Чыныгы дүйнөлүк түзмөктөрдү компьютериңиз менен башкарыңыз: 15 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:43

Бул Нускамада сизге ЖК менен микроконтроллердин интерфейси көрсөтүлөт. Бул демо идиштин же аналогдук кирүүнүн маанисин сезет жана сервону башкарат. Жалпы наркы сервону кошкондо 40 доллардан төмөн. Серво микросвичти күйгүзөт, андан кийин микросхема чыракты күйгүзөт. Практикалык колдонууда идиш температура сенсору болушу мүмкүн, ал эми серво жылыткычты күйгүзүшү мүмкүн. Серво реле же башка кубат контроллери менен алмаштырылышы мүмкүн. Пикакс базанын жөнөкөйлөтүлгөн версиясында программаланган жана интерфейс VB. Netти колдонот. Бардык программалар бекер жеткиликтүү. Окшош Instructable интернет аркылуу эки микроконтроллерди кантип байланыштырууну көрсөтөт

1 -кадам: Бөлүктөрдү чогултуу

Бөлүктөрдүн тизмеси: Picaxe 08M чипи көптөгөн булактардан жеткиликтүү, анын ичинде Rev Ed https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ (Улуу Британия), PH Андерсон https://www.phanderson.com/ (АКШ) жана Microzed https://www.microzed.com.au/ (Австралия) Protoboard, servo, microswitch, 9V аккумулятору, 4xAA батареялары жана кармагычы, теги тилке, 10k каршылыгы, 22k resistor, 33uF 16V конденсатору, 0.1uF конденсатору, 7805L аз кубаттуу 5V жөнгө салуучу, 10k идиш, зымдар (катуу ядро телефон/маалымат зымы Cat5/6), 6V лампочка, D9 аял розеткасы жана капкагы, 2 метр 3 (же 4) негизги маалымат зымы, батарея клиптери сериялык порту жок ноутбуктар үчүн пайдалуу. Белгилей кетчү нерсе, кээ бир USB сериялык түзмөктөр башкалардай жакшы иштебейт жана пикакс чиптери менен колдонуу үчүн сыналгандыктан, жогоруда көрсөтүлгөн жеткирүүчүлөрдүн биринен алууга арзыйт. Иштегени белгилүү https://www.rev-ed.co.uk/docs/axe027.pdf Албетте, эгер сиздин компьютериңиздин сериялык порту (же эски сериялык порт картасы) болсо, анда бул болбойт. маселе болуу.

2 -кадам: Кээ бир программаларды жүктөп алып, орнотуңуз

Бизге VB. Net жана picaxe контролер программасы керек болот. VB. Net (Visual Basic Express) https://msdn2.microsoft.com/en-us/express/aa718406.aspxЭгер бул шилтеме иштебесе, анда издеңиз Google үчүн: визуалдык негизги экспресс жүктөө picaxe программасы https://www.rev-ed.co.uk/picaxe/ жеткиликтүү. Жүктөп алуу үчүн microsoft менен катталууңуз керек болот - эгер бул көйгөй болсо, жасалма электрондук почта колдонуңуз же бир нерсе. Чындыгында, алар менин жаңылыктарымды жөнөтүп турууну пайдалуу деп таптым.

3 -кадам: Жүктөө схемасын түзүңүз

Бул жүктөө схемасында пикакс чипи, бир нече резистор, жөнгө салуучу жана 9В батарея колдонулат. Көбүрөөк маалымат picaxe документтеринде бар жана бул бардык бөлүктөр колго тийгенден кийин бир нече мүнөткө созулушу керек.

Мен дагы кошумчалай алам, пикакс 3 АА батарейкасы менен бактылуу иштейт. 5V менен жөнгө салынуучу камсыздоо аналогдук кирүүлөрдү иштетүү үчүн пайдалуу, анткени шилтеме чыңалуусу өзгөрбөйт, бирок жөнгө салуу/өчүрүү схемалары үчүн жөнгө салынган жабдыктын кереги жок. 5V reg бул жагдайларда четте калышы мүмкүн.

4 -кадам: Жүктөө схемасынын Protoboard макети

Бул сүрөттө жөн эле D9 сайгычы жана көп ядролук кабелдин бир нече метрлик түшүрүү кабели көрсөтүлгөн. Көпчүлүк заманбап компьютерлерде D9 сериялык порт байланышы бар. Болжол менен 1998 -жылга чейин курулган компьютерде 25 пин туташтыргычы болушу мүмкүн. Мен ийилчээк зымдардын аягына болжол менен 1 см катуу өзөктүк зымды коштум, анан тегерегине жылуулукту кыскарттым - катуу өзөктүү зымдар ийкемдүү зымдарга караганда жакшыраак протоберге өтөт.

5 -кадам: Picaxe программасын жүктөп алыңыз

Жүктөө үчүн көк жебени басыңыз. Эгерде ал жүктөлбөсө, пикакс нускамасында кээ бир мүчүлүштүктөрдү оңдоо боюнча сунуштар бар. Сиз чиптин иштешин текшерүү үчүн ледти күйгүзүү жана өчүрүү үчүн жөнөкөй программаны жүктөп көрүңүз. Бул программа компьютерге туташмайынча эч нерсе кылбайт, анткени ал бир нерсени жөнөтүүнү күтөт. Эгерде ал жакшы жүктөлсө, анда ал иштеп жатат жана чип программаланган, кийинки кадам - чипти сериялык интерфейс чипи катары кайра конфигурациялоо.

Төмөндөгү кодду көчүрүү жана чаптоо. Аны түстүү синтаксис менен көрүү үчүн Көрүү/Жолдор/Редактордон караңыз. Түс конвенциялары VB. Net mainке окшош: serin 3, N2400, ("Data"), b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13 readadc 1, b1 'идишти окуп, анан бул кайра 0, N2400, ("Маалымат", b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13) тандаңыз case b0 'data bit b0 case <140' if <140 анда servo бир позицияга коюңуз servo 2, 120 пауза 1000 'тыныгуу экинчи servo 2, 160 пауза 1000 endselect low 2' servo өчүрүү негизги нерсе

6 -кадам: Схеманы сериялык интерфейс схемасы катары кайра конфигурациялоо

Пикакс схемасына эки тымызын өзгөртүү киргизилди. Мурда 2 -бутка өтүүчү 22k каршылыгы азыр 4 -бутка барат. Ал эми 2 -буту негизделген. 2 -бутунун бирден -бир максаты - компьютерден программалоо маалыматын алуу, андыктан чип программалангандан кийин аны жерге байлап койсо болот. Эгер мүчүлүштүктөрдү оңдоо үчүн чипти программалоого кайтып келсеңиз, анда 2 -бутун жерден ажыратып, 22к бутун 2 -ге кайра туташтырыңыз. Picaxe 7 -буту аркылуу ЖК менен кайра сүйлөшөт, андыктан аны өзгөртүүнүн кажети жок.

Казан кошулду жана серво кошулду. Серво чындап эле керек эмес жана жетектөөчү жана 1k каршылыгы жакшы иштейт жана/же сиз туташтыргыңыз келген каалаган схема. Мен жөн гана сервону колдонуп, экранда бир нерсени басуу бир нерсени чындап кыймылдата аларын көрсөтүү үчүн. Серво өзүнүн энергия булагы менен иштейт. Эгерде пикакс леддерди күйгүзүп жана өчүрүп жатса, бул өзүнчө электр менен камсыздоонун кереги жок. Пикакс даяр - азыр бизге VB код керек.

7 -кадам: VB Interface кодун жазыңыз

VB. Net орнотулгандан кийин аны иштетип, File/New Project тандап, Windows Application тандаңыз. Сиз Файлды/Бардыгын Сактоо баскычын чыкылдатып, каалаган жериңизге сактай аласыз, андан кийин келечекте VB. Netтин ичинен долбоорду баштайсыз же түзүлө турган.sln файлын чыкылдатыңыз.

8 -кадам: VB. Net формасын иштеп чыгуу

VB Form1.vb деп аталган жаңы бош форманы түзөт. Мунун атын азыр же кийин өзгөртө аласыз же эгер проект жөнөкөй болсо, аны Form1 катары калтырсаңыз болот. Биз аны кандай болсо ошондой калтырабыз. Кээ бир көзөмөлдү кошуу үчүн, биз жашыл түстө тегеректелген куралдар кутусун ачышыбыз керек. Куралдар кутусун каалаган убакта ачууга жана жабууга болот - адатта биринчи кадам - көзөмөлдү кошуу, андан кийин куралдар кутусун жабуу жана коддун үстүндө иштөө. Сиз аны дайыма ачык калтырсаңыз болот, бирок ал бир аз экранды ээлейт.

9 -кадам: Таймерди кошуу

Куралдар кутусун ылдый жылдырып, таймерди тандап алдык. Аны кошуу үчүн таймерди эки жолу чыкылдатыңыз. Timer1 деп аталган сааттын сүрөтү экрандын ылдый жагында пайда болот жана оң жагында таймердин касиеттери баса белгиленет. Сиз аларды түзөтө аласыз же алар коддун тексттик бөлүгүндө өзгөртүлүшү мүмкүн. Биз аларды ошол бойдон калтырабыз жана тексттин негизги бөлүгүндө өзгөртөбүз.

Башкача айтканда, инструменттер кутусу бир аз оор көрүнөт, бирок көпчүлүк программалар үчүн бир нечеси гана керек - бул баскычтарды, текст кутучаларын, этикеткаларды, таймерлерди, сүрөт кутучаларын, текшерүү кутучаларын жана радио кутучаларды камтыйт. Балким, жаңы программа ачып, кээде бирөөлөр менен ойношот.

10 -кадам: Бир нече баскычты кошуңуз

Баскыч куралын чыкылдатыңыз жана Form1деги баскычтын өлчөмүн сызыңыз. Бизге эки баскыч, сүрөт кутучасы жана этикетка керек болот. Улантыңыз жана буларды кошуңуз - кийинки скриншот булардын бардыгын көрсөтөт. Өлчөмү жана орду маанилүү эмес жана кааласаңыз, кийинчерээк атын өзгөртө аласыз.

11 -кадам: Бардык башкаруу элементтери кошулган форма

Form1 азыр коюлду. Button2нин жанындагы кутуча кичинекей сүрөт кутусу. Сиз буга сүрөттөрдү койсоңуз болот, бирок биз аны кызылдан жашылга алмаштыруу менен кайсы баскыч басылганын көрсөтүү үчүн колдонобуз. Label1 пикакс регистрлерин көрсөтөт.

12 -кадам: Кээ бир кодду кошуңуз

Жашыл түстө тегеректелген оң жагында бир нече пайдалуу баскычтар бар - экинчисинин оң жагындагы кодду көрүү баскычы жана оң баскычында View дизайнери. Иш жүзүндө кодду жазууда бул көз караштардын ортосунда ары -бери өтөт. Жалпысынан алганда, эгерде кимдир бирөө Дизайнер режиминде болсо, мисалы, баскыч сыяктуу объектти эки жолу басуу Код көрүнүшүндө кандайдыр бир кодду кошуу үчүн бир жерди ачат же баскыч басылганда иштей турган коддун бирин алат. Ошентип, программанын агымы абдан интуитивдүү болуп калат - колдонуучу нерселерди жана коддорду иштетет жана экранды өзгөртөт жана башкаларды басат. Биздин максаттарыбыз үчүн, биз иштеп жаткан коддун бүт плитасына алдап, чаптап коёбуз. Коомдук Класс Формасы1 болот … Класс Аяктоо - муну белгилеп, жок кылыңыз. Эми төмөндөгү коддун баарын алып, чаптаңыз. Imports System. IOImports Strings = Microsoft. VisualBasic 'Ошентип, сол сыяктуу нерселерди колдоно аласыз (жана оң (stringsPublic Class Form1Public Sub Sleep Lib "kernel32" деп жарыялайт (ByVal dwMilliseconds Бүтүн) DIM WithEvents serialPort катары жаңы IO. Ports. SerialPort 'сериялык порт жарыялайт Dim PicaxeRegisters (0ден 13кө чейин) By0' b13 brPrivate Sub Form1_Load (ByVal sender as Object, ByVal e as System. EventArgs) Hands Me. LoadTimer = Туура ', муну кодго демейки катары жаратканда, falseTimer1. Interval = 5000' 5 secondsPictureBox1. BackColor = Color. Red '' red'Array. Clear (PicaxeRegisters, 0, 13) позициясына коюлду blankEnd SubPrivate Sub Timer1_Tick (ByVal sender as System. Object, ByVal e as System. EventArgs) Handler Timer1. Tick 'timer her 5 secondsCall SerialTxRx ()' talk to picaxeEnd SubSub SerialTxRx () Dim LabelString As String 'катары көрсөтүү DataP acket (0ден 17ге чейин) Byte 'маалымат пакети "Data" +14 bytesDim i As Integer' i дайыма циклдар үчүн пайдалуу. Asc (Mid ("Дайындар", i + 1, 1)) 'packetNextFor i = 0 "Data" деген сөздү 13DataPacketке кошуу (i + 4) = PicaxeRegisters (i)' packetNextIf serialPortко бардык байттарды кошуу. IsOpen ThenserialPort. кичинекей пикакс ылдамдыгы. Parity = IO. Ports. Parity. None 'parity жок. DataBits = 8' 8 бит. эгер жооп болбосо. Ачык () 'сериялык портту ачыңыз. DiscardInBuffer ()' киргизүү буферин тазалаңыз. Жазыңыз (DataPacket, 0, 18) "datapacket arrayCall Sleep (300) '100 миллисекунддарды күтүп туруу үчүн минимум r маалыматтар кайтып келиши керек жана эгер маалымат агымы узун болсо. Окуу (DataPacket, 0, 18) 'маалымат пакетинин массивинде кайра окуу. Жабуу ()' сериялык портту жабууEnd WithFor i = 4 To 17LabelString = LabelString + "" + Str (DataPacket (i)) 'Текстке айланатNextLabel1. Text = LabelString' текст сабын экрандан карагыла Ex Ex''MsgBox (ex. ToString) 'ката билдирүүсүн көргүңүз келсе, буга комментарий бербеңизLabel1. Text = " Пикакс туташпаса ж. 120 'servoEnd SubPrivate Sub Button2_Click (ByVal жөнөтүүчү System. Object, ByVal e as System. EventArgs катары) үчүн ээнбаштык мааниси Button2. ClickPictureBox1. BackColor = Color. Green' кутучасына greenPicaxeRegisters (0) = 160 'ыктыярдуу мааниси servoEnd SubEnd Class

13 -кадам: Программаны иштетүү

Пикакс иштетилбесе, аны кубаттаңыз. Ортосуна жакын экрандын жогору жагындагы жашыл үч бурчтукту чыкылдатып vb.net программасын иштетиңиз. Чуркоо үч бурчтугунун оң жагында тындыруу баскычы жана токтотуу баскычы турат, же менюну кошсоңуз, программаны жогорку оң бурчунда x басуу же Файл/Чыгуу менен токтотсо болот. Эгерде сиз кааласаңыз, программаны түзсө болот, бирок мүчүлүштүктөрдү оңдоо үчүн аны VB ичинде калтыралы. Таймер ар 5 секунд сайын байт жөнөтүп турат, ошондуктан дисплейдин келиши үчүн 5 секунд талап кылынат.. Булар пиксакка жөнөтүлүп, кайра кайра жөнөтүлөт. 14тү жөнөтүүнүн дээрлик кажети жок жана сиздин кодду ылайыктуу кылып өзгөртүүгө болот. 152 мааниси бар экинчи байт - бул идиштин мааниси, ал 0дон 255ке чейин өзгөрөт. Эгерде button1 басылса, ал биринчи байттагы 120 маанисин жөнөтөт, ал эми button2 басылганда 160 жөнөтөт жана picaxe программасы буларды чечет жана Бул код маалыматтарды кантип жөнөтүүнү жана микроконтроллерден маалыматты кантип кайтарууну көрсөтөт. Микроконтроллер ар кандай түзмөктөрдү күйгүзө алат - менин үйүмдө 30га жакын спринклерлер, чырактар, коопсуздук, чуркоодо машиналарды аныктоо, 3.6Kw насосторун иштетүү жана цистерналардагы суунун деңгээлин сезүү бар. Picaxes кадимки автобуста чайкалып, ал тургай бири -бири менен радио шилтемелери аркылуу байланыша алат. Ошондой эле веб -сайттардан маалыматтарды жүктөө жана жүктөө, демек, дүйнөнүн каалаган жериндеги түзмөктөрдү туташтыруу үчүн интернетти колдонуу мүмкүн https://www.instructables. com/id/Worldwide-microcontroller-link-for-20/Кийинки эки баракта ошондой эле ар кандай сенсорлорду колдонуу жана ар кандай түзмөктөрдү кантип башкаруунун кээ бир мисалдары камтылган.

14 -кадам: Киргизүү түзмөктөрү

Picaxe программисти абдан пайдалуу жардам файлдарын камтыйт, алардын бири "Interfacing схемалар" деп аталат жана ал https://www.rev-ed.co.uk/docs/picaxe_manual3.pdf Бул жерде моторлорду кантип башкарууну көрсөтөт, айлана -чөйрөнү жана башка пайдалуу көзөмөлдү сезүү. Бул цируциттерден тышкары, мен кайра -кайра колдонгон бир нечеси бар. Температура - LM35 температура сенсору түздөн -түз пиксакка бара турган чыңалууну пайда кылат жана readadc же readadc10 буйругу менен окулат. Жарык - жарыкка көз каранды резистордун каршылыгы бар, ал күндүн жарыгында бир нече жүз Омдон 5 каратка чейин кара түстө. Каршылыкты сиз каалаган жарык деңгээлинде өлчөп, LDRди болжол менен бирдей резистор менен серияга коюңуз. Мисалы, мен кээ бир чырактарды күйгүзүү үчүн унаа кире турган машинанын жарыгын аныктагым келди. Каршылыгы кыйыр жарыктан болжол менен 1М болчу, ошондуктан мен LDR менен катар 1М койдум. Коммутатор - кээ бир которгучтар 5В менен 0В (бир полюстук кош ыргыткыч) ортосунда которулат, бирок кээ бирлери жөн эле күйүп -өчөт. Эгер күйгүзүүчү күйгүзүлсө, 5V пикакс чипине жөнөтө алат, бирок эгер ал өчүк болсо, пикса пин "калкып" турган жана кандайдыр бир мааниге ээ болушу мүмкүн. Бул схема өчүрүүчү өчүрүлгөндө кирүүнү жерге кантип түшүрүү керектигин көрсөтөт. Бул көпчүлүк баскычтарды алмаштыруу үчүн колдонула турган схема. Топчону бурап, чыңалууну чипке окугула. 0-5В чыңалуусун жаратуучу башка электрондук түзүлүштөр бар же оңой конфигурацияланат. Мисалы, магниттик сенсорлор, нымдуулук, ылдамдык, тийүү, инфракызыл жарык, басым, түс жана үн. Жалпысынан сенсорлордун баасы бир нече долларды түзөт.

15 -кадам: Түзмөктөрдү башкаруу

Picaxe жардам файлында моторлорду жана жарыкты көзөмөлдөө боюнча эң сонун түшүндүрмө камтылган. Мындан тышкары, мен кайра -кайра колдонгон бир нече схемалар бар экенин байкайм. Биринчиси - жөнөкөй транзистордук схема. Picaxe чипи пинге 20 мА максимумду күйгүзө алат, бул LEDди күйгүзүү үчүн жакшы, бирок башка эмес. 547 транзистор чакан лампочкалар үчүн жакшы болгон токту 100 мАга чейин көбөйтөт. Экинчи схема мосфетти көрсөтөт. Мосфеттерге аларды айдаш үчүн дээрлик эч кандай ток кереги жок - бир гана вольт, ошондуктан аларды пикса аркылуу түз башкарууга болот. Ар кандай мосфеттер бар, бирок менин каалоом BUK555 60B деп аталат https://www.ortodoxism.ro/datasheets/philips/BUK555-60A.pdf Бул түздөн-түз 5Vдан башкарылышы мүмкүн (кээ бирлерине 10В керек), бирок негизги артыкчылыгы - бул күйгүзүлгөндө өтө төмөн каршылыкка ээ - 0.045 ом, бул ага туташтырылган зымдардын каршылыгынан көп эмес. Бул өтө чоң жүктөрдү айдап баратканда ысык болбойт дегенди билдирет, бул электр энергиясын үнөмдөйт жана радиатордун чыгымдарын үнөмдөйт. Мисалы, 5amp жүктү унаа фарасы сыяктуу айдайт; ватт = учурдагы квадрат x каршылык, ошондуктан W = 5*5*0,045 = 1,12 ватт, ал жука алюминийден 1 дюймдук чарчы бөлүк сыяктуу жылыткычты гана талап кылат. Үчүнчү схема релени көрсөтөт. Бардык реле үчүн бир нече параметрлер бар - катушка чыңалуусу, катушка каршылыгы жана жүк чыңалуусу жана ток. Мисалы, реле 30мА катушка 12V катушка ээ болушу мүмкүн, 400 Ом катушка каршылыгы жана 1 амперде 240В чейин кууп чыгышы мүмкүн. Катушкалардын агымы пикаксага караганда көбүрөөк вольт жана ампер, ошондуктан биз катушканы которуу үчүн транзистордук схеманы колдонобуз. Ошондой эле диод бар - бул реле өчкөндө арткы EMFти басат. Арткы EMF - бул от алдыруучу учкунду жаратуучу нерсе, андыктан сиз бул жогорку чыңалууну чынжырдын каалаган жеринде каалабайсыз. Байланыштарда максималдуу ток жана вольт болот - ток бир нече ампер болушу мүмкүн жана вольт көбүнчө 240В, андыктан 12V же 24В которуу диапазондо жакшы болот. Эгерде сиз электроника менен тажрыйбасыз болсоңуз, анда чыңалуу менен ойнобоңуз, 5В же 6В катушка чыңалуусу бар кичинекей реле да бар. Бул реле үчүн сизге өзүнчө 12В камсыздоонун кереги жок болушу мүмкүн, бирок жөн эле катушка каршылыгын байкап көрүңүз, анткени алардын көбүндө 100 мАдан ашык учурдагы тартуулар бар. Эгер ошондой болсо жана сиз 78L05 100mA 5V регуляторун колдонуп жатсаңыз, анда аны 1 амперге чейин жеткире ала турган 7805 жөндөгүчкө алмаштыргыңыз келиши мүмкүн. Релейлер ACны алмаштыруу үчүн өзгөчө пайдалуу - мисалы, 24VAC бакчадагы чачыратуучу электромагниттер, 12VAC бакчадагы чырактар жана машина сыяктуу электрдик ызы -чуу чөйрөлөрдө. Алар ошондой эле чоң жүктөрдү көзөмөлдөө үчүн пайдалуу, мисалы, 5V = 0,1 Вт 20мА менен камсыз кылган пикаксе, 100мА = 1,2В транзисторду 12В көзөмөлдөө, 24В 100мА = 2,4 Вт 3600Вт насосту башкаруучу контакторго. Эгерде сиз кубаттуулукту ушинтип башкаргыңыз келсе, анда көзөмөлдөөчү кутучаны туташтырган электрикти алыңыз жана сизге келе турган эки зымды (12 В реле үчүн катушка зымдары) берсеңиз болот. Ушундай жол менен электрик кубат кутусуна кол коет жана сиз электр тогуна урунуп калуудан коркпой эле бардык электрониканы жасай аласыз. Реленин дагы бир колдонулушу - моторду тескери башкаруу. Импульстун туурасы модуляциясын мосфетке колдонуп, сиз DC моторунун ылдамдыгын көзөмөлдөй аласыз жана DPDT электр релеси менен багытын өзгөртө аласыз. Бул "робот согушунда" колдонулгандай чоң моторлорду башкаруунун жөнөкөй жолу. Сураныч, бир нерсе курууга жардам керек болсо, комментарий жазыңыз.