Li-ion akkumulátor Bluetooth eredménytábla: 4 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Bevezetés

A projekt az elmúlt év utasításaim alapján készült: Bluetooth asztalitenisz eredménytábla

Az eredménytáblát amatőr sportrajongóknak és asztaliteniszezőknek szánják, de ez nem csak asztaliteniszre vonatkozik. Használható más sportokhoz, mint a röplabda, tollaslabda és minden olyan sporthoz, amely pontszámlálást igényel. Egyszerű szoftvercserével a szoftvert el lehet fogadni a mérkőzés maximális pontértékére.

A technikai elv az asztali egység (egység az asztal alatt) és maga az eredménytábla közötti Bluetooth -on keresztüli kommunikáción alapul. Két vezérlődoboz van felszerelve az asztal alá minden játékos oldalán, és kábellel csatlakozik az asztali egységhez. A játékos minden nyerő pont után nyomja meg a vezérlőmező nagy érintőgombját. Ennek megfelelően a pontszám a fedélzeten plusz egy pontra változik.

A régi projekthez képest van néhány jelentős javulás:

• Az eredménytábla a biztonság. Nincs többé 220V főfeszültség! A tápegység két Li-ion akkumulátorblokkból áll, mindegyik két elemmel, 18560 típusú. Asztali egység továbbra is egy Li-ion 18560 akkumulátorral működik.
• A felépítés egyszerűsített, és minden alkatrész egy nagyobb nyomtatott áramköri lapon található.
• A keret kisebb és vékonyabb, körülbelül 3,0 cm, mérete pontosan A4.
• A szoftver egy új verzió, javított hibákkal.

Főbb jellemzői:

• Nagy, 7 szegmenses kijelző 2,3 hüvelykes
• Érintse meg a vezérlőgombokat
• Szoftver által vezérelt szabályok az asztali tenisz nemzetközi szabályai szerint
• A Bluetooth adatátvitel az asztalról az eredménytáblára
• Az akkumulátor állapotjelzői
• Az akkumulátor üzemideje min. 5 óra (eredménytábla), és körülbelül 12 óra a Vezérlőpultnál
• Vezérlő dobozok az asztal alatt minden játékos oldalon
• Asztali egység Az asztal alá szerelt, két vezérlődobozhoz csatlakoztatva A vezérlő doboz elülső érintőgombjával lehetővé teszi a pontszám és egy pont hozzáadását minden játékos számára
• Hátsó érintőgombbal ellátott vezérlődoboz hiba esetén mínusz eggyel javítást tesz lehetővé
• A korrekciót csak az utoljára megemelt pontszámú játékos fogadja el
• Hang megerősítés minden gombnyomásra
• Különböző dallamhangok a játék és a mérkőzés végén
• A végeredmény 10 másodperccel a mérkőzés vége után jelenik meg
• Az End match aktiválja az új játék kezdetét, ha belép beállítási módba

A beállítás lehetővé teszi a következők kiválasztását:

• A mérkőzéshez tartozó játékok száma, előre beállított 3, 4-9 lehetőség
• Az első kiszolgáló játékos A vagy B, előre beállított A
• Váltson oldalt minden játék után, ha oldalváltás történik, az eredménytáblán megjelenített pontszám is változik

Kellékek

Eredménytábla:

IC1 MAX7219 LED kijelző illesztőprogram, LED meghajtó

• IC2, IC3 MAX394 (vagy a MAX333, amely olcsóbb), 2x, analóg kapcsoló
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 vezeték nélküli Bluetooth, HC-05
• X1 LM386 audio modul
• Q1 - Q6, IRF540 N -csatorna 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Érintő kicsi 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 szegmenses 2,3 ", 6x, kijelző
• LED7, 7 szegmenses, 0,56 hüvelykes, kis kijelző
• LED8, LED9, led fehér 2x
• LED10 kék színű
• LED11 pirosan világított
• K3, K4 relé TQ2-5V, 2x, relé
• R1, R2, R6, R16 ellenállás 1k 4x,
• R3, R4 ellenállás 470 2x,
• R5 ellenállás 100,
• R7, R8 ellenállás 22k, 2x,
• R9 - R14 ellenállás 4k7 6x,
• R15 220 ellenállás,
• C1, C5 kondenzátor M1 2x,
• C2 kondenzátor 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 híd vagy jumper,
• P1 - P3, csatlakozók 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Csatlakozók kijelzőhöz 2,3 hüvelykes, Pinhead
• Hangszóró 3W
• Dupla LI-ion akkumulátor 2x, tartó
• Li-ion akkumulátorok 4x, 3000mAh
• USB csatlakozó, megszakító kártya, C típusú
• Csavaros terminál,
• Váltás DPDT, Toggle
• A4 -es keret,

Asztali egység:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 vezeték nélküli Bluetooth, HC-05
• U3 kettős kapcsoló,
• U4 audio modul, LM386
• R1 ellenállás 1k,
• R2, R3 ellenállás 22k, 2x
• C1 kondenzátor 470M,
• C2 kondenzátor M1,
• J1 Dupla csatlakozó, telefon
• Li-ion akkumulátor, 3000 mAh
• Li-ion akkumulátor, Egytartós
• USB csatlakozó megszakító kártya, C típusú
• SPST váltás,
• Hangszóró 3W
• Műanyag doboz, nagy doboz

Vezérlő doboz:

• Érzékelő nagy 4x, TTP223B
• 4 vezetékes telefonkábel körülbelül 3 m
• telefon csatlakozó 2x
• Műanyag doboz, doboz kicsi

Kondenzátor, ellenállás, csavarok és egyéb apró alkatrészek kaphatók a helyi üzletekben.

Szükséges fő eszközök:

• Akkus fúrógép
• Forrasztópáka
• Csavarhúzó készlet
• Kábel préselő szerszám

1. lépés: bekötési rajz

Eredménytábla

A teljes elektromos vezetékek részletes leírását az eredeti dokumentum tartalmazza. Ezúttal csak a különbségeket magyaráznám.

Az új akkumulátor -tápegységnek a régit két feszültségre kell cserélnie: +5V és -5V. Egy akkumulátor névleges feszültsége körülbelül 4,2 V, ez nem elég. Feltöltő feszültségre van szükségünk. Az elemtartó beépített 5V -os feszültségnövelővel jó megoldás. Ezenkívül az elemtartó beépített akkumulátortöltőt és lítium akkumulátor -védelmet tartalmaz. Így az akkumulátorokat a tartó belsejében lehet tölteni.

A nagyobb energiaigény érdekében minden rekeszben két elem található. Itt van egy nagyjából számítás a hatékonyság nélkül, figyelembe véve: Az áramfelvétel körülbelül 300 mA minden 5V -os akkumulátorforrásnál. Feltételezve, hogy a 10 órás működési idő 1500 mAh 10 -re van szükségünk, ez 2 akkumulátor esetén 15000 mAh -t jelent. Ez azt jelenti, hogy 7500 mAh egy akkumulátorra. Ez sokkal több, mint a tipikus kapacitás 3500mAh körül. A körülbelül 5 órás működési idővel való elégedettség érdekében 18650 típusú Li-ion akkumulátorok használhatók 3000 és 4200 mAh között.

A probléma az akkumulátor töltése. Mindkét akkumulátor egy feszültségi szinten oszlik meg, mondhatjuk, hogy földelt. Forrás +5V. a mínusz terminál és a második forrás -5V a plusz kapocs szerint. Mindkét akkumulátor kimenete sorba van kötve. Töltés közben a tápegységeket párhuzamosan kell csatlakoztatni, ha nem akadályozzuk meg a két külső töltő használatát. Emiatt a K3 és K4 relék bekerülnek az elektromos diagramba.

A relék aktiválódnak, ha a töltő +5V -ra van csatlakoztatva. Ebben az esetben a tápegységek soros csatlakozásról párhuzamosra kapcsolnak. Töltés közben Az eredménytáblát nem lehetett használni, ez hátrány. A második hátrány a viszonylag hosszú töltési idő. A töltő az elemtartóban és az 5 V -ot biztosító külső töltő nem túl hatékony kombinációt hoz létre. A töltési idő több mint 12 óra. Ha az elemeket a műszeren kívül kívánja tölteni, kihagyhatja a relét, és külsőleg gyorsabban végezheti el, de kevésbé kényelmesen.

Asztali egység és vezérlő dobozok:

Az új asztali egység nem sokat változott a régihez képest. Akkumulátor "állapot" led "és" be "led nem vezetékes a tartóról az előlapra, és láthatóak a doboz oldalán lévő lyukakon keresztül. Ez a módszer egyszerűsíti a kábelezést, ezért a doboz ezen oldalának elülsőnek kell lennie. A hangszóró erre az oldalra is irányul.

A Control Box vezetékek két telefoncsatlakozója helyett csak egy dupla telefoncsatlakozó van. Az audio modulhoz való csatlakozás módosult a hangszóró zajának csökkentése érdekében.

2. lépés: Építés

Eredménytábla

A NYÁK -tervezéshez szoktam tervezni NYÁK -t az Eagle -ben, de ez az eset különleges volt. A PC -kártya viszonylag nagy, a 285 x 206 mm -es méret túl sok az Eagle ingyenes verziójához. Más PCB szoftvert keresek, megtaláltam az Easyeda -t. Ingyenes, és bármilyen méretben elfogadja a NYÁK -t. A tábla belsejében két nagy levágás található az elemtartók és egy a hangszóró számára. A gyártást a JLCPCB végezte, és az összes vágást a gyártó vágta le. Boldog voltam, mert ez megkímél egy munkától.

Ha nem szokta megrendelni a táblát, akkor mellékeltem Gerber fájlokat két táblához. Ez egy új verzió relékkel. A cikkemben szereplő képen még mindig van egy régi verzió, relékkel a külső táblán, ne tévesszen meg.

A NYÁK A4 -es keretre van helyezve. Fényképkeretet vettem egy nagyobb hardverboltban. Bármilyen A4 lehet, de 3 cm mélynek kell lennie. A tábla lyukakat tartalmaz a szereléshez, és műanyag konzolokon keresztül csavarokkal van felszerelve.

Az előlapot átlátszó akrilüveg borítja. Üveg alatt fotópapír maszk, kivágott ablakokkal a kijelzők számára. Eredetileg tej akrilüveget akartam használni maszk nélkül, de a láthatóság rossz volt. Végül felraktam egy átlátszó akrilüveget. Az elemjelzőkhöz szükséges lyukakat nem kell kivágni, a fény papíron keresztül látható.

Ügyeljen arra, hogy az alkatrészek felső szintjét csak akrilüveg alatt tartsa. Ez különösen igaz minden kijelzőre, LED -re és érintőgomb -modulra. Az aljzat méretétől függ. Kijelzőkhöz kerek csapfejeket használok. Megbízhatóbbak és a magasság elfogadható. Esetemben távmosókat használok az érintőgombok és a ledek felső szintjének megtartásához.

A papírpézsmát a Sketch készíti a Windows rendszerben. Hogy élénkebb legyen, beszúrok egy képet a rétről.

Asztali egység

Az elemtartó állapotjelző lámpái közvetlenül az előlapon lévő lyukakon keresztül láthatók. Az asztali egység ugyanazon oldalán lyukak vannak a hangszórók számára.

Vezérlő doboz

A vezérlődobozok két kábele standard 4 vezetékes telefonkábel. Minden dobozban csatlakozó nélkül vannak rögzítve és rögzítve. A kábelek másik oldalán a telefoncsatlakozót kábelpréselő szerszámmal szerelik fel.

A doboz belsejében a vezetékeket közvetlenül a prototípus NYÁK -hoz forrasztják. Erre a táblára két érintőérzékelő van szerelve, merőlegesen, a doboz mindkét oldalán. Az érintési területen 12 mm átmérőjű lyuk található, amely könnyen hozzáférhető. Az építkezés jól látszik a mellékelt képeken.

3. lépés: Szoftver

Az alábbiakban két Arduino ino fájl található, az egyik az eredményjelző táblához és a másik az asztali egységhez (vezérlő doboz). A HC-05 Bluetooth modulokat először párosítani kell. Használja az Arduino, AT parancsokat, és a legjobb utasítások itt találhatók. Az eredménytáblán van master, slave az asztal egység belsejében. Az ajánlott átviteli sebesség 38400, a címmód pedig "fix".

Mindkét említett ino fájlt ki kell egészíteni közös fájlhelyekkel.h. Ennek módja az Arduino weboldal. Ezúttal az ino fájlokat és az összes többi fájlt gond nélkül betöltötték az Instructables szerkesztőbe, és remélem, hogy könnyen letölthetők.

Általában az új fájlok nem sokban különböznek a régi, eredeti fájloktól. Mi javult:

• Switch Side módban a kiszolgáló játékost a játék megfelelő pillanatában kicserélik, a régi probléma megoldódott
• A Javítás gomb csak az utoljára kiszolgált játékos számára engedélyezett
• A pontszámlálás és a kiszolgáló játékos kiválasztása a javítás után a vezérlőmező érintőgombjával rögzítve van.

Ami az Arduino programot illeti, nem vagyok programozó, és tudom, hogy a kódot nem lehetett tökéletesen optimalizálni, de szinte tökéletesen működik.

4. lépés: Következtetés

A megjelenített fényképeken a 7 szegmenses számok fényereje halvány, de nem igaz. Valójában világos és éles.

Láthatja az eredeti videót, ahol a fényerő rendben van. A következő videón1 láthatja a pontok számlálásának bemutatását az akkumulátor eredménytábláján. Ezen a videón ismét probléma van a tiszta szegmensfénnyel, de a problémát az erős megvilágítás okozza a videó rögzítése közben.

Vannak még módok vagy javaslatok a javításra. Az áramfogyasztást csökkenteni lehetne, ha a 7 szegmenses kijelzőket TFT LCD-kijelzőkre cserélnénk, amelyek mérete körülbelül 2,3 hüvelyk. Ha csak számok jelennek meg, az Arduino számára elfogadható a memóriaterület?

Remélem, élvezni fogja ezt a projektet és a sportot is.