RGB hőmérő PICO használatával: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez volt a mai munkánk végeredménye. Ez egy hőmérő, amely egy akriltartályba helyezett RGB LED -szalag segítségével tudatja Önnel, hogy milyen meleg van a szobában, amelyet egy hőmérséklet -érzékelőhöz csatlakoztatnak, hogy leolvassák a hőmérsékletet. És a PICO segítségével fogjuk életre kelteni ezt a projektet.

1. lépés: Alkatrészek

• PICO, elérhető a mellbell.cc oldalon ($ 17)
• 1 méteres RGB LED szalag
• 3 TIP122 Darlington tranzisztor, 10 db -os csomag az ebay -en (3,31 USD)
• 1 PCA9685 16 csatornás 12 bites PWM illesztőprogram, elérhető az ebay-en (2,12 USD)
• 12V -os áramforrás
• 3 db 1k ohmos ellenállás, 100 db -os csomag az ebay -en (0,99 $)
• Kenyérsütő, elérhető az ebayen (2,30 dollár)
• Férfi - női jumper vezetékek, 40 db -os csomag az ebay -en (0,95 USD)

2. lépés: Az RGB szalag táplálása tranzisztorokkal és áramforrással

A LED csíkok rugalmas áramköri lapok, amelyek LED -ekkel vannak ellátva. Sokféleképpen használják, mivel használhatja otthonában, autójában vagy kerékpárján. Használatukkal akár remek RGB hordható eszközöket is létrehozhat.

Szóval, hogyan működnek? Valójában nagyon egyszerű. A LED -szalag összes LED -je párhuzamosan van csatlakoztatva, és úgy működnek, mint egy hatalmas RGB LED. A futtatáshoz egyszerűen csatlakoztatnia kell a csíkot egy 12 V -os nagyáramú áramforráshoz.

A LED szalag mikrokontrollerrel történő vezérléséhez el kell választania az áramforrást a vezérlőforrástól. Mivel a LED szalagnak 12 V -ra van szüksége, és a mikrovezérlőnk nem tud ekkora kimeneti feszültséget kínálni, ezért csatlakoztatunk egy külső, 12 V -os nagyáramú áramforrást, miközben a vezérlőjeleket a PICO -ról küldjük.

Továbbá minden RGB cella áramfelvétele magas, mivel minden egyes benne lévő LED - a piros, a zöld és a kék LED - működéséhez 20 mA szükséges, ami azt jelenti, hogy 60 mA -re van szükségünk egyetlen RGB cella megvilágításához. Ez pedig nagyon problematikus, mivel GPIO -csapjaink csak 40 mA -es tápfeszültséget tudnak leadni, és az RGB -csík közvetlen csatlakoztatása a PICO -hoz megégetheti, ezért kérjük, ne tegye ezt.

De van megoldás, és ezt Darlington -tranzisztornak hívják, amely egy olyan tranzisztorpár, amely nagyon nagy áramerősítéssel rendelkezik, ami segít növelni az áramot az igényeink kielégítésére.

Először tanuljunk meg többet az aktuális nyereségről. Az áramerősítés a tranzisztorok tulajdonsága, ami azt jelenti, hogy a tranzisztoron áthaladó áramot meg kell szorozni vele, és egyenlete így néz ki:

terhelési áram = bemeneti áram * tranzisztor erősítés.

Ez még erősebb egy darlingtoni tranzisztornál, mert ez egy tranzisztorpár, nem pedig egy, és ezek hatása megsokszorozódik, így hatalmas áramnyereséget kapunk.

Most csatlakoztatjuk a LED szalagot a külső áramforrásunkhoz, a tranzisztorhoz és természetesen a PICO -hoz.

• Bázis (tranzisztor) → D3 (PICO)
• Kollektor (tranzisztor) → B (LED szalag)
• Emitter (tranzisztor) → GND
• +12 (LED szalag) → +12 (áramforrás)

Ne felejtse el csatlakoztatni a PICO GND -jét az áramforrás földeléséhez

3. lépés: Az RGB LED szalag színeinek szabályozása

Tudjuk, hogy a PICO -n egyetlen PWM tüske (D3) van, ami azt jelenti, hogy nem tudja natív módon szabályozni a 16 LED -et. Ezért mutatjuk be a PCA9685 16 csatornás 12 bites PWM I2C modult, amely lehetővé teszi a PICO PWM csapjainak bővítését.

Először is, mi az I2C?

Az I2C egy kommunikációs protokoll, amely mindössze 2 vezetéket tartalmaz egy vagy több eszközzel való kommunikációhoz az eszköz címének és az elküldendő adatoknak a címzésével.

Kétféle eszköz létezik: Az első a mester eszköz, amely felelős az adatok küldéséért, a másik pedig a szolga eszköz, amely fogadja az adatokat. Itt vannak a PCA9685 modul tűk:

• VCC → Ez a tábla saját ereje. 3-5V max.
• GND → Ez a negatív tű, és az áramkör befejezéséhez csatlakoztatni kell a GND -hez.
• V+ → Ez egy opcionális táp, amely tápellátást biztosít a szervók számára, ha bármelyik csatlakoztatva van a modulhoz. Ha nem használ szervókat, kikapcsolva hagyhatja.
• SCL → Soros órajel, és csatlakoztatjuk a PICO SCL -hez.
• SDA → Soros adatcsap, és csatlakoztatjuk a PICO SDA -jához.
• OE → kimenet engedélyezett csap, ez a csap aktív LOW, ha a pin LOW, minden kimenet engedélyezve van, ha magas, akkor minden kimenet le van tiltva. Ez az opcionális csap a modul csapjainak gyors engedélyezésére vagy letiltására szolgál.

16 port van, mindegyik port V+, GND, PWM. Minden PWM csap teljesen függetlenül fut, és szervókhoz vannak beállítva, de könnyen használhatók LED -ekhez. Minden PWM 25 mA áramot képes kezelni, ezért legyen óvatos.

Most, hogy tudjuk, mik a modulunk csapjai és mit csinálnak, használjuk a PICO PWM csapjainak számának növelésére, hogy vezérelhessük az RGB LED szalagot.

Ezt a modult a TIP122 tranzisztorokkal együtt fogjuk használni, és így kell csatlakoztatni őket a PICO -hoz:

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO).
• GND (PCA9685) → GND.
• SDA (PCA9685) → D2 (PICO).
• SCL (PCA9685) → D3 (PICO).
• PWM 0 (PCA9685) → BASE (első TIP122).
• PWM 1 (PCA9685) → BASE (második TIP122).
• PWM 2 (PCA9685) → BASE (harmadik TIP122).

Ne felejtse el csatlakoztatni a PICO GND -jét a tápegység GND -jéhez. És győződjön meg arról, hogy NE csatlakoztassa a PCA9685 VCC tűt a tápegység +12 voltához, különben megsérül

4. lépés: Az RGB LED -szalag színének szabályozása az érzékelő leolvasásától függően

Ez az utolsó lépés ebben a projektben, és ezzel együtt a mi projektünk „hülyétől” okosra és a környezetétől függően való viselkedésre képes. Ehhez összekapcsoljuk a PICO -t az LM35DZ hőmérséklet -érzékelővel.

Ennek az érzékelőnek analóg kimeneti feszültsége van, amely a körülötte lévő hőmérséklettől függ. 0 C -ról indul, 0 Celsius -foknak megfelelően, és a feszültség 10 mV -tal nő minden 0c feletti fokon. Ez az alkatrész nagyon egyszerű, és csak 3 lába van, és az alábbiak szerint vannak összekapcsolva:

• VCC (LM35DZ) → VCC (PICO)
• GND (LM35DZ) → GND (PICO)
• Kimenet (LM35DZ) → A0 (PICO)

5. lépés: A végső kód

Most, hogy minden csatlakoztatva van a PICO -hoz, kezdjük el programozni, hogy a LED -ek színüket a hőmérséklettől függően változtassák.

Ehhez a következőkre van szükségünk:

A konst. "tempSensor" nevű változó A0 értékkel, amely a hőmérséklet -érzékelőtől kapja leolvasását

A "sensorReading" nevű egész változó 0. kezdeti értékkel. Ez a változó menti a nyers érzékelő leolvasását

A "volts" nevű lebegő változó, amelynek kezdeti értéke 0. Ez az a változó, amely a konvertált érzékelő nyers leolvasási értékét voltra menti

Egy "temp" nevű lebegő változó, amelynek kezdeti értéke 0. Ez az a változó, amely elmenti az átalakított szenzorok leolvasott értékét, és hőmérsékletre konvertálja

Egy "leképezett" nevű egész változó, amelynek kezdeti értéke 0. Ez elmenti azt a PWM értéket, amelybe a temp változót leképezzük, és ez a változó szabályozza a LED szalag színét

Ezzel a kóddal a PICO beolvassa a hőmérséklet -érzékelő adatait, átváltja őket voltba, majd Celsius -ba, és végül a Celsius -fokot leképezi PWM -értékre, amelyet a LED -szalagunk leolvashat, és pontosan erre van szükségünk.

6. lépés: Kész

A LED szalaghoz egy akril tartályt is készítettünk, hogy szépen felálljon. A CAD fájlokat itt találja, ha le szeretné tölteni.

Most van egy fantasztikus kinézetű LED -es hőmérője, amely automatikusan megmondja a hőmérsékletet, ha ránézel, ami enyhén szólva nagyon kényelmes: P

Ha bármilyen javaslata vagy visszajelzése van, hagyjon megjegyzést, és ne felejtsen el követni minket a facebookon, vagy látogasson el hozzánk a mellbell.cc webhelyen a fantasztikusabb tartalmakért.