Wykorzystanie pamięci RAM komputera do Arduino przez port szeregowy: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Mój przyjaciel zainspirował mnie swoim małym projektem Arduino. Ten mały projekt dotyczy Arduino UNO R3, który odczytuje dane za pomocą programu wykonanego w Arduino IDE, przesyłanych na port szeregowy (port USB) za pomocą programu C# wykonanego w Visual Studio. Ponieważ była to moja pierwsza kompilacja zawierająca arduino, jestem całkiem zadowolony z wyniku i nauczyłem się trochę o tym, jak podłączyć przewody i jak zaprogramować arduino. Ponieważ nie jestem ekspertem w zakresie programowania lub obsługi mikrokontrolerów, możesz spodziewać się dość podstawowych instrukcji, ale postaram się jak najlepiej wyjaśnić Ci projekt. Mam nadzieję, że spodoba ci się ta instrukcja. Ten projekt można rozwinąć o wiele więcej, w przyszłości myślę, że zrobię dashboard, w którym będzie można monitorować wykorzystanie pamięci RAM, wykorzystanie procesora i temperatury GPU i… Cóż, rozumiesz, że „w dzisiejszych czasach jest tak wiele możliwości”:)

Krok 1: Rzeczy, których będziesz potrzebować

1x Arduino UNO R3

1x kabel z wtyczką USB A męski na typ B.

Rezystory 12x 220 omów

12x przewody (używam przewodów głośnikowych, działa idealnie) i 12x przewody połączeniowe męsko-żeńskie LUB 12x przewody połączeniowe męsko-męskie (wybór należy do Ciebie)

12x proste igły (te metalowe szpilki, które są dostarczane w tym samym opakowaniu, co samo Arduino) (patrz zdjęcie)

1x7 segmentów 4 wspólna katoda 0.36 czerwony cyfrowy wyświetlacz LED

1x lutownica z lutownicą

1x ściągacz izolacji

1x rura miedziana (co najmniej 11 mm średnicy wewnętrznej (średnica) w przypadku użycia 2 rur miedzianych, takich jak ja)

Owijka termokurczliwa (2,5 mm Ø (średnica))

1x cienka drewniana deska (Możesz zrobić taki projekt, jaki chcesz, mój wygląda trochę niezgrabnie, myślę:) Zrób coś, na co chciałbyś popatrzeć. Przydałaby się tutaj drukarka 3D)

Krok 2: Okablowanie

Tutaj też przyda się płytka stykowa, jeśli chcesz przetestować okablowanie, zanim zaczniesz lutować razem rezystory i przewody.

ALE jeśli znasz swoje rzeczy, tak jak ja *ehm*, możesz zacząć lutować wszystko na raz. !!! ALE NIE DO ARDUINO!!!

To całkiem proste, myślę, że zdjęcia mówią wszystko:)

Tutaj przyda się lutownica, ponieważ musimy przylutować przewody do pinów wyświetlacza i rezystory do 4 pinów COM na wyświetlaczu (COM1, COM2, COM3, COM4), jak pokazano na pierwszym obrazku. (Rezystory nie muszą być skierowane w tę samą stronę, ale lubię spójność, więc…)

Jeśli używasz kurczliwego plastiku do przewodów, które polecam (aby zminimalizować ryzyko zwarcia i statyki/zakłóceń). Możesz tak jak ja użyć nie tak gorącej części lutownicy (wyżej na lutownicy) lub lżejszej do obkurczenia plastiku, ty decydujesz.

Polecam oznaczyć przewody, aby wiedzieć, który przewód dokąd pójdzie, będzie o wiele łatwiej, gdy zaczniesz składać cały projekt (przynajmniej dla mnie i mojego dziwnego projektu…).

Polecam też przylutować do końca przewodów elementy "czarne-maleńkie-plastikowe-metalowe-piny" (patrz dwa ostatnie zdjęcia)

Po przylutowaniu przewodów do pinów wyświetlacza możesz rozpocząć podłączanie przewodów do Arduino UNO (patrz pierwszy obraz).

Krok 3: Instalacja Arduino IDE i znalezienie odpowiedniego portu

Najpierw musisz zainstalować Arduino IDE (użyj tego linku: https://www.arduino.cc/en/Main/Software) w zależności od posiadanego systemu operacyjnego (używam Windows 10) musisz go pobrać dla właściwego, więc dla Windows 8.1^ możesz przejść do sklepu Microsoft i tam pobrać oprogramowanie Arduino IDE (lub skorzystać z powyższego linku).

teraz musisz podłączyć Arduino UNO do jednego z portów USB komputera i dowiedzieć się, do którego portu COM jesteś podłączony z Arduino, ale jak? Cóż, możesz przejść do zarządzania urządzeniami w systemie Windows, klikając prawym przyciskiem myszy logo systemu Windows na pasku zadań i klikając MENEDŻER URZĄDZEŃ (patrz zdjęcia), powinien być taki o nazwie USB-serial, to jest właściwy port.

A potem w programie Arduino IDE klikamy narzędzia a następnie port i ustawiamy go na właściwy port (u mnie to COM4).

Krok 4: Kod dla Arduino UNO

Teraz możemy zacząć od interesującej części, KODOWANIA!

Najpierw musisz przypisać dwanaście (12) pinów wyświetlacza do różnych zmiennych (patrz pierwszy obraz).

(Kołki COM oznaczają, dla których będzie się świecić „pozycja”)

Następnie musisz utworzyć więcej zmiennych i tablicę, która będzie pobierać znaki odbierane przez port i umieszczać je w swojej tablicy (patrz drugi obraz).

Teraz musisz ustawić piny lub porty na swoim Arduino na OUTPUT (patrz 3. obraz)

Do pętli wrócę za chwilę, ale najpierw trzeba sprawić, by liczby wyświetlały się poprawnie na wyświetlaczu.

Teraz będziemy tworzyć funkcje dla liczb 1-9 na wyświetlaczu (patrz 4, 5 i 6 obraz)

Ponieważ nie zamierzam niczego wyświetlać na pierwszej pozycji na wyświetlaczu, stworzyłem trzy (3) funkcje dla pozostałych pozycji (każda dla jednej pozycji). Musisz utworzyć funkcję dla każdej pozycji cyfry, dla której będzie wyświetlana określona liczba (patrz 7, 8 i 9 obraz).

Zrobiłem również funkcję resetowania, aby dane wyświetlane na wyświetlaczu były bardziej wiarygodne (patrz 10. obraz).

Teraz przejdźmy do pętli, która będzie się zapętlać podczas działania programu.

Możesz teraz skompilować i przesłać kod do Arduino, klikając przycisk przesyłania (program skompiluje się i prześle do Arduino, jeśli kompilacja się powiedzie). (patrz obrazek 11)

Krok 5: Kod do wysyłania użycia pamięci RAM do portu szeregowego (C#)

Teraz pokażę Ci jeden ze sposobów wysyłania danych do portu szeregowego w C#.

Do kodowania używam Visual Studio 2017. Kod nie jest wcale długi, ale trochę czasu zajęło rozpracowanie niektórych części, tj. Jak sprawić, aby program działał podczas uruchamiania komputera i nie wyświetlał brzydkiego okna konsoli na pulpicie lub pasku zadań, no cóż, dość gadania, dajmy wejdź w kod!

Tak więc, aby rozpocząć ten kod-projekt w Visual Studio, możesz zacząć od kliknięcia pliku i nowego projektu (patrz pierwszy obraz), a następnie wybrać VISUAL C#, a następnie WINDOWS CLASSIC DESKTOP i na końcu kliknąć CONSOLE APP (. NET FRAMEWORK) i oczywiście nazwij go, jak chcesz i zapisz, gdzie chcesz. (patrz 2 zdjęcie)

Teraz możesz zacząć kodować program…

będziesz potrzebować tych, które używają dyrektyw (patrz trzeci obraz), właściwie nie potrzebujesz ich wszystkich, ale nie ma znaczenia, czy są tam.

A główny kod wygląda tak (patrz 4. obraz) pamiętaj, aby użyć tego samego portu i szybkości transmisji (9600), co w kodzie ARDUINO UNO!!! (patrz 5. zdjęcie). A także pamiętaj, aby sprawdzić ile masz RAM-u, mam zainstalowane 8 GB (7,90 GB) pamięci RAM, dlatego w kodzie mam 7,90 (patrz 4 obrazek).

Jeśli zastanawiasz się, po co mam DllImports, to dlatego, że chciałem całkowicie ukryć okno przed użytkownikiem, w tym przypadku ME, ponieważ program uruchomi się automagicznie przy starcie komputera. Ale wyjaśnię to później.

W tym momencie najlepiej jest przetestować zarówno program Arduino, jak i C# i upewnić się, że nie ma błędów. Bardzo ważne jest, aby program Arduino był uruchomiony przed uruchomieniem programu C#, ponieważ w przeciwnym razie nie działa.

Teraz, gdy program zostanie napisany, możesz przejść do folderu programów, aż znajdziesz folder bin i go otworzysz, a następnie dwukrotnie kliknij folder debugowania i tam jest *Uff* Twoja złota aplikacja/program, teraz dobrze -kliknij go, a następnie kliknij Utwórz skrót… Następnie na klawiaturze naciśnij klawisz (windows)⊞ -klawisz + R. Następnie wpisz w polu tekstowym: shell:startup i naciśnij (enter/return)↵-klawisz teraz, gdy jesteś w tym folderze. Chcę, abyś przeciągnął utworzony skrót aplikacji do folderu startowego. I proszę bardzo… Teraz program uruchomi się po uruchomieniu komputera.

Teraz wszystko powinno działać, jeśli nie, to lepiej zacznij szukać problemu:).

Krok 6: Budowanie sprawy

Teraz możemy przejść do bardziej fizycznej części faktycznego budowania konstrukcji, pamiętaj, że będziesz musiał wprowadzić pewne poprawki, aby obudowa zmieściła się w niej wszystko. W moim przypadku jest to bardzo ciasne dopasowanie do wszystkiego, więc polecam wykonanie wszędzie jest trochę większy. Ale jeśli chcesz zrobić taki sam jak mój, podam ci kilka podstawowych miar i jak to złożyć. Do cięcia rur użyłem obcinaka do rur, są idealne do eh, cięcia rur, meh, bez gówna…

Oczywiście dobrze jest przetestować, aby podczas całego procesu budowania nic się nie poluzowało, podłączając go do komputera i uruchamiając program C# (pamiętaj, aby umieścić Arduino w tym samym porcie USB, co poprzednio).

Więc najpierw potrzebujesz drewnianej deski o grubości około 4 mm (0,157 cala). Zobacz 1 zdjęcie, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat wymiarów wszystkich elementów.

Używam pistoletu do klejenia na gorąco, ponieważ jest to łatwe i szybkie, polecam to, ale od Ciebie zależy, czego użyjesz…

PS. Myślę, że zdjęcia opiszą ten proces nieco lepiej, ale koniecznie przeczytaj to: do wycinania kawałków używam noża z łamanym ostrzem, zajęło to trochę czasu, ale kiedy to zrobisz, możesz wyciąć miejsce, w którym wyświetlacz ma być (na elemencie o wymiarach 60 x 45 mm), należy go bardzo ciasno dopasować w „otworze wyświetlacza” po wykonaniu, można wywiercić otwory w dolnej części „skrzynki wyświetlacza” Aby dopasować rurki miedziane, ważne jest również, aby rury ściśle przylegały do otworów. Teraz możesz rozpocząć prowadzenie przewodów z wyświetlacza przez rury (jeśli używasz dwóch (2) rur, możesz podzielić liczbę kabli tak, aby pasowały do rur (sześć (6) przewodów w każdej rurce…) (patrz 2., 3., 4., 5., 6. i 7. obraz)).

PS. Nie sądzę, że jest to konieczne, ale jeśli chcesz, możesz wywiercić kilka otworów w dnie, aby Arduino mogło trochę „oddychać”. (patrz 10. zdjęcie).

Teraz będziesz musiał wywiercić otwory na rury na górnej płycie „Podstawy” (patrz 8. obraz). Po sklejeniu wszystkich elementów, ALE pamiętaj, aby cały czas pozostawiać jedną stronę niesklejoną, aby można było wyjąć Arduino w przypadku użycia w innym miejscu. Użyłem dwóch (2) małych magnesów i dwóch (2) małych kawałków metalu, aby upewnić się, że ściana boczna jest na swoim miejscu. możesz zacząć podłączać przewody (jeśli zrobiłeś tak jak ja, a mianowicie użyłeś zwykłych przewodów głośnikowych, możesz podłączyć przewody do przewodów połączeniowych żeńsko-męskich, a następnie do Arduino) pamiętaj, aby podłączyć odpowiednie porty na Arduino. (patrz ostatni obraz)

Ponieważ krawędzie były dość brzydkie, postanowiłem użyć cienkiej liny, aby zakryć krawędzie, myślę, że na końcu wygląda to całkiem ładnie. Ale pamiętaj, że tym razem projekt nie był dla mnie główną ideą projektu, więc upewnij się, że twój jest jeszcze ładniejszy niż mój *to nie jest zbyt trudne*.

Krok 7: ŻYJE I DZIAŁA

ZAPYTAJ MNIE O WSZYSTKO, JEŚLI NIE MASZ COŚ W ZAKRESIE TEGO PROJEKTU.

(ZGODĘ RÓWNIEŻ SUGESTIE, JAK ZROBIĆ KOD JESZCZE LEPSZY, PONIEWAŻ NIE JESTEM EKSPERTEM OD ARDUINO UNOS).