4 virzienu luksoforu sistēma, izmantojot 5 Arduinos un 5 NRF24L01 bezvadu moduļus: 7 soļi (ar attēliem)

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

Pirms kāda laika es izveidoju Instructable, kurā sīki aprakstīts viens luksoforu pāris uz maizes dēļa.

Es arī izveidoju citu Instructable, kurā parādīta pamata sistēma NRF24L01 bezvadu moduļa izmantošanai.

Tas man lika aizdomāties!

Visā pasaulē ir diezgan daudz entuziastu, kas būvē paraugpilsētas un dzelzceļus, un gandrīz vienmēr tiem ir kāda veida luksofori.

Daži ir strādājoši modeļi, bet citi ir paredzēti tikai estētiskiem mērķiem.

Vai es varu izveidot četru virzienu luksoforu sistēmas darba modeli un savienot tos bezvadu režīmā?

Es apsēdos un pārdomāju savu iespējamo prasību sarakstu. Kas gāja nedaudz šādi.

Kontrolējiet 4 satiksmes virzienus, piemēram, krustojuma krustojumu.

Katrā virzienā ir divi lukturi; un katrs pāris bezvadu režīmā saņem instrukcijas no sava veida vadības bloka.

Spēj definēt un modificēt lukturu darbības secību,

• 1, 2, 3, 4 - pulksteņrādītāja virzienā
• 1, 3, 4, 2
• 1, 4, 2, 3
• 1, 4, 3, 2-pretēji pulksteņrādītāja virzienam
• 1, 2, 4, 3
• 1, 3, 2, 4
• 1 + 3, 2 + 4 - 2 uz 2 izslēgts
• 1 + 3, 2, 4
• 1, 3, 2 + 4

Visa secība jāpārvalda ar vienu vadības bloku, un uztveršanas ierīces tikai ieslēdz un izslēdz gaismas.

Kad es teicu - uztaisi modeli, es domāju - uztaisīt īstu modeli, neko pārāk iedomātu, bet kaut ko tādu, kas patiesībā izskatītos pēc kaut kā īstā, iespējams, varbūt izcila.

1. solis: vērienīgs? Var būt

Galvenās detaļu prasības:

Vadības bloks un četri gaismas komplekti = pieci Arduinos un pieci bezvadu moduļi. AliExpress palīgā (atkal).

Astoņi luksoforu stendi. Man ir slikta 3D printera imitācija, kas parasti piegādā vairāk atkritumu tvertnes nekā izmantojamie produkti, bet es domāju, ka es tomēr to izmēģināšu. Es dažus atradu vietnē Thingiverse, www.thingiverse.com/thing:2157324

Šis modelis manam printerim šķita vismazāk sarežģītais. Es gribēju astoņus, tāpēc joprojām spiedu savu veiksmi. Kā izrādījās, es atklāju, ka pēc pāris neveiksmīgiem mēģinājumiem, ja es orientēju modeli noteiktā virzienā (no priekšas uz aizmuguri), es saņēmu saprātīgus rezultātus. Kopumā es izdrukāju trīspadsmit un ieguvu astoņus lietojamus.

Tas bija sakārtots galveno daļu saraksts. Atlikušās daļas man jau bija.

Pilns detaļu saraksts ir

• 5 x Arduino UNO
• 5 x NRF24L01 bezvadu plates
• 5 x YL-105 (vai līdzīgi) sadalīšanas dēļi NRF24L0
• 8 x sarkanas gaismas diodes
• 8 x dzeltenas gaismas diodes (man nav nevienas oranžas gaismas diodes)
• 8 x zaļas gaismas diodes
• 4 x RGB gaismas diodes
• 28 x 220 omi rezistori
• Maizes dēļi / PCB ??
• 8 x Modelis luksofori
• 6 x 8 garas tapas (sestā bija paredzēta atstarpei vadības panelī, skat. Video)
• Saraušanās caurule
• Jumper vadi
• Kokšķiedru plātnes gabals vai kaut kas līdzens
• Citi koka gabali ??
• Krāsot ??
• Karstā līme
• Laiks, pacietība un izvēlētais alkohols

2. darbība. Vadības bloka koda rakstīšana

Tas bija tas, kas man bija jādara vispirms, tikai gadījumā, ja es patiesībā nevarētu to pārvaldīt, un tas būtu bijis šovs.

Šī bija vissarežģītākā daļa vai projekts, bet arī visinteresantākais man.

Man vajadzēja apsēsties un definēt visas iespējamās gaismas izmaiņu kombinācijas un to, kā tās darbosies kopā sinhroni.

Tāpat kā viss labais dizains, tas sākās uz papīra ar ļoti garu skaitļu sarakstu, un, tā kā es gribēju, lai varētu būt vairākas iespējamās darbības secības, saraksts kļuva vēl garāks.

Bet, kad es biju laimīga, ka man bija viss, kas, manuprāt, bija vajadzīgs, un, kādu laiku skatījusies uz ciparu lapām, man sākās OKT, un es sāku redzēt modeļus.

Organizējot modeļus, man izdevās visu secību apkopot vienā trīsdimensiju masīvā un divos divdimensiju masīvos.

Viss, kas man tagad bija jādara, ir jāatrod veids, kā manipulēt ar šiem masīviem, lai izveidotu pareizu secību un gaismas soļus.

Tas aizņēma kādu laiku, bet man izdevās to sasniegt mazāk nekā piecdesmit koda rindās, ieskaitot komentārus utt.

Kods nav domāts vājprātīgajiem, bet, ja saprotat daudzdimensiju masīvus, to nevajadzētu būt pārāk grūti ievērot. Vai arī mācīšanās līkne pārējiem.

Lieta ir tāda, ka es uzskatu, ka tas darbojas, un jebkurā gadījumā nevajadzētu prasīt izmaiņas. Bet …………

3. darbība: NRF24L01 Breakout Board Mod

Diemžēl NRF24L01 modulis un YL-105 sadalīšanas dēlis nav īpaši draudzīgi maizei.

Sadalīšanās dēlis daļēji palīdz novērst problēmu un, vēl svarīgāk, padarot to izturīgu pret 5 V, taču tas joprojām nav piemērots maizei.

Tāpēc es ieguvu nelielu izgudrojumu.

Savā “sīkumu” kolekcijā man ir vairākas sešu kontaktu galvenes ar garām tapām. Veidi, kas nepieciešami Arduino vairogu izgatavošanai.

Es paņēmu vienu no šiem un saliku tapas 90 grādu leņķī.

Es noņēmu vienu no barošanas sliedēm no maizes dēļa un pievienoju galveni maizes dēļa malai.

Tas atstāja strāvas tapas uz sadalīšanas dēļa. Viņi tagad ir ceļā.

Tāpēc es tos noņēmu un novietoju uzlauzšanas dēļa otrā pusē, lai tie tagad būtu izvirzīti no tāfeles aizmugures.

Šīs pamācības nolūkos man ir nepieciešami pieci NRF24L01 moduļi, tāpēc es tos uzstādīju gar maizes dēli un pēc tam nostiprināju barošanas sliedi gar visām barošanas tapām uz sadalīšanas paneļa.

Tas izskatījās diezgan sakopts, līdz es savienoju Arduinos, un tas kļuva mazliet pārpildīts.

Turklāt, kas ir vissvarīgākais, pēc barošanas sliedes pievienošanas visi Arduinos būtu savienoti ar to pašu avotu, un no tā es centos izvairīties, tāpēc lielāko daļu atkal atdalīju.

Es paturēšu dēli ar pāris NRF24L01 moduļiem uz tā prototipēšanai nākotnē, tāpēc nav pilnīga laika izšķiešana.

4. solis: luksoforu vienības

Es atradu dažus nelielus 170 kaklasaites maizes dēļus. Tiem nav barošanas sliedes, tāpēc mans modificētais sadalīšanas dēlis joprojām būtu piemērots. Lai gan nelielā leņķī sadalīšanas dēļa augstuma dēļ.

Es uzbūvēju četras luksoforu vadības ierīces, vienas krāsas vadus, pozicionēšanu utt. Tagad tās ir patiesi atsevišķas.

Vadības blokam es ievietoju NRF24L01 moduli uz PCB ar RGB gaismas diodēm. Es izmantoju RGB, jo, lai gan man nevajadzēja redzēt visas gaismas, tikai sarkano un zaļo, tās aizņem mazāk vietas.

Savienoja gaismas diodes ar Arduino parastajā veidā un pievienoja nedaudz koda, lai parādītu katra luksofora komplekta sarkano vai zaļo statusu.

Es centos būt atbilstošs savām vadu krāsām, lai es varētu viegli redzēt, vai vienā no dēļiem esmu darījis kaut ko citu.

Man ir daži īsi Dupont vadu komplekti, un, tā kā vadi ir salipuši kopā, tas padarīja šo daļu diezgan vienkāršu.

NRF24L01:

• CE Orange uz Arduino pin 10 (definēts kodā)
• CSN dzeltens līdz Arduino tapai 9 (definēts kodā)
• SCK Green līdz Arduino pin 13 (obligāti)
• MOSI Blue līdz Arduino pin 11 (obligāti)
• MISO Purple to Arduino pin 12 (obligāti)
• Vcc sarkans līdz 5v. Ja jūs neizmantojat sadalīšanas dēļus, tam jābūt 3.3v.
• GND Brauns līdz Arduino GND

Gaismas bloki un Arduino tapas gaismas diodēm:

• Sarkans - sarkanai gaismas diodei
• Oranžs dzeltenai gaismas diodei (man nav oranžas gaismas diodes)
• Zaļš zaļai gaismas diodei
• Melns GND

Mana vienīgā novirze no tā bija, kad es savienoju Control Arduino ar RGB gaismas diodēm. Es izmantoju baltus un pelēkus vadus, jo man bija beigušies sarkanie.

5. darbība: luksofori un testēšana

Tas ir pabeigts kods un pabeigta arī katra atsevišķa vadība. Viss, kas man tagad ir vajadzīgs, ir paši luksofori.

Kā jau teicu iepriekš, vietnē Thingiverse es atradu nesarežģītu modeli un izdevās izdrukāt astoņus, kas neizskatījās pārāk slikti.

Es uzstādīju gaismas diodes ar nepieciešamo 200 omu rezistoru un saiti un zemējuma vadu.

Saraut caurulītes ar vadiem un karsti pielīmēt visu savā vietā.

Es nolēmu krāsot tos melnā krāsā pēc visu gaismas diodes uzstādīšanas. Slikta ideja, man to vajadzēja darīt vispirms.

Es visu sakārtoju pārbaudei, pirms turpināt.

6. solis: Šķērsiela

Es nolēmu tos visus uzstādīt uz dēļa, tāpēc tagad man bija jāizveido līdzīgi krustojumi.

Es dzīvoju Apvienotajā Karalistē, tāpēc mēs šeit braucam pa nepareizo ceļa pusi, un tāpēc es padarīju savu krustojumu tik draudzīgu Apvienotajai Karalistei, kā to ļautu sliktās mākslinieciskās prasmes.

Tas bija diezgan vienkārši, tikai laikietilpīgi; un esmu pārliecināts, ka nav tādu krustojumu, kas tiešām izskatās šādi, bet manējiem nav bedrīšu.

Es negribēju pastāvīgi upurēt savus Arduinos šim projektam, tāpēc es piekritu, aizpildot katru no tiem ar 10 mm novirzēm un karsti pielīmēju ierobežojumus pie tāfeles pamatnes.

Tomēr es darīju karstu līmlenti ar mini maizes dēli Arduino pusē.

Pirmkārt, tas turēja NRF24L01 un sadalīšanas dēli pie krustojuma pamatnes, un, otrkārt, es reti izmantoju Arduino bez kāda veida maizes dēļa, tāpēc tie joprojām būs noderīgi.

7. darbība: viss ir paveikts

Visi koda faili ir iekļauti.

Es šeit neizmeklēju kodu, jo šī instrukcija bez tā ir pietiekami ilga.

Es ceru, ka tas ir bijis noderīgs pamācība, pat ja tas parāda tikai to, kā bezvadu režīmā vadīt vairākas citas Arduino plates ar ļoti saprātīgu cenu NRF24L01.

Ja jums ir kādi jautājumi, lūdzu, nevilcinieties komentēt, un es darīšu visu iespējamo, lai palīdzētu.