiyyətlərin təfərrüatları üçün əlavə edilmiş "SteampunkRadioV1Master" Arduino faylına baxın. Kritik kod xətləri, ikinci Meqanı bir qul vahidi olaraq təyin edən 90 -cı sətirdir, 291 -ci xətt tipik bir köləlik istəyi proseduru çağırışıdır, 718 -ci sətirdən başlayan prosedur, nəhayət kölə prosedurundan geri qaytarılmış cavab olan 278 -ci xəttdir. bu xüsusiyyəti tam tətbiq etməmək qərarına gəldi.

Əlavə edilmiş "SteampunkRadioV1Slave" faylı bu ünsiyyətin kölə tərəfini təfərrüatı ilə izah edir, kritik xətlər 57 -ci sətirdir, kölə IC2 ünvanını, 119 və 122 -ci sətirləri və 133 -dən başlayaraq "qəbulEvent" prosedurunu təyin edir.

Çox yaxşı bir You Tube məqaləsi var: DroneBot Workshop tərəfindən Arduino IC2 Communications bu mövzunu başa düşməkdə çox kömək etdi.

Addım 5: ELEKTROMAGNET NƏZARƏTİ

Yenə də bu layihədə yeni bir element elektromaqnitin istifadəsi idi. Tək kanallı röle ilə idarə olunan 5V vahidindən istifadə etdim. Bu vahid Morse kodu açarını hərəkət etdirmək üçün istifadə edilmişdir və tipik bir Morse düyməsinin sərgilədiyi "nöqtə" və "tire" səslərini təmin edən qısa və ya uzun vuruşlarla çox yaxşı işləyirdi. Bununla birlikdə, bu cihaz istifadə edildikdə bir problem meydana gəldi, əlavə Mega sıfırlama təsiri olan dövrəyə bir geri EMF təqdim etdi. Bu problemi aradan qaldırmaq üçün, problemi həll edən elektromaqnitlə paralel olaraq bir diod əlavə etdim, çünki elektrik dövrəsinə təsir etməzdən əvvəl arxa EMF tutacaq.

Addım 6: FM RADIO və 3W gücləndirici

Layihənin adından göründüyü kimi, bu bir radiodur və RDA5807M FM modulundan istifadə etmək qərarına gəldim. Bu qurğu yaxşı işləyərkən, bir PCB lövhəsi yaratmaq üçün tellərin bağlanmasında çox diqqət tələb edir. Bu qurğudakı lehim tırnaqları çox zəifdir və telin bu əlaqəyə lehimlənməsini çətinləşdirir. Əlavə edilmiş PDF -də bu qurğunun naqilləri göstərilir, SDA və SDL nəzarət xətləri Mega -dan bu qurğunun idarə olunmasını təmin edir, VCC xətti 3,5V tələb edir, bu gərginliyi aşmayın və ya qurğu zədələnəcək. GND xətti və ANT xətti aydındır, Lout və Rout xətləri standart 3,5 mm qadın qulaqlıq yuvasını bəsləyir. Bir mini FM hava giriş nöqtəsi və iki kutuplu bir FM antenası əlavə etdim və qəbul çox yaxşıdır. Qulaqlıqları radio dinləmək üçün istifadə etmək istəmədim, buna görə PAM8403 3W gücləndiricisi ilə eyni 3.5mm qadın qulaqlıq fişindən və 3.5 mm kişi üçün kişi konnektor telindən istifadə edərək girişi olan iki 20W dinamikləri əlavə etdim. Bu nöqtədə, gücləndiricini aşan və əhəmiyyətli təhrifə səbəb olan RDA5807M -dən çıxan bir problemlə qarşılaşdım. Bu problemi həll etmək üçün kanal xətlərinin hər birinə iki ədəd 1M və 470 ohm rezistor əlavə etdim və bu təhrifi aradan qaldırdı. Bu formatla vahidin səs səviyyəsini 0 -a endirə bilmədim, hətta vahidi 0 olaraq təyin etsəm də bütün səslər tamamilə silinməmişdi, buna görə də səs səviyyəsi 0 olaraq təyin edildikdə "radio.setMute (doğru)" əmrini əlavə etdim. və bu, bütün səsləri effektiv şəkildə aradan qaldırdı. Boruların alt sətirindəki son üç IV-11 borusu normal olaraq temperaturu və rütubəti göstərir, lakin səs idarəçiliyindən istifadə edildikdə bu göstərici cari həcmi maksimum 15 və minimum 0 ilə göstərmək üçün dəyişdirilir. sistemin yuxarı borular tarixini göstərməsindən vaxtını göstərməsinə qədər güncəlləşənə qədər göstərilir, bunun üzərinə temperatur yenidən göstərilir.

Addım 7: SERVO CONTROL

Saat qurğusunu hərəkət etdirmək üçün 5V Servo istifadə edildi. "Yalnız hissələr üçün" saat mexanizmi aldıqdan və sonra əsas yay və mexanizmin yarısını çıxardıqdan sonra qalanlar Servo qolunu ehtiyat orijinal saat dişlilərindən birinə bağlayaraq Servo vasitəsi ilə təmizləndi, yağlandı və sonra işə salındı. Servo-nun işləməsi üçün kritik kodu, 2948-ci sətirdən başlayaraq "SteampunRadioV1Slave" faylında tapa bilərsiniz, burada 2048 puls 360 dərəcə fırlanır.

Addım 8: ÜMUMİ İNŞAAT

Qutusu köhnə bir radiodan gəldi, köhnə lak çıxarıldı, ön və arxa çıxarıldı və sonra yenidən laklandı. Beş klapanın hər birinin əsasları çıxarıldı, sonra NEON işıq üzükləri həm üstə, həm də altına bərkidildi. Arxa tərəfdəki iki klapanın bazasında on altı kiçik delik açıldı və sonra hər bir çuxura möhürlənmiş on altı LCD işıq var idi, hər bir LCD işığı bir -birinin ardınca bağlanırdı. Bütün boru işlərində 15 mm mis boru və əlaqələr istifadə olunur. Daxili arakəsmələr 3 mm qatdan qara rəngə boyanmış və ön tərəfi 3 mm aydın Perspex idi. Perspex-in ön hissəsini və IV-11 boru körfəzlərinin hər birinin içərisini sıxmaq üçün sıxılmış formalı pirinç təbəqə istifadə edilmişdir. Açma/Kapama, Həcm və Tezlik üçün üç ön idarəetmə elementi hamısı bir qapaq valfının gövdəsinə plastik borudan bağlanmış Xətti Rotary Potensiometrlərdən istifadə edir. Mis formalı anten 5 mm qapalı mis teldən, üst üstdəki iki klapanın ətrafındakı spiral bobin isə mis rəngli boya ilə boyanmış 3 mm paslanmayan polad teldən hazırlanmışdır. Tikildiyi üç paylama lövhəsi, 12V, 5V və 1.5V və başqa bir lövhə IC2 əlaqələrini paylayır. 12V, 1 Amp güc adapterindən 12V ilə təmin edilən dörd DC enerji təchizatı. MAX6921AWI IC Çiplərini gücləndirmək üçün iki 24V təchizatı, biri bütün işıqlandırma və hərəkət sistemlərini dəstəkləmək üçün 5V, digəri isə iki IV-11 qızdırıcı dövrəsi üçün 1.5V təmin edir.

Addım 9: YAZILIM

Proqram Master və Slave olmaqla iki hissədən ibarət olaraq hazırlanmışdır. Master proqramı BME208 sensoru, Real Zaman Saatı, iki MAX6921AWI IC Çipi və IC2 -ni dəstəkləyir. Slave proqramı bütün işıqları, servo, elektromaqnit, Amp sayğacını və hər iki Volt sayğacını idarə edir. Master proqramı on altı IV-11 borusunu, LCD arxa ekranını və 12 düymə klaviatura dəstəyini təmin edir. Slave proqramı bütün işıqlandırma funksiyalarını, servo, elektromaqnit, röleləri, Ampermetrini və hər iki Volt sayğacını dəstəkləyir. Master və Slave proqramlarına hər bir funksiyadan əvvəl hər bir funksiyanı yoxlamaq üçün hazırlanmış bir sıra test proqramları. Əlavə edilmiş Arduino sənədlərinə və kodu dəstəkləmək üçün lazım olan əlavə Kitabxana sənədlərinin detallarına baxın.

Dosyaları daxil edin: Arduino.h, Wire.h, radio.h, RDA5807M.h, SPI.h, LiquidCrystal_I2C.h, Wire.h, SparkFunBME280.h, DS3231.h, Servo.h, Adafruit_NeoPixel.h, Stepper-28BYJ -48.h.

Addım 10: LAYİHƏ İNCELEMESİ

Mega rabitəsinin yeni elementləri, elektromaqnit, Servo və on altı IV-11 VFD boru dəstəyi ilə bu layihənin inkişafından zövq aldım. Dövrün mürəkkəbliyi bəzən çətin idi və Dupont bağlayıcılarının istifadəsi zaman zaman əlaqə problemlərinə səbəb olur, bu əlaqələri təmin etmək üçün isti yapışqan istifadəsi təsadüfi əlaqə problemlərini azaltmağa kömək edir.