Litija jonu akumulatora Bluetooth rezultātu tablo: 4 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Ievads

Projekts ir balstīts uz manu pagājušā gada pamācībām: Bluetooth galda tenisa rezultātu tablo

Rezultātu tablo ir paredzēts amatieru sporta cienītājiem un galda tenisa spēlētājiem, taču tas nav piemērojams tikai galda tenisam. Var izmantot citiem sporta veidiem, piemēram, volejbolam, badmintonam un visiem sporta veidiem, kuriem nepieciešama punktu skaitīšana. Vienkārši mainot programmatūru, programmatūru var pielāgot jebkurai maksimālajai punktu vērtībai.

Tehniskais princips ir balstīts uz saziņu, izmantojot Bluetooth starp galda vienību (vienība zem galda) un rezultātu tablo. Divas vadības kastes ir uzstādītas zem galda katrā atskaņotāja pusē un savienotas ar kabeli ar galda bloku. Spēlētājs pēc katra uzvarētā punkta nospiediet vadības paneļa lielo pieskāriena pogu. Saskaņā ar šo darbību rezultāts uz kuģa tiek mainīts uz vērtību plus viens punkts.

Salīdzinot ar veco projektu, ir daži būtiski uzlabojumi:

• Rezultātu tablo ir drošība. Nav vairs galvenā sprieguma 220V! Barošanas avots sastāv no diviem litija jonu akumulatoru blokiem, katrs ar divām baterijām, tips 18560. Galda vienība joprojām tiek darbināta ar vienu litija jonu akumulatoru 18560.
• Konstrukcija ir vienkāršota, un visas sastāvdaļas atrodas uz vienas lielākas drukas shēmas plates.
• Rāmis ir mazāks un plānāks, apmēram 3,0 cm un izmērs ir tieši A4.
• Programmatūra ir jauna versija ar labotām kļūdām.

Galvenās iezīmes:

• Liels 7 segmentu displejs 2,3 collas
• Pieskarieties vadības pogām
• Programmatūras kontrolēti noteikumi saskaņā ar starptautiskajiem galda tenisa noteikumiem
• Bluetooth pārsūta datus no tabulas uz rezultātu tablo
• Akumulatora stāvokļa indikatori
• Akumulatora darbības laiks min. 5 stundas (rezultātu tablo) un aptuveni 12 stundas vadības panelim
• Vadības kastes zem galda katrā spēlētāja pusē
• Galda vienība, kas uzstādīta zem galda un savienota ar divām vadības kārbām Vadības bloks ar priekšējo pieskāriena pogu ļauj pievienot punktu skaitu un vienu punktu katram spēlētājam
• Vadības bloks ar aizmugures pieskāriena pogu ļauj kļūdas gadījumā labot mīnus vienu
• Korekcija tiek pieņemta tikai spēlētājam ar pēdējo palielināto punktu skaitu
• Skaņas apstiprinājums katrai pogas nospiešanai
• Dažādas melodijas skaņas spēles un spēles beigās
• Gala rezultāts tiek parādīts 10 sekundes pēc spēles beigām
• Beigu spēle aktivizē jaunas spēles sākumu, pārejot iestatīšanas režīmā

Iestatījumi ļauj izvēlēties:

• Spēļu skaits spēlei, iepriekš iestatīts 3, iespējas no 4 līdz 9
• Pirmais servējošais spēlētājs A vai B, iepriekš iestatīts A
• Mainiet pusi pēc katras spēles, ja tiek mainīta puse, tiek mainīts arī rezultātu tablo

Piegādes

Rezultātu tablo:

IC1 MAX7219 LED displeja draiveris, LED draiveris

• IC2, IC3 MAX394 (vai MAX333, kas ir lētāk), 2x, analogais slēdzis
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 Bezvadu Bluetooth, HC-05
• X1 Audio modulis LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N -kanāls 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Sensor touch 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 segmentu 2,3 collas, 6x, displejs
• LED7, 7 segmentu 0,56 collas, mazs displejs
• LED8, LED9, led balts 2x
• LED10 vadīja zilu
• LED11 vadīja sarkanu
• K3, K4 relejs TQ2-5V, 2x, relejs
• R1, R2, R6, R16 rezistors 1k 4x,
• R3, R4 rezistors 470 2x,
• R5 rezistors 100,
• R7, R8 rezistors 22k, 2x,
• R9 - R14 rezistors 4k7 6x,
• R15 rezistors 220,
• C1, C5 kondensators M1 2x,
• C2 kondensators 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 tilts vai džemperis,
• P1 - P3, savienotāji 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Savienotāji displejiem 2,3 collas, Pinhead
• Skaļrunis 3W
• Divkāršs LI-jonu akumulators 2x, turētājs
• Litija jonu baterijas 4x, 3000mAh
• USB savienotājs, sadalīšanas panelis, C tips
• Skrūves terminālis,
• Pārslēgt DPDT, pārslēgt
• A4 rāmis,

Galda vienība:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 Bezvadu Bluetooth, HC-05
• U3 dubultslēdzis,
• U4 audio modulis, LM386
• R1 rezistors 1k,
• R2, R3 rezistors 22k, 2x
• C1 kondensators 470M,
• C2 kondensators M1,
• J1 Dubults savienotājs, tālrunis
• Li-ion akumulators, 3000 mAh
• Li-ion akumulators, viens turētājs
• USB savienotāja sadalīšanas panelis, C tips
• Pārslēgt SPST,
• Skaļrunis 3W
• Plastmasas kaste, liela kaste

Vadības bloks:

• Lielais sensors 4x, TTP223B
• 4 vadu tālruņa kabelis apmēram 3 m
• tālruņa savienotājs 2x
• Plastmasas kaste, maza kastīte

Kondensators, rezistors, skrūves un citas sīkas detaļas ir pieejamas vietējos veikalos.

Nepieciešamie galvenie rīki:

• Akumulatora urbjmašīnas vadītājs
• Lodāmurs
• Skrūvgriežu komplekts
• Kabeļu gofrēšanas instruments

1. darbība: elektroinstalācijas shēma

Rezultātu tablo

Pilns elektroinstalācijas detalizēts apraksts ir parādīts oriģinālajā dokumentā. Šoreiz es izskaidrošu tikai atšķirības.

Jaunam akumulatora barošanas avotam vajadzētu nomainīt veco ar diviem spriegumiem: +5V un -5V. Viena akumulatora nominālais spriegums ir aptuveni 4,2 V, ar to nepietiek. Mums ir nepieciešams spriegums. Akumulatora turētājs ar integrētu 5V sprieguma pastiprinātāju ir labs risinājums. Turklāt akumulatora turētājā ir iebūvēts akumulatora lādētājs un litija akumulatora aizsardzība. Šādā veidā baterijas var uzlādēt turētāja iekšpusē.

Lielākam enerģijas patēriņam katrā nodalījumā ir divas baterijas. Šeit ir ļoti aptuvens aprēķins bez efektivitātes, ņemot vērā: strāvas patēriņš ir aptuveni 300 mA uz katru 5 V akumulatora avotu. Pieņemot, ka 10 stundu darbības laiks mums ir nepieciešams 1500mAh ar 10, tas nozīmē 15000mAh 2 baterijām. Tas nozīmē 7500 mAh vienai akumulatora jaudai. Tas ir daudz vairāk nekā tipiskā jauda ap 3500mAh. Lai būtu apmierināts ar aptuveni 5 stundu darbības laiku, var izmantot 18650 tipa litija jonu akumulatorus ar jaudu no 3000 līdz 4200 mAh.

Problēma ir akumulatora uzlāde. Abām baterijām ir viens sprieguma līmenis, mēs varam teikt, ka zemējums. Avots +5V. pēc termināļa mīnus un otrā avota -5V pēc termināļa plus. Abu akumulatoru izejas ir savienotas virknē. Uzlādes laikā barošanas avotiem jābūt savienotiem paralēli, ja mēs neliedzam izmantot divus ārējos lādētājus. Šī iemesla dēļ releji K3 un K4 tiek pievienoti elektriskajai shēmai.

Releji tiek aktivizēti, ja lādētājs ir pievienots +5V.. Šajā gadījumā barošanas avoti tiek pārslēgti no seriālā savienojuma uz paralēlo. Uzlādes laikā Rezultātu tabulu nevarēja izmantot, tas ir trūkums. Otrs trūkums ir salīdzinoši ilgs uzlādes laiks. Lādētājs akumulatora turētāja iekšpusē un pievienots ārējais lādētājs, kas nodrošina 5 V, rada ne pārāk efektīvu kombināciju. Uzlādes laiks ir vairāk nekā 12 stundas. Ja plānojat uzlādēt baterijas ārpus instrumenta, varat izlaist releju un darīt to ātrāk ārēji, bet mazāk ērti.

Galda bloks un vadības kastes:

Jaunas tabulas vienība nav ļoti mainīta salīdzinājumā ar veco. Akumulatora "stāvokļa" LED un "ieslēgtais" LED nav savienoti ar vadu no turētāja pie priekšējā paneļa un ir redzami caur caurumiem kastes sānos. Šādā veidā ir vienkāršota elektroinstalācija, un tāpēc šai kastes pusei jābūt priekšējai pusei. Skaļrunis ir orientēts arī uz šo pusi.

Vadības kārbas vadu divu tālruņa savienotāju vietā ir tikai viens dubultā tālruņa savienotājs. Savienojums ar audio moduli ir mainīts, lai samazinātu skaļruņa troksni.

2. solis: būvniecība

Rezultātu tablo

PCB projektēšanai esmu pieradis projektēt PCB Eagle, taču šis gadījums bija īpašs. PC plate ir salīdzinoši liela, izmērs 285 x 206 mm ir pārāk daudz Eagle bezmaksas versijai. Meklējot kādu citu PCB programmatūru, esmu atradis Easyeda. Tas ir bezmaksas un pieņem jebkura izmēra PCB. Plātnes iekšpusē ir divi lieli nogriezumi akumulatora turētājiem un viens skaļrunim. Izgatavošanu veica JLCPCB, un visus nogriezumus sagrieza ražotājs. Es biju laimīga, jo tas man ietaupīja kādu darbu.

Ja jūs negribat pasūtīt tāfeli, es esmu pievienojis Gerber failus diviem dēļiem Scoreboard un Table Unit board. Tā ir jauna versija ar relejiem. Manā rakstā redzamajā attēlā joprojām ir veca versija ar relejiem, kas pievienoti ārējai plāksnei, nejaucieties.

PCB ir novietots uz A4 rāmja. Esmu nopircis rāmi fotoattēliem lielākā datortehnikas veikalā. Tas varētu būt jebkurš A4 formāts, bet tam jābūt dziļam apmēram 3 cm. Dēlis satur caurumus montāžai un ir aprīkots ar skrūvēm caur plastmasas kronšteiniem.

Priekšējais panelis ir pārklāts ar caurspīdīgu akrila stiklu. Zem stikla ir fotopapīra maska ar izgrieztiem logiem displejiem. Sākotnēji es plānoju izmantot piena akrila stiklu bez maskas, bet redzamība bija slikta. Visbeidzot es uzvilku caurspīdīgu akrila stiklu. Atveres akumulatora indikatoriem nav nepieciešams sagriezt, caur papīru ir redzama gaisma.

Uzmanieties, lai komponentu augšējais līmenis būtu tieši zem akrila stikla. Tas jo īpaši attiecas uz visiem displejiem, visiem LED un visiem skārienpogu moduļiem. Tas ir atkarīgs no kontaktligzdas lieluma. Displejiem es izmantoju apaļas tapas galvas. Tie ir uzticamāki, un augstums ir pieņemams. Manā gadījumā es izmantoju attāluma mazgātājus, lai noturētu skārienjutīgo pogu un gaismas diodes augšējo līmeni.

Papīra muskusu operētājsistēmā Windows veic Sketch. Lai padarītu to dzīvīgāku, es ievietoju pļavas fotoattēlu.

Galda vienība

Stāvokļa gaismas indikatori uz akumulatora turētāja ir redzami tieši caur caurumiem priekšējā panelī. Galda ierīces vienā pusē ir caurumi skaļrunim.

Vadības kaste

Divi vadības kārbu kabeļi ir standarta 4 vadu tālruņa kabeļi. Tie ir piestiprināti un fiksēti katrā kastē bez savienotāja. Kabeļu otrā pusē tālruņa savienotājs ir aprīkots ar kabeļu gofrēšanas instrumentu.

Kastes iekšpusē vadi ir pielodēti tieši pie PCB prototipa. Uz šīs tāfeles ir uzstādīti divi skārienjutīgie sensori perpendikulāri katrā kastes pusē. Pieskāriena zonas vietā ir caurums ar diametru 12 mm, viegli pieejams. Konstrukcija ir skaidri redzama no pievienotajām fotogrāfijām.

3. darbība: programmatūra

Tālāk ir norādīti divi Arduino ino faili, viens rezultātu tabloi un viens tabulas vienībai (vadības bloks). Bluetooth moduļi HC-05 vispirms ir jāsavieno pārī. Izmantojiet Arduino, AT komandas un labākās instrukcijas ir šeit. Rezultātu tabulā ir galvenais, vergs atrodas galda vienības iekšpusē. Ieteicamais bodu ātrums ir 38400, un adreses režīms ir “labots”.

Abi minētie ino faili jāpapildina ar kopīgiem failu augstumiem. H. Kā to izdarīt, ir vietnē Arduino. Šoreiz ino faili un visi citi faili tika ielādēti Instructables redaktorā bez problēmām, un es ceru, ka tos varēs viegli lejupielādēt.

Parasti jaunie faili nav ļoti atšķirīgi no vecajiem, oriģinālajiem. Kas ir uzlabots:

• Slēdža sānu režīmā apkalpojošais spēlētājs tiek nomainīts pareizajā spēles brīdī, vecā problēma ir novērsta
• Labošanas poga ir iespējota tikai pēdējam apkalpotajam spēlētājam
• Punktu skaitīšana un apkalpojošā spēlētāja izvēle pēc korekcijas, izmantojot vadības paneļa pieskārienu pogu, ir fiksēta.

Attiecībā uz Arduino programmu es neesmu programmētājs un zinu, ka kodu nevarētu optimāli optimizēt, bet tas darbojas gandrīz perfekti.

4. solis. Secinājums

7 segmentu skaitļu spilgtums parādītajos fotoattēlos ir izbalējis, bet tā nav taisnība. Patiesībā tas ir skaidrs un ass.

Jūs varat redzēt oriģinālo video, kur spilgtums ir OK. Nākamajā video1 varat redzēt punktu skaitīšanas demonstrējumu akumulatora rezultātu tabulā. Atkal šajā videoklipā ir problēma ar skaidru segmenta gaismu, bet problēmu rada spēcīgs apgaismojums video ierakstīšanas laikā.

Joprojām ir daži uzlabojumu veidi vai ieteikumi. Strāvas patēriņu varētu samazināt, aizstājot 7 segmentu displejus ar TFT LCD displejiem, kuru izmērs ir aptuveni 2,3 collas. Ja tiktu parādīti tikai skaitļi, Arduino atmiņas vieta būtu pieņemama?

Es ceru, ka jums patiks šis projekts un sports.