SteamPunk Radio: 10 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Долбоор: SteamPunk Radio

Күнү: Май 2019 - Август 2019

ОБЗОР

Бул долбоор, албетте, мен жасаган эң татаал, он алты IV-11 VFD түтүктөрү, эки Arduino Mega картасы, он LED Neon жарык схемалары, серво, электр магнити, эки MAX6921AWI IC чиптери, беш DC энергия булактары, HV кубаты камсыздоо, эки DC вольт өлчөгүч, DC Amp ченегич, FM стерео радио, 3W күчөткүч, ЖК экран жана клавиатура. Жогорудагы бөлүктөр тизмесинен тышкары, эки программалык камсыздоо нөлдөн иштелип чыгышы керек болчу жана акырында бүтүндөй радионун курулушу болжол менен 200 саат иштөөнү талап кылды.

Мен бул долбоорду Instructables сайтына кошууну чечтим, мүчө бул долбоорду толугу менен кайра чыгарат деп күтпөйм, тескерисинче, аларды кызыктырган элементтерди тандап алам. Сайттын мүчөлөрүн өзгөчө кызыктырган эки багыт эки MAX6921AWI чиптерин жана аны менен байланышкан зымдарды колдонуу менен 16 IV-11 VDF түтүктөрүн көзөмөлдөө жана эки Mega 2650 картасынын ортосундагы байланыш болушу мүмкүн.

Бул долбоорго киргизилген ар кандай компоненттер IV-11 түтүктөрүнөн жана EBayден алынган MAX6921AWI чиптеринен башка жергиликтүү түрдө алынган. Мен көп жылдар бою кутуларда эскире турган ар кандай буюмдарды кайра жашоого алып келгим келди. Бардык HF клапандары, бардык жерде бирдиктер иштебей калганын түшүнүү менен алынган.

1 -кадам: БӨЛҮКТӨР ТИЗМЕСИ

1. 2 x Arduino Mega 2560 R3

2. RDA5807M FM радиосу

3. PAM8403 3W күчөткүч

4. 2 x 20W динамиктер

5. Ди-поле FM Ариэль

6. 16 X IV-11 VDF түтүктөрү

7. 2 x MAX6921AWI IC чипи

8. 2 x MT3608 2A Max DC-DC Step Up Power Module Booster Power Module

9. 2 x XL6009 400KHz Автоматтык Бак модулу

10. 1 канал модулу, 5V төмөн деңгээлдеги триггер Arduino ARM PIC AVR DSP үчүн

11. 2 канал 5V 2-канал модулу Shield Arduino ARM PIC AVR DSP үчүн

12. Электр магнит көтөрүү 2.5KG/25N электромагнит DC 6V электромагнит соргуч

13. 4 фазалуу тепкич моторун ULN2003 чипи башкара алат

14. 20*4 ЖК 20X4 5V Көк экран LCD2004 дисплей ЖК модулу

15. IIC/I2C Serial Interface Module

16. 6 x Bits 7 X WS2812 5050 RGB LED Ring Lamp Light комплекстүү айдоочулар менен Нео пиксел

17. 3 х LED Ring 12 х WS2812 5050 RGB LED интегралдык айдоочулар менен Нео пиксел

18. 2 х LED Ring 16 х WS2812 5050 RGB LED интегралдык айдоочулар менен Нео пиксел

19. LED Strip ийкемдүү RGB 5м Length

20. 12 Негизги мембраналык которуштуруу баскычы 4 x 3 Matrix Array Matrix клавиатура баскычтобу

21. BMP280 Digital Barometric Pressure Altitude Sensor 3.3V or 5V for Arduino

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

23. 2 х тизилген валдын сызыктуу айлануучу потенциометри 50К

24. 12V 1 Amp Power Adapter

2-кадам: IV-11 VDF TUBES AND MAX6921AWI IC CHIP

Бул долбоорлордун MAX6921AWI чипин колдонуусу мурунку Ойготкуч саатымдын долбооруна негизделген. Ар бир сегиз IV-11 түтүкчөлөрү Multiplex башкаруу ыкмасын колдонуу менен бир MAX6921AWI чипи аркылуу башкарылат. Тиркелген эки PDF файлында сегиз түтүк топтомунун зымдары көрсөтүлгөн жана MAX6921AWI чипи трубкага кандайча зымдалганын жана өз кезегинде Arduino Mega 2560ка зымдалганын көрсөтөт. Тор чыңалуу линиялары өзүнчө сакталат. Түтүктүн чыгышын аныктоо абдан маанилүү, тиркелген PDFти караңыз, анын ичинде 1.5V жылыткычтын 1 жана 11 түйүндөрү, 24в аноддук түйрөөч (2), акыры сегиз сегмент жана "dp" казыктары бар, 3 - 10. Бул учурда Убакыттын өтүшү менен, ар бир сегменттин жана "dp" тестирлөө тутумун зым менен баштоодон мурун, жөнөкөй сыноочу жабдыктын жардамы менен текшерүү керек. Ар бир түтүк пин акыркы түтүккө чейин катар менен өткөрүлүп берилет, бул жерде MAX6921AWI чипине алыстан туташуу үчүн кошумча зым кошулат. Ушул эле процесс эки жылыткычтын 1 жана 11 -казыктары үчүн улантылат. Мен 11 сызыктын ар бирине түстүү зым колдондум, түстөр түгөнгөндө мен дагы түстөрдүн ырааттуулугун баштадым, бирок зымдын ар бир четине кара боону кошуп койдум. жылуулукту азайтууну колдонуу. Жогорудагы өткөргүчтөрдүн ырааттуулугунун өзгөчөлүгү 2-пин үчүн, 24-аноддук камсыздоо, ал 2-пин менен MAX6921 чипиндеги аноддук кубаттуулуктун ортосунда зымдуу зымга ээ. Чиптин чоо -жайы жана анын байланыштары үчүн тиркелген PDFти караңыз. Микросхеманын иштөө учурунда эч качан чип ысык, бир нече сааттан кийин жылуу болбошу керек, бирок эч качан ысык болбойт. Микросхемалардын туташуу диаграммасы Mega менен үч байланышты, 27, 16 жана 15-пиндерди, Mega pin 27ден 3.5V-5V менен камсыздоону, анын GND-ден Mega pin 14кө жана 24V камсыздоо пин 1ин көрсөтөт. Эч качан 5В камсыздоодон ашпаңыз жана аноддун кубаттуулугун максималдуу 24V менен 30V ортосунда кармаңыз. Улантуудан мурун, үзгүлтүксүздүк текшерүүчүсүн колдонуп, ар бир зымды эң алыскы чекиттеринин ортосунда сынап көрүңүз.

Мен бул чиптин AWI версиясын колдондум, анткени ал эң кичинекей формат болчу, мен иштөөгө даяр элем. Чипти жана анын ташуучусун даярдоо нан тактасына коюлган 14 ПХБ казыгынын эки топтому менен башталат, чип ташыгыч 1 -пин жогору сол жагында төөнөгүчтөрдүн үстүнө коюлган. Флюс менен ширетүүнү колдонуп, казыктарды жана "калайларды" 28 чип бутунун астын ар бирин ширеткиле. Чип ташуучунун чипин толук орноткондон кийин, чиптин бутун бут тосмолору менен тизип, микросхеманын оюк 1 -жакка караганын текшерип, чиптин бир жагындагы сатотейптин жардамы менен табылды. ширетүү алдында чипти туруктуу кармоо. Лайкоодо бут бут каптарына флюс колдонулганын жана ширетүүчү темир таза болушун камсыз кылыңыз. Ар бир чип бутуна жалпысынан ылдый басыңыз, бул аны бутуңдун үстүнө бир аз бүгүп коёт жана сиз ширеткенди көрүшүңүз керек. Муну бардык 28 бутту кайталаңыз, бул процессте ширетүүчү темирге эч кандай ширетүүнү кошуунун кажети жок.

Чип ташуучуну флюстен тазалаңыз, андан кийин үзгүлтүксүз текшерүүчү тестти колдонуп, ар бир бутуңузду бир текшерүүнү чиптин бутуна, экинчисин ПХБ пинине орнотуңуз. Акыр -аягы, чип дароо өчүп, бардык туташууларды текшере баштаса, ар кандай иш жүзүндө колдонулардан мурун, чип ташуучуга бардык байланыштар жасалганын текшериңиз.

3 -кадам: RGB LIGHT ROPE & NEON LIGHT RING

Бул долбоорго он жарык берүүчү элемент, үч RGB жарык аркан жана ар кандай өлчөмдөгү жети NEON жарык шакеги керек болгон. Үч шакектин сериясы менен туташкан NEON жарык шакектеринин бешөө. Жарык шакектеринин бул түрү башкарууда абдан ар тараптуу жана алар кандай түстөрдү көрсөтө алат, мен күйгүзүлгөн же өчүрүлгөн үч негизги түстү гана колдоном. Өткөрүү зымдары 5V, GND жана кул Мега аркылуу башкарылган башкаруу линиясынан турган, толук маалымат алуу үчүн тиркелген Arduino "SteampunkRadioV1Slave" тизмесин караңыз. 14төн 20га чейинки саптар өзгөчө маанилүү жарык бирдиктеринин саны, алар физикалык санга дал келиши керек, антпесе шакек туура иштебейт.

RGB жарык аркандары Мегадан үч көзөмөл линиясын алган, кызыл, көк жана жашыл үч негизги түстү башкаруучу бирдиктин курулушун талап кылган. Башкаруу бирдиги тогуз TIP122 N-P-N транзисторунан турган, тиркелген TIP122 маалымат барагын караңыз, ар бир схема бир буту жерге негизделген үч TIP122 транзисторунан турат, экинчи буту 12В электр булагына, орто буту Mega башкаруу линиясына бекитилген. RGB аркан менен камсыздоо төрт линиядан, бир GND линиясынан жана үч TIP122 орто бутунун ар биринен үч көзөмөл линиясынан турат. Бул үч негизги түстү камсыз кылат, жарыктын интенсивдүүлүгү аналогдук жазуу буйругу менен 0, өчүрүү үчүн жана 255 максималдуу үчүн башкарылат.

4 -кадам: ARDUINO MEGA 2560 БАЙЛАНЫШТАРЫ

Долбоордун бул жагы мен үчүн жаңы болгон жана IC2 бөлүштүрүү тактасынын чийилген имаратын жана Mega GNDлердин ар бирин туташтырууну талап кылган. IC2 бөлүштүрүү тактасы эки Mega картаны 21 жана 22 -казыктар аркылуу туташтырууга мүмкүндүк берди, такта ошондой эле ЖК экранды, BME280 сенсорун, Реалдуу убакыт саатын жана FM радиосун туташтыруу үчүн колдонулду. Тиркелген Arduino файлын караңыз "SteampunkRadioV1Master" Мастерден Кул бирдигине чейинки бирдиктүү байланыштын чоо -жайы. Критикалык код линиялары 90 -линия, экинчи Mega'ны кулдук бирдиги катары аныктайт, 291 -линия - бул кулдук процедурасынын типтүү чакырыгы, 718 -саптан башталган жол -жобосу, акыры 278 -сап, ал кулдук процедурадан кайтарылган жоопко ээ, бирок мен бул мүмкүнчүлүктү толук колдонбоону чечти.

Тиркелген "SteampunkRadioV1Slave" файлы бул байланыштын кулдук жагын деталдуу түрдө чагылдырат, критикалык линиялар 57 -сап, кул IC2 дарегин, 119 жана 122 -линияларды жана 133 -тен башталган "алууEvent" процедурасын аныктайт.

You Tube боюнча абдан жакшы макала бар: DroneBot семинарынын Arduino IC2 Communications бул теманы түшүнүүгө абдан жардам берди.

5 -кадам: ЭЛЕКТРОМАГНЕТТИК БАШКАРУУ

Дагы, бул долбоордун жаңы элементи электромагнитти колдонуу болду. Мен 5В бирдигин колдондум, бир канал реле аркылуу башкарылат. Бул бирдик Морзе кодунун ачкычын жылдыруу үчүн колдонулган жана ал кадимки Морзе баскычы көрсөткөн "чекит" жана "сызык" үндөрүн берген кыска же узун импульстар менен абдан жакшы иштеген. Бирок, бул бирдик колдонулганда, көйгөй келип чыкты, ал тиркелген Меганы баштапкы абалга келтирүүгө таасирин тийгизген схемага кайра EMF киргизди. Бул көйгөйдү чечүү үчүн, мен электр магнитине параллелдүү диод коштум, ал көйгөйдү чечти, анткени ал электр схемасына таасир эте электе, арткы EMFти кармап калат.

6 -кадам: FM RADIO & 3W AMPLIFIER

Долбоордун аталышынан көрүнүп тургандай, бул радио жана мен RDA5807M FM модулун колдонууну чечтим. Бул бирдик жакшы иштеп жатканда, анын форматы ПХБ тактасын түзүү үчүн зымдарды туташтырууда өтө кылдаттыкты талап кылат. Бул блоктун ширетүүчү өтмөктөрү абдан алсыз жана үзүлүп кетет, бул зымга бул туташуу үчүн абдан кыйын болот. Тиркелген PDF бул блоктун өткөргүчтөрүн көрсөтөт, SDA жана SDL башкаруу линиялары бул блокту Мегадан башкарууну камсыз кылат, VCC линиясына 3.5В талап кылынат, бул чыңалуудан ашпагыла же бул блокту бузат. GND линиясы менен ANT линиясы өзүнөн өзү түшүнүктүү, Lout жана Rout линиялары стандарттуу 3.5мм ургаачы гарнитура уячасын азыктандырат. Мен мини FM антенна уячасын коштум, ди-полюстук FM антеннасы жана кабыл алуу абдан жакшы. Мен радиону угуу үчүн гарнитураны колдонгум келбеди, ошондуктан PAM8403 3W күчөткүчү аркылуу туташкан 20W эки динамикти күчөткүчкө 3.5мм аялдык гарнитуранын сайгычын жана 3,5мм эркекти эркек туташтыргыч зымына кошуп коштум. Дал ушул учурда мен RDA5807Mден күчөткүчтү басып калган жана олуттуу бурмалоого алып келген көйгөйгө туш болдум. Бул көйгөйдү чечүү үчүн, мен каналдардын ар бирине эки резистор 1М жана 470 Омду коштум жана бул бурмалоону алып салды. Бул формат менен мен бирдиктин үнүн 0гө чейин түшүрө алган жокмун, ал тургай бирдикти 0 деп койгондо, бардык үндөр толугу менен өчүрүлгөн жок, ошондуктан мен үнүн 0 койгондо "radio.setMute (чыныгы)" буйругун коштум. жана бул эффективдүү түрдө бардык үндөрдү жок кылды. Түтүктөрдүн астыңкы сызыгындагы акыркы үч IV-11 түтүкчөлөрү адатта температураны жана нымдуулукту көрсөтөт, бирок эгерде көлөмдү башкаруу колдонулса, бул дисплей учурдагы көлөмдү максималдуу 15 жана минималдуу 0 менен көрсөтүү үчүн өзгөртүлөт. система жогорку түтүктөрдү датаны көрсөтүүдөн баштап убакытты көрсөтүүгө чейин жаңыртканга чейин көрсөтүлөт, андан кийин температура кайра көрсөтүлөт.

7 -кадам: SERVO CONTROL

5V Servo саат механизмин жылдыруу үчүн колдонулган. "Болгону бөлүктөр үчүн" саат механизмин сатып алгандан кийин, механизмдин негизги пружинасын жана жарымын алып салгандан кийин, калганын тазалап, майлап, анан Servo колун запастык оригиналдуу саат тиштеринин бирине тиркөө менен Серво аркылуу иштетишти. Сервонун иштеши үчүн критикалык кодду 294-саптан башталган "SteampunRadioV1Slave" файлынан табууга болот, анда 2048 импульстар 360 градустук айланууну пайда кылат.

8 -кадам: ГЕНЕРАЛДЫК КУРУЛУШ

Куту эски радиодон келген, эски лак алынып, алдыңкы жана арткы бөлүгү алынып, анан кайра лакталган. Беш клапандын ар биринин негиздери алынып салынган, андан кийин үстү менен астына NEON жарык шакектери бекитилген. Эң арткы эки клапандын түбүндө он алты кичинекей тешик бар, андан кийин ар бир тешикке мөөр басылган он алты ЖК жарык, ар бир ЖК жарык кийинки катарга зымдалган. Бардык түтүктөрдө 15 мм жез түтүк жана байланыштар колдонулган. 3 мм катмардан жасалган ички бөлүктөр кара түскө боёлгон жана алдыңкы бөлүгү 3 мм таза Perspex болгон. Кысылган формадагы жез барак, Perspexтин алдыңкы бөлүгүн жана IV-11 түтүктөрүнүн ар биринин ичин каптоо үчүн колдонулган. Күйгүзүү/Өчүрүү, Көлөм жана Жыштыктын үч алдыңкы көзөмөлү пластикалык түтүк аркылуу дарбаза клапанынын сабына бекитилген сызыктуу ротациялык потенциометрлерди колдонот. Жез формасындагы антенна 5мм жип зымдан курулган, ал эми эң үстүңкү эки клапандын айланасындагы спираль 3мм дат баспас болоттон жасалган жез түстүү боек менен боёлгон. Үч бөлүштүрүү тактасы курулган, 12V, 5V жана 1.5V, жана дагы бир такта IC2 туташууларын бөлүштүрөт. 12V, 12V, 1 Amp электр адаптеринен 12V менен камсыздалган төрт DC электр булагы. MAX6921AWI IC чиптерин кубаттоо үчүн 24V эки камсыздоо, бирөө бардык жарыктандыруу жана кыймыл системаларын колдоо үчүн 5В камсыздоо менен камсыз кылат, экинчиси IV-11 жылыткычтын эки схемасы үчүн 1.5В камсыз кылат.

9 -кадам: ПРОГРАММА

Программалык камсыздоо эки бөлүктө иштелип чыккан, Мастер жана Кул. Мастер программасы BME208 сенсорун, Реалдуу убакыт саатын, эки MAX6921AWI IC чиптерин жана IC2ди колдойт. Slave программасы бардык чырактарды, серво, электромагнит, ампер өлчөгүчтү жана эки вольт өлчөгүчтү көзөмөлдөйт. Мастер программасы он алты IV-11 түтүктөрүн, ЖКнын арткы дисплейин жана 12 баскычтопту колдойт. Slave программасы жарык берүүчү функциялардын бардыгын, серво, электромагнит, реле, ампер өлчөгүчтү жана эки вольт өлчөгүчтү колдойт. Master же Slave программаларына ар бир функция кошулганга чейин ар бир функцияны текшерүү үчүн иштелип чыккан тест программаларынын сериясы. Тиркелген Arduino файлдарын жана кодду колдоо үчүн керектүү болгон кошумча Китепкана файлдарынын чоо -жайын караңыз.

Файлдарды кошуу: 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.

10 -кадам: ДОЛБООРДУ КАРОО

Мага Mega байланыштын жаңы элементтери, электромагнит, Серво жана он алты IV-11 VFD түтүктөрүнүн колдоосу менен бул долбоордун өнүгүшү жакты. Электр схемасынын татаалдыгы кээде татаал болгон жана Дюпонт коннекторлорун колдонуу мезгил -мезгили менен байланыш көйгөйлөрүн жаратат, бул байланыштарды камсыз кылуу үчүн ысык клей колдонуу кокус байланыш көйгөйлөрүн азайтууга жардам берет.