Li-ion батарея Bluetooth Scoreboard: 4 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Киришүү

Долбоор менин өткөн жылдагы көрсөтмөлөрүмө негизделген: Bluetooth стол тенниси таблицасы

Scoreboard спорт сүйүүчүлөрүнө жана стол теннисине арналган, бирок ал стол тенниси үчүн колдонулбайт. Волейбол, Бадминтон жана упайларды эсептөөнү талап кылган ар бир спорт сыяктуу башка спорт түрлөрү үчүн колдонсо болот. Программалык камсыздоону жөнөкөй өзгөртүү менен, программалык камсыздоо дал келген максималдуу баллдын маанисине кабыл алынышы мүмкүн.

Техникалык принцип Bluetooth аркылуу Таблица бирдиги (столдун астындагы бирдик) менен Scoreboardдун ортосундагы байланышка негизделген. Ар бир оюнчу тарапта столдун астына эки башкаруу кутусу орнотулган жана стол бирдигине кабель менен туташкан. Оюнчу ар бир утуп алуу пунктунан кийин Control Boxтун чоң сенсордук баскычын басыңыз. Бул аракетке ылайык, балл борттогу баага плюс бир упайга өзгөртүлөт.

Эски долбоорго салыштырмалуу бир топ жакшыртуулар бар:

• Таблица - бул коопсуздук. Мындан ары 220В негизги чыңалуу жок! Электр энергиясы менен камсыздоо эки Li-ion батарейка блокторунан турат, ар бири эки батарейкалуу, 18560. стол Unit бир батарея Li-ion 18560 менен иштейт.
• Курулуш жөнөкөйлөтүлгөн жана бардык компоненттер бир чоң басма схемасында жайгашкан.
• Frame кичине жана ичке, болжол менен 3.0 см жана өлчөмү так A4.
• Программалык камсыздоо - каталары оңдолгон жаңы версия.

Негизги өзгөчөлүктөр:

• Чоң 7 сегменттин дисплейи 2.3 дюйм
• Баскычтарды басыңыз
• Стол тенниси боюнча эл аралык эрежелерге ылайык программалык камсыздоонун эрежелери
• Bluetooth маалыматтарды таблицадан Scoreboardго өткөрүп берет
• Батарея көрсөткүчтөрүн көрсөтөт
• Батарея иштөө убактысы мин. 5 саат (Scoreboard), жана Control Panel үчүн болжол менен 12 саат
• Ар бир оюнчу тарапта столдун астындагы башкаруу кутучалары
• Үстөлдүн астына орнотулган столдун астына эки көзөмөл кутучасы туташтырылган Алдыңкы сенсордук баскычы бар башкаруу кутусу ар бир оюнчуга упай кошуп бир упай кошууга мүмкүндүк берет
• Арткы тийүү баскычы бар башкаруу кутусу ката кетиргенде бир оңдоого мүмкүндүк берет
• Түзөтүү акыркы упай баллга ээ болгон оюнчу үчүн гана кабыл алынат
• Ар бир баскычты басуу үчүн үн ырастоосу
• Оюндун жана матчтын аягында ар кандай обон угулат
• Жыйынтыктоочу упай матч аяктагандан 10 секундадан кийин көрсөтүлөт
• Аяктоо дал келүү режимине өтүп, жаңы оюндун башталышын активдештирет

Жөндөө тандоого мүмкүндүк берет:

• Беттешүү үчүн оюндардын саны, алдын ала коюлган 3, 4төн 9га чейинки варианттар
• Биринчи кызмат кылган оюнчу А же В, алдын ала коюлган А.
• Ар бир оюндан кийин тарапты алмаштырыңыз, эгер тарап алмаштырылса, таблодо көрсөтүлгөн упай да алмаштырылат

Жабдуулар

Таблица:

IC1 MAX7219 Led Display айдоочусу, Led Driver

• IC2, IC3 MAX394 (же MAX333 арзаныраак), 2х, Аналогдук которуу
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 Зымсыз Bluetooth, HC-05
• X1 аудио модулу LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N -Channel 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Sensor кичинекей 4x тийүү, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 -сегмент 2.3 ", 6x, Дисплей
• LED7, 7-сегмент 0.56 ", Кичинекей дисплей
• LED8, LED9, ак 2x жетектейт
• LED10 көк түскө ээ
• LED11 кызыл түстүү
• K3, K4 релеси TQ2-5V, 2x, Реле
• R1, R2, R6, R16 каршылыгы 1k 4x,
• R3, R4 каршылыгы 470 2х,
• R5 каршылыгы 100,
• R7, R8 каршылыгы 22k, 2x,
• R9 - R14 каршылыгы 4k7 6x,
• R15 каршылыгы 220,
• C1, C5 Capacitor M1 2x,
• C2 Capacitor 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 көпүрөсү же секиргичи,
• P1 - P3, туташтыргычтар 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Дисплейлер үчүн туташтыргычтар 2.3 дюйм, Pinhead
• Динамик 3W
• Double LI-ion батареясы 2х, кармагыч
• Ли-иондук батареялар 4х, 3000мАч
• USB туташтыргычы, үзүлүү тактасы, C түрү
• Бурамалуу терминал,
• DPDT которуштуруу, которуштуруу
• А4 кадр,

Таблица бирдиги:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 Зымсыз Bluetooth, HC-05
• U3 Кош которгуч,
• U4 аудио модулу, LM386
• R1 каршылыгы 1k,
• R2, R3 каршылыгы 22k, 2x
• C1 Capacitor 470M,
• C2 Capacitor M1,
• J1 Кош туташтыргычы, Телефон
• Li-ion батарейкасы, 3000 мАч
• Li-ion батарейкасы, жалгыз кармагыч
• USB туташтыргычы, C-түрү
• SPST которуу,
• Динамик 3W
• Пластикалык кутуча, чоң куту

Control Box:

• Сенсор чоң 4x, TTP223B тийүү
• 4 зымдуу телефон кабели болжол менен 3м
• телефон туташтыргычы 2x
• Пластикалык кутуча, кичинекей кутуча

Конденсатор, резистор, бурамалар жана башка майда бөлүктөр жергиликтүү дүкөндөрдө бар.

Керектүү негизги куралдар:

• Зымсыз бургулоочу айдоочу
• Кандооч
• Бурагыч топтому
• Кабелди кысуу куралы

1 -кадам: Кабелдик диаграмма

Таблица

Толук электр зымдарынын деталдуу сүрөттөмөсү түпнуска документте көрсөтүлгөн. Бул жолу мен айырмачылыктарды гана түшүндүрмөкмүн.

Жаңы батареянын кубаттуулугу эскисин эки чыңалууга алмаштырышы керек: +5V жана -5V. Бир батарейканын номиналдык чыңалуусу болжол менен 4.2В, бул жетишсиз. Бизге күчөтүүчү чыңалуу керек. 5В үчүн интегралдык чыңалуусу бар батарея кармагыч жакшы чечим. Мындан тышкары, батарейка кармагычта батарейканын заряддагыч түзүлүшү жана литий батареясы бар. Ошентип, батарейкаларды кармагычтын ичинде толтурууга болот.

Чоң кубаттуулук үчүн ар бир бөлүмдө экиден батарея бар. Бул жерде эффективдүүлүктү эсепке албастан, болжолдуу түрдө эсептөө: Учурдагы керектөө 5В батареянын булагы үчүн болжол менен 300мА түзөт. 10 саат иштөө убактысы боюнча бизге 1500mAh 10 керек, бул 2 батарея үчүн 15000mAh дегенди билдирет. Бул бир батарея кубаты үчүн 7500 мАч дегенди билдирет. Бул 3500 мАчтын тегерегиндеги типтүү кубаттуулуктан алда канча көп. 5 саатка жакын иштөө убактысына канааттануу үчүн, 3000-2400 мАч энергияга ээ 18650 типтеги ли-иондук батареяларды колдонсо болот.

Көйгөй батареяны кубаттоодо. Батареялардын эки пакети тең бир чыңалуу деңгээлине ээ, биз жер деп айта алабыз. Булак +5V. минус терминал жана экинчи булак -5V терминал плюс боюнча. Батарея пакеттеринин экөөнүн тең чыгышы серия менен туташкан. Кубаттоо учурунда, эгерде биз эки тышкы заряддагычты колдонууну болтурбасак, энергия булактары параллель туташтырылышы керек. Ушул себептен улам, K3 жана K4 реле электр схемасына кошулат.

Заряддагыч +5Вга туташтырылган болсо, реле активдештирилет. Бул учурда электр менен жабдуу сериялык туташуудан параллельге которулат. Кубаттоо учурунда Scoreboard колдонулган жок, бул кемчилик. Экинчи кемчилик - заряддын салыштырмалуу узактыгы. Батарея кармагычтын ичиндеги заряддоочу жана 5В камсыз кылган тышкы заряддагыч түзүлүш анча эффективдүү эмес айкалышты түзөт. Кубаттоо убактысы 12 сааттан ашык. Эгерде сиз батарейкаларды аспаптан тышкары заряддоону пландап жатсаңыз, анда релеңизди өткөрүп жиберип, аны сырттан тезирээк жасай аласыз, бирок анча ыңгайлуу эмес.

Таблица бирдиги жана башкаруу кутучалары:

Жаңы стол бирдиги эскисине салыштырмалуу дээрлик өзгөргөн жок. Батареялардын "абалы" жана "күйгүзүлгөн" лондору кармагычтан алдыңкы панелге өткөрүлбөйт жана кутунун капталындагы тешиктер аркылуу көрүнөт. Бул жол зымдарды жөнөкөйлөтүлгөн, ошондуктан кутунун бул тарабы алдыңкы тарабында болушу керек. Спикер дагы ушул тарапка багытталган.

Control Box зымдары үчүн эки телефон коннекторунун ордуна, бир гана кош телефон туташтыргычы бар. Аудио модулга туташуу динамиктин ызы -чуусун азайтуу үчүн өзгөртүлгөн.

2 -кадам: Курулуш

Таблица

PCB дизайны үчүн мен Eagleде PCB дизайнын жасоого көнгөм, бирок бул иш өзгөчө болгон. PC тактасы салыштырмалуу чоң, 285 x 206 мм өлчөмү Eagle үчүн өтө көп, бекер версия. Башка PCB программаларын издеп, Easyeda таптым. Бул бекер жана каалаган өлчөмдөгү ПХБны кабыл алат. Тактанын ичинде батарея кармагычтар үчүн эки чоң спикер жана спикер үчүн бирөө бар. Даярдоо JLCPCB тарабынан жүргүзүлгөн жана бардык кесиптер продюсер тарабынан кесилген. Мен бактылуу болчумун, анткени бул мага кандайдыр бир жумушту сактап калды.

Эгерде сиз тактайга буйрутма бербесеңиз, мен Gerber файлдарын Scoreboard жана Table Unit тактасына эки тактага тиркеп койгом. Бул реле менен жаңы версия. Менин макаламдагы сүрөттө дагы деле тышкы тактага кошулган реле менен эски версия бар, чаташпаңыз.

ПХБ А4 алкагына жайгаштырылган. Мен чоңураак дүкөндөн сүрөт үчүн кадр сатып алдым. Бул каалаган А4 болушу мүмкүн, бирок тереңдиги 3 смдей болушу керек. Такта орнотуу үчүн тешиктерди камтыйт жана пластикалык кашаа аркылуу бурамалар менен жабдылган.

Алдыңкы панель тунук акрил айнек менен капталган. Айнектин астында дисплейлер үчүн кесилген терезелери бар фото кагаз маскасы бар. Башында мен маскасыз сүттүн акрил айнегин колдонууну пландап жатам, бирок көрүү начар болчу. Акыры алдыма тунук акрил айнекти кийгиздим. Батарея индикаторлору үчүн тешиктер кесилбейт, жарык кагаз аркылуу көрүнөт.

Акрил айнектин астында компоненттердин жогорку деңгээлин сактоо үчүн этият болуңуз. Бул, айрыкча, бардык дисплейлерге, бардык LED жана сенсордук баскычтардын модулдарына тиешелүү. Бул розетканын өлчөмүнө жараша болот. Дисплейлер үчүн мен тегерек төөнөгүч баштарды колдоном. Алар ишенимдүү жана бийиктиги алгылыктуу. Менин учурда, мен сенсордук баскычтар менен леддердин жогорку деңгээлин сактоо үчүн аралыкты жуугучтарды колдоном.

Кагаз мускус Windows Sketch тарабынан жасалат. Аны жандуураак кылуу үчүн мен шалбардын сүрөтүн киргизем.

Table Unit

Батарея кармагычтагы күйөө балдардын жарыгы алдыңкы панелдеги тешиктер аркылуу түз көрүнөт. Үстөл бирдигинин ошол жагында динамик үчүн тешиктер бар.

Башкаруу кутусу

Башкаруу кутучалары үчүн эки кабель - бул стандарттуу 4 зымдуу телефон кабели. Алар туташтыргычы жок ар бир кутуга бекитилет. Кабелдердин экинчи тарабында, телефондун туташтыргычы кабелдик сыгуу куралы менен жабдылган.

Кутунун ичинде зымдар түздөн -түз ПХБнын прототипине кошулат. Бул тактага корпустун ар бир тарабына перпендикулярдуу эки сенсор сенсор орнотулган. Тийүү аймагы жайгашкан жерде, диаметри 12 мм болгон тешик бар, оңой жетүүгө болот. Курулуш тиркелген сүрөттөрдөн ачык көрүнүп турат.

3 -кадам: Программалык камсыздоо

Эки Arduino ino файлдары, бири Scoreboard үчүн, экинчиси Table бирдиги үчүн (Control Box) төмөндө. Bluetooth HC-05 модулдары алгач жупташуусу керек. Arduino, AT буйруктарын колдонуңуз жана мыкты көрсөтмөлөр бул жерде. Эсептөө тактасында кожоюн бар, кул стол бирдигинин ичинде. Сунушталган Baud ылдамдыгы 38400 жана "оңдоо" катары дарек режими.

Айтылган экөө тең ино файлдарды жалпы файл pitches.h менен толукташы керек. Кантип кылуу керектиги Arduino веб -сайтында. Бул жолу ino файлдары жана башка бардык файлдар Instructables редакторуна эч кандай көйгөйсүз жүктөлдү жана мен оңой эле жүктөлөт деп үмүттөнөм.

Жалпысынан алганда, жаңы файлдар эски жана түпнускадан анча айырмаланбайт. Эмне жакшыртылды:

• Switch Side режиминде оюнчу учурда оюнчу алмаштырылган, эски көйгөй чечилген
• Түзөтүү баскычы акыркы кызмат кылган оюнчу үчүн гана иштетилген
• Упайларды эсептөө жана көзөмөлдөө кутучасындагы сенсордук баскыч аркылуу оңдолгондон кийин оюнчу кызматын тандоо белгиленет.

Arduino программасына байланыштуу, мен программист эмесмин жана кодду оптималдаштыруу мүмкүн эмес экенин билем, бирок дээрлик кемчиликсиз иштеп жатат.

4 -кадам: Жыйынтык

Көрсөтүлгөн сүрөттөрдөгү 7 сегменттүү сандардын жарыктыгы өчкөн, бирок бул туура эмес. Чынында, бул ачык жана курч.

Сиз оригиналдуу видеону көрө аласыз, анда жарыктыгы жакшы. Кийинки видеодо1 Батарея таблосунда эсептөө пункттарынын көрсөтүлүшүн көрө аласыз. Дагы, бул видеодо ачык сегменттин көйгөйү бар, бирок көйгөй видеону жазуу учурунда күчтүү жарыктан келип чыккан.

Дагы жакшыртуу үчүн кээ бир жолдор же сунуштар бар. 7 сегменттүү дисплейлерди TFT LCD дисплейлерине болжол менен 2,3 дюймга алмаштыруу менен токту керектөөнү азайтууга болот. Эгерде сандар гана көрсөтүлсө, Arduino үчүн эс тутуму алгылыктуу болмок беле?

Сизге бул проект жана спорт жагат деп ишенем.