ELEGOO Kit Lab lub jak ułatwić sobie życie jako programista: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Cele projektu

Wielu z nas ma problemy z makietą wokół kontrolerów UNO. Często okablowanie komponentów staje się trudne w przypadku wielu komponentów. Z drugiej strony programowanie pod Arduino może być złożone i wymagać wielu linii kodu. Opisany tutaj projekt powinien znacznie ułatwić wykonanie makiety. Ten projekt jest oparty i wykorzystuje prawie 80% komponentów zestawu „ELEGOO Super Starter Kit UNO R3”.

Cele tego projektu to:

- Stworzenie magistrali technicznej pozwalającej na jednoczesne korzystanie z maksymalnie czterech płyt stykowych.

- Stworzenie programu referencyjnego służącego jako podstawa dla wielu złożeń.

- Stworzenie funkcji ułatwiających czytelność programowania.

- Montaż wyświetlacza LCD w I2C.

Wszystkie pliki projektu można pobrać tutaj.

Krok 1: Autobus prototypujący

Części:

• Wielożyłowy kabel taśmowy z 40 żyłami (35cm).
• Złącza na 40-pinowy kabel płaski (5).
• 40-pinowe męskie-męskie złącze PCB.
• Opcjonalne półwymiarowe płytki stykowe (2).

Z zestawu ELEGOO:

• Płyta kontrolera.
• Płytka rozszerzeń.
• Deski do krojenia chleba (2).

Montaż jest prosty w wykonaniu:

Zamontuj pięć złączy na płaskim kablu. Cztery łączniki zostaną zamocowane częścią łącznika skierowaną do góry, a jedno łącznik częścią łącznika skierowaną w dół. To złącze zostanie później podłączone do karty rozszerzeń.

Zamontuj dwa złącza PCB równolegle na płytce rozszerzeń, aby otrzymać złącze kabla taśmowego.

Przylutuj styki na spodzie płytki do styków wejścia/wyjścia złączy rozszerzeń UNO.

Podłącz płytkę rozszerzeń do kontrolera UNO, a następnie podłącz złącze kabla taśmowego.

Po zamontowaniu wszystkie sygnały z płyty kontrolera będą dostępne na czterech złączach płaskiego kabla.

Rezultatem jest magistrala rozszerzeń, która może pomieścić do czterech płytek stykowych, jak pokazano na obrazku.

Pewna liczba pinów na płytce rozszerzeń będzie niepodłączona (zapisałem je małymi literami) i jest dostępna. Mogą służyć do łączenia obwodów między płytkami stykowymi.

Krok 2: Pierwszy montaż: wyświetlacz LCD w I2C

Wyświetlacz LCD LCM1602/HD44780 posiada wiele łączy. Jego bezpośrednie połączenie ze sterownikiem UNO ogranicza możliwość podłączenia innych komponentów.

Dlatego dodałem układ PCF8574, aby zredukować liczbę łączy do 2 przy użyciu protokołu I2C.

Części:

• 16-stykowe złącze męsko-męskie PCB.
• Płytka lutownicza ELEGOO 2x8cm
• Układ PCF8574.
• 4-pinowe złącze wraz z częścią PCB.

Składniki zestawu ELGOO:

• Wyświetlacz LCD
• Potencjometr 10k

Montaż:

Montaż jest testowany na szynie prototypowej, a następnie spawany na płytce lutowniczej. Ten wyświetlacz można łatwo dodać do prostego użycia w innych projektach.

Krok 3: Programowanie

Celem programu jest uproszczenie pracy przy opracowywaniu nowych projektów.

Program składa się z kilku części:

- Część deklaratywna z uwzględnieniem bibliotek i stałych. Ta stała część będzie wspólna dla wszystkich testów różnych komponentów. (PNE)

- Część rozwojowa, która zawiera sekwencje „setup” i „loop”. (D)

- Część funkcji, która grupuje trzy z nich (A). Funkcje te opisano poniżej.

Katalog „0-My_ELEGOO_soft_build” zawiera pięć plików, które powinny być przechowywane razem w tym samym folderze:

• „0-My_ELEGOO_soft_build.ino”.
• "1-Moja_funkcja_LCD.ino".
• "2-Moja_funkcja_IR.ino".
• "3-Mój_port_wyjściowy_rozszerzenie.ino".
• "Niektóre próbki.rtf"

Otwierając plik „0-My_ELEGOO_soft_build.ino” Arduino otworzy również inne pliki (.ino). Wszystkie pliki są wyświetlane i można je modyfikować.

Plik „Some samples.rtf” zawiera kilka przykładów prostych programów korzystających z tych funkcji.

Krok 4: Różne funkcje

Sterowanie LCD

Celem tej funkcji jest ułatwienie wyświetlania informacji na wyświetlaczu LCD za pomocą jednego polecenia. To polecenie będzie używane w sekcjach void setup i void loop. Pokazuje również, jak zbudować funkcję.

Ta funkcja jest wywoływana przez lcdw(par1, par2, par3, par4, par5);

• par1 wskazuje żądaną podfunkcję.
• par2 wskazuje numer linii na wyświetlaczu (0 lub 1).
• par3 wskazuje numer kolumny w wierszu wyświetlacza (0 do 15).
• par4 zawiera tekst do wyświetlenia.
• par5 zawiera wartość liczbową do wyświetlenia.

Przykładami są:

lcdw(0, 0, 0, "", 0); inicjuje wyświetlacz. Tylko to wywołanie będzie musiało zostać umieszczone w elemencie konfiguracji void.

lcdw(1, 1, 5, "WITAJ ŚWIECIE", 0); wyświetla tekst w drugim wierszu od pozycji 6.

lcdw(1, 1, 5, "WITAJ ŚWIECIE", 25); wyświetla tekst "HELLO WORLD 25" w drugim wierszu od pozycji 6. lcdw(1, 0, 0, """, 25); wyświetla "25" w pierwszym wierszu od pozycji 1.

lcdw(2, 0, 0, "", 0); czyści wyświetlacz.

Ta funkcja jest dość prosta i można ją wykonać zgodnie z własnymi potrzebami.

Interfejs na podczerwień i jego pilot zdalnego sterowania

Celem tej funkcji jest ułatwienie korzystania z czujnika podczerwieni z jego pilotem. Ta funkcja jest wywoływana przez tst = IRrec(par1);

par1 wskazuje żądaną podfunkcję. 0, aby zainicjować czujnik, 1, aby odebrać i zdekodować klawisz wciśnięty na pilocie. W zmiennej tst. zwracany jest tekst odpowiadający nazwie klucza

Wzrost liczby drzwi cyfrowych

Celem jest użycie układu 74hc595 do zwiększenia liczby cyfrowych pinów wyjściowych. Obwód wykorzystuje 3 piny UNO jako wejście i oferuje 8 bramek binarnych jako wyjście. Wykorzystamy dwie funkcje. Schemat połączenia fizycznego zostanie opisany w następnej sekcji.

Obwód składa się z dwóch rejestrów z 8 pozycjami (jeden rejestr wewnętrzny programu ino, a drugi zawarty w obwodzie). Aktualizacja odbywa się w dwóch krokach. Przede wszystkim można zmienić wartości w rejestrze wewnętrznym (za pomocą funkcji setExtPin). Następnie rejestr wewnętrzny jest kopiowany do układu (za pomocą funkcji Expin).

Expin(par1);

Par1: 0 dla inicjalizacji chipa. 1, aby ustawić wszystkie bramki wyjściowe na LOW. 2, aby skopiować rejestr wewnętrzny do układu 74hc595

setExtPin(par1, par2);

• par1: numer drzwi do zmiany (0-7).
• par2: żądany stan drzwi (NISKI lub WYSOKI).

Krok 5: Przykłady użycia, programu i przykładów BUS

Aby ujednolicić elementy opisane w tym projekcie proponuję kilka przykładów.

Przykłady te można znaleźć w pliku " Niektóre próbki.rtf ".

Okablowanie komponentów jest pokazane na powyższych schematach. Projekt został zaprojektowany tak, aby umożliwić jednoczesne korzystanie z wielu komponentów.

Aby skorzystać z modelu, wystarczy:

- Połącz żądane komponenty na płytce chlebowej.

- Skopiuj odpowiednią część pliku "Some samples.rtf" do części programu (D) i skompiluj/prześlij ją do sterownika.

Przekonasz się, że te szablony nie mają wielu linii kodu. Ma to na celu ułatwienie programowania.

Program po skompilowaniu załaduje tylko użyte funkcje. Kod wyjściowy jest zoptymalizowany.

Z drugiej strony magistrala sprzętowa z możliwością wykorzystania kilku płytek stykowych znacznie ułatwia montaż.

W tym projekcie wszystkie komponenty zostały połączone na kilku płytkach stykowych. Wyświetlacz LCD został podłączony do płytki rozszerzeń UNO.

Pozwala to na łatwe łączenie i szybki montaż komponentów. Dzięki krótkim przewodom okablowania całość jest atrakcyjna wizualnie.

Możesz teraz puścić wodze fantazji w modelowaniu swoich projektów.

Ciesz się tym!