نادل رقمي. مشروع اردوينو للإلكترونيات للمبتدئين الكبار. الجزء الأول

لدي الكثير من الأصدقاء. الشباب ، الرجال في منتصف العمر وبالطبع السيدات من جميع الأعمار. ربما الجميع. من الصعب تحديد عمر المرأة الحديثة. ولا أريد ذلك حقًا.
حتى هنا. بسبب قدراتي ، أحمل أطفال أصدقائي ومعارفي بالالكترونيات. نحن نبني روبوتات صغيرة ، البق من جميع أنواع اليراعات ، وحتى يغتسبر. ينجح الأطفال دائمًا تقريبًا ، وهم ، بالطبع ، يهرعون إلى الآباء الذين أعادوا إحياء الإلكترونيات. وهكذا دواليك. ولكن ذات يوم ، قالت إحدى صديقاتي ، وهي تنظر إلى طفرة أخرى من الفخر بابنتها ، - أريد أيضًا الخوض في هذه الإلكترونيات والبرمجة ، وربما حتى لحام شيء. لا شك. دعونا نظهر كيفية تجميع الروبوت على منصة بعجلات. سوف تركب شريط على الأرض. أو سنصنع لعبة ، أو ثعبان ، على سبيل المثال ، أو مجرد وميض أضواء LED ، أو ... لقد مررنا بالعديد من الأمثلة. اتضح أنه إذا كان للمبتدئين ، فكل شيء نوعًا ما طفولي ، وإذا لم يكن للأطفال ، فهو ليس للمبتدئين على الإطلاق. هناك خطأ ما! هناك حاجة إلى دروس للمبتدئين ، المهندسين الإلكترونيين البالغين. فليكن - نادل رقمي أو آلة لخلط الكوكتيلات.

مشروع اليوم لم يكتمل. إذا كنت بحاجة إلى إضافة ، اكتب مباشرة في التعليقات. في الصورة يوجد حامل حيث يمكنك رؤية تصميم هذا النادل.



وهذا رسم تخطيطي في أسلوب مشاريع أردوينو.



الآن تصميم ومنطق العمل. حسب المخطط والصورة.

يتم إسقاط أنابيب الاستقبال لأربع مضخات صغيرة في أربع زجاجات. ترتبط هذه المضخات الدقيقة بأربعة مفاتيح مجمعة على ترانزستورات تأثير مجال MOSFET. المفاتيح ، بدورها ، متصلة بأطراف التوصيل 3.5،6،9 من أي أردوينا (علاوة على ذلك إذا تم كتابتها إلى الاستنتاج ** ، فهذا يعني استنتاج اردوينا). هذا هو الجزء التنفيذي. يتم تعيين منطق الجزء التنفيذي من خلال خمسة مقاييس فرق الجهد. بالترتيب: باستخدام أقصى مقياس جهد يسري متصل بالطرف A4 ، اضبط حجم الزجاج الذي سنقوم فيه بإعداد الكوكتيل. وفوقها ترى مقياس 16 LED RGB مع ما يسمى بكسل WS2812b. عندما ندير أول مقياس جهد على مقياس ، تضاء مصابيح LED بالتسلسل ، وتعرض بشكل مشروط حجم الزجاج. هذا المقياس متصل بالطرف 11.

باستخدام أجهزة قياس الجهد الأربعة الشريحة التالية (المتصلة بالمطاريف A0 و A1 و A2 و A3) ، نقوم بتعيين نسبة الحجم الكلي للمشروب الذي نحتاج إلى سكبه من زجاجة معينة. فوق أشرطة التمرير ، توجد مقاييس صغيرة لكل 8 مصابيح LED (متصلة في سلسلة بسلسلة طويلة). تتحرك مقاييس فرق الجهد ، نختار المقاييس والمقاييس الصغيرة ، من الأسفل إلى الأعلى ، كل منها مطلي بلونه الخاص. في الوقت نفسه ، يتم رسم المقياس الأيسر الطويل ، أو بالأحرى الجزء المضاء أصلاً ، بنفس الألوان بما يتناسب مع الألوان الصغيرة.

انظر على الفور تكوين كوكتيل. نضغط على الزر (دبوس 7) ، ويتم تشغيل المضخات بالتتابع من اليسار إلى اليمين ، لتركيب المشروبات في الزجاج.

في الرسم ، يمكنك تكوين:

1. الألوان النشطة من جميع المقاييس وإضاءة خلفيتها.
2. سرعة المضخات عن طريق تعديل عرض النبض. لذلك ، لا تتضمن المضخات مرحلات ، ولكن مفاتيح الترانزستور. هذا ضروري إذا كنت ، على سبيل المثال ، ستستخدم مضخة غسيل زجاج السيارات. إنها منتجة للغاية.
3. أقصى حجم مادي للزجاج. القيمة الافتراضية هي 750 مل.
4. وقت شفط السوائل قبل إدراج قراءات وبيان. هذا لملء الأنبوب الفارغ أثناء التوقف.
5. توقف قبل التقديم من الزجاجة التالية.
6. حجم المقاييس في المصابيح. بشكل افتراضي ، يوجد 16 مصباح LED على نطاق واسع وثمانية مصابيح LED في المصابيح الصغيرة. يمكنك التغيير كما يحلو لك. ستكون جميلة.
شيء من هذا القبيل.

هذا فيديو تجريبي.



أقترح تجميع هذا التصميم للإلكترونيات المبتدئين. صب الرسم في Arduin واللعب مع إعدادات نادل. عندما تعتاد عيناك على الرمز وأنت تتنقل في السطور ، يمكنك إضافة وظائف جديدة ، على سبيل المثال ، زر التوقف أو زر الثلج. هذا الأخير يمكن أن يقلل تلقائيًا من الحجم الكلي للمشروب بما يتناسب مع حجم مكعب الثلج.

آمل أن تجذب مثل هذه المشاريع المبرمجين المبتدئين الكبار. وقاموا بفرز ببطء التصميم والتصميم مع أطفالهم لرفع تقدير الذات بعدة مستويات أخرى.

أتمنى لك عطلة نهاية أسبوع سعيدة!

وفي الختام ، وكذلك في الفيديو ، سأحاول إبداء التعليقات والاقتراحات. سآخذ هذا في الاعتبار في استمرار المشروع الحالي.

يمكن تنزيل الرمز (رسم) هنا . أو انظر:

أنت بحاجة إلى Adafruit_NeoPixel.h - مكتبة لمصابيح LED و PinChangeInt.h - مكتبة للمقاطعات.

#include <Adafruit_NeoPixel.h> #include <PinChangeInt.h> #define START_PIN 7 #define LEDS_PIN 11 #define VOLUME_1_PIN A0 #define VOLUME_2_PIN A1 #define VOLUME_3_PIN A2 #define VOLUME_4_PIN A3 #define TOTAL_VOLUME_PIN A4 #define ACT_1_PIN 3 #define ACT_2_PIN 5 #define ACT_3_PIN 6 #define ACT_4_PIN 9 #define DRINKS_NUM 4 #define PIXEL_IN_STICK 8 #define PIXEL_IN_DRINK PIXEL_IN_STICK #define PIXEL_IN_VOLUME (2 * PIXEL_IN_STICK) #define PIXEL_NUM (DRINKS_NUM * PIXEL_IN_DRINK + PIXEL_IN_VOLUME) #define VOLUME_START_PIXEL 0 #define DRINKS_START_PIXEL (VOLUME_START_PIXEL + PIXEL_IN_VOLUME) #define DRINK_START_PIXEL(DRINK) (DRINKS_START_PIXEL + DRINK * PIXEL_IN_DRINK) #define BACKGROUND_COLOUR ((uint32_t) 0x000001) #define SHADOW_1_COLOUR ((uint32_t) 0x000100) #define SHADOW_2_COLOUR ((uint32_t) 0x000100) #define SHADOW_3_COLOUR ((uint32_t) 0x000100) #define SHADOW_4_COLOUR ((uint32_t) 0x000100) #define PROCESS_1_COLOUR ((uint32_t) 0xFF0000) #define PROCESS_2_COLOUR ((uint32_t) 0x0100ff) #define PROCESS_3_COLOUR ((uint32_t) 0x111100) #define PROCESS_4_COLOUR ((uint32_t) 0xFF00FF) #define VOLUME_PROCESS_COLOUR ((uint32_t) 0x888888) #define DataThreshold ((uint16_t) (1024/PIXEL_IN_DRINK)) #define DataThresholdVol ((uint16_t) (1024/PIXEL_IN_VOLUME)) #define PROCESS (1 << 0) #define mlToTimeCoef 10 //   1  ,  #define MIN_VOLUME 1 //  ,  #define MAX_VOLUME ((uint32_t) 750) // #define mlForLED ((float)((float)MAX_VOLUME / (float)PIXEL_IN_VOLUME)) #define PREPROCESS_DELAY ((uint32_t) 2000) // #define PUMP_POWER ((uint16_t) 255) // 0 ()  255 () #define WaitShowDelay ((uint16_t) 300) //2 * WaitShowDelay -     #define WaitCycle 3 //    = WaitCycle * 2 * WaitShowDelay #define EndDelay ((uint16_t) 2500) //   typedef struct { uint8_t VolPin; uint8_t ActPin; uint16_t Volume; //  uint32_t ProcColour; uint32_t ShadColour; float mlVol; //         uint8_t LEDsNum; uint8_t LEDsPos; } DrinkType; Adafruit_NeoPixel LEDS = Adafruit_NeoPixel(PIXEL_NUM, LEDS_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); uint8_t State = 0; uint16_t TotalVolume = 0; float TotalVolml = 0; uint8_t TotVolActLEDs = 0; bool ColourMix = false; uint32_t NewColour = 0; bool SystemChange = false; DrinkType Drinks[DRINKS_NUM]; void setup() { digitalWrite(START_PIN, HIGH); uint8_t VolPINs[DRINKS_NUM] = {VOLUME_1_PIN, VOLUME_2_PIN, VOLUME_3_PIN, VOLUME_4_PIN}; uint8_t ActPINs[DRINKS_NUM] = {ACT_1_PIN, ACT_2_PIN, ACT_3_PIN, ACT_4_PIN}; uint32_t ProcCOLOURs[DRINKS_NUM] = {PROCESS_1_COLOUR, PROCESS_2_COLOUR, PROCESS_3_COLOUR, PROCESS_4_COLOUR}; uint32_t ShadCOLOURs[DRINKS_NUM] = {SHADOW_1_COLOUR, SHADOW_2_COLOUR, SHADOW_3_COLOUR, SHADOW_4_COLOUR}; for(uint8_t i = 0; i < DRINKS_NUM; i++) { Drinks[i].VolPin = VolPINs[i]; Drinks[i].ActPin = ActPINs[i]; pinMode(Drinks[i].ActPin, OUTPUT); digitalWrite(Drinks[i].ActPin, LOW); Drinks[i].Volume = 0; Drinks[i].ProcColour = ProcCOLOURs[i]; Drinks[i].ShadColour = ShadCOLOURs[i]; Drinks[i].LEDsPos = 0; } PCintPort::attachInterrupt(START_PIN, &START_ISR, FALLING); LEDS.begin(); for(byte i=0; i < PIXEL_NUM; i++) LEDS.setPixelColor(i, BACKGROUND_COLOUR); LEDS.show(); } //---------------------------------------- void loop() { if ((State & PROCESS) != PROCESS) { uint16_t Data; for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { Data = analogRead(Drinks[cup].VolPin); if (abs(Data - Drinks[cup].Volume) >= DataThreshold) { Drinks[cup].Volume = Data; if (Drinks[cup].Volume > 975) Drinks[cup].Volume = 1024; uint8_t StartPixel = DRINK_START_PIXEL(cup); for(byte i = StartPixel; i < (StartPixel + PIXEL_IN_DRINK); i++) LEDS.setPixelColor(i, Drinks[cup].ShadColour); for(byte i = StartPixel; i < (StartPixel + (Drinks[cup].Volume / DataThreshold)); i++) LEDS.setPixelColor(i, Drinks[cup].ProcColour); SystemChange = true; } } Data = analogRead(TOTAL_VOLUME_PIN); if (abs(Data - TotalVolume) >= DataThresholdVol) { TotalVolume = Data; if (TotalVolume > 975) TotalVolume = 1024; TotVolActLEDs = TotalVolume / DataThresholdVol; for(byte i = VOLUME_START_PIXEL; i < (VOLUME_START_PIXEL + PIXEL_IN_VOLUME); i++) LEDS.setPixelColor(i, BACKGROUND_COLOUR); SystemChange = true; } if (SystemChange) { TotalVolml = (float)((TotalVolume * MAX_VOLUME) / 1024); uint16_t MinVol = 1025; for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { if ((Drinks[cup].Volume < MinVol) && (Drinks[cup].Volume != 0)) MinVol = Drinks[cup].Volume; } float OnePartVol = 0; for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { Drinks[cup].mlVol = (float)Drinks[cup].Volume / (float)MinVol; OnePartVol += Drinks[cup].mlVol; } OnePartVol = TotalVolml / OnePartVol; for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { Drinks[cup].mlVol *= OnePartVol; Drinks[cup].LEDsNum = Drinks[cup].mlVol / mlForLED; if ((Drinks[cup].mlVol > 0) && (Drinks[cup].LEDsNum < 1)) Drinks[cup].LEDsNum = 1; } uint8_t LEDsSum = 0; for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) LEDsSum += Drinks[cup].LEDsNum; if ((LEDsSum > 0) && (LEDsSum <= TotVolActLEDs)) { uint8_t LedsNumMAX = Drinks[0].LEDsNum; uint8_t LedsNumMAXPos = 0; for(uint8_t cup = 1; cup < DRINKS_NUM; cup++) { if (Drinks[cup].LEDsNum > LedsNumMAX) { LedsNumMAX = Drinks[cup].LEDsNum; LedsNumMAXPos = cup; } } Drinks[LedsNumMAXPos].LEDsNum += TotVolActLEDs - LEDsSum; Drinks[0].LEDsPos = VOLUME_START_PIXEL; for(uint8_t cup = 1; cup < DRINKS_NUM; cup++) Drinks[cup].LEDsPos = Drinks[cup - 1].LEDsPos + Drinks[cup - 1].LEDsNum; ColourMix = false; } else if (LEDsSum > TotVolActLEDs) { for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { Drinks[cup].LEDsNum = TotVolActLEDs; Drinks[cup].LEDsPos = VOLUME_START_PIXEL; } ColourMix = true; NewColour = 0; for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) NewColour |= Drinks[cup].ProcColour; } bool EmptyCup = true; for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { if (Drinks[cup].LEDsNum != 0) { EmptyCup = false; break; } } if (EmptyCup) { for(byte i = VOLUME_START_PIXEL; i < (VOLUME_START_PIXEL + TotVolActLEDs); i++) LEDS.setPixelColor(i, VOLUME_PROCESS_COLOUR); } else { if (ColourMix) { for(byte i = VOLUME_START_PIXEL; i < (VOLUME_START_PIXEL + TotVolActLEDs); i++) LEDS.setPixelColor(i, NewColour); } else { for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { if (Drinks[cup].LEDsNum != 0) { for(byte i = Drinks[cup].LEDsPos; i < (Drinks[cup].LEDsPos + Drinks[cup].LEDsNum); i++) LEDS.setPixelColor(i, Drinks[cup].ProcColour); } } } } SystemChange = false; } LEDS.show(); } else { uint8_t LEDSPos[DRINKS_NUM]; uint8_t LEDSNum[DRINKS_NUM]; for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { LEDSPos[cup] = Drinks[cup].LEDsPos; LEDSNum[cup] = Drinks[cup].LEDsNum; } for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { if (Drinks[cup].LEDsNum != 0) { float Volume = Drinks[cup].mlVol; uint16_t VolCnt = 0; uint16_t mlPerLEDCoef = Volume / LEDSNum[cup]; analogWrite(Drinks[cup].ActPin, PUMP_POWER);// delay(PREPROCESS_DELAY); while (Volume >= MIN_VOLUME) { delay(mlToTimeCoef * MIN_VOLUME); Volume -= MIN_VOLUME; VolCnt += MIN_VOLUME; { if (VolCnt >= mlPerLEDCoef) { if (ColourMix) { } else { if (LEDSNum[cup] != 0) { for(byte i = VOLUME_START_PIXEL; i < (VOLUME_START_PIXEL + PIXEL_IN_VOLUME); i++) LEDS.setPixelColor(i, BACKGROUND_COLOUR); if (LEDSNum[cup] > 0) LEDSNum[cup]--; for(uint8_t i = 0; i < DRINKS_NUM; i++) { if (LEDSPos[i] > 0) LEDSPos[i]--; } for(uint8_t i = 0; i < DRINKS_NUM; i++) { if (Drinks[i].LEDsNum != 0) { for(byte j = LEDSPos[i]; j < (LEDSPos[i] + LEDSNum[i]); j++) LEDS.setPixelColor(j, Drinks[i].ProcColour); } } } } LEDS.show(); VolCnt = 0; } } } analogWrite(Drinks[cup].ActPin, 0);// if (cup < (DRINKS_NUM - 1)) { uint8_t StickNum = cup + 1; uint8_t StartPixel = DRINK_START_PIXEL(StickNum); for (uint8_t BlinkTime = 0; BlinkTime < WaitCycle; BlinkTime++) { for(byte i = StartPixel; i < (StartPixel + PIXEL_IN_DRINK); i++) LEDS.setPixelColor(i, Drinks[cup+1].ShadColour); LEDS.show(); delay(WaitShowDelay); for(byte i = StartPixel; i < (StartPixel + (Drinks[cup+1].Volume / DataThreshold)); i++) LEDS.setPixelColor(i, Drinks[cup+1].ProcColour); LEDS.show(); delay(WaitShowDelay); } } } } delay(EndDelay); if (ColourMix) { for(byte i = VOLUME_START_PIXEL; i < (VOLUME_START_PIXEL + TotVolActLEDs); i++) LEDS.setPixelColor(i, NewColour); } else { for(uint8_t cup = 0; cup < DRINKS_NUM; cup++) { if (Drinks[cup].LEDsNum != 0) { for(byte i = Drinks[cup].LEDsPos; i < (Drinks[cup].LEDsPos + Drinks[cup].LEDsNum); i++) LEDS.setPixelColor(i, Drinks[cup].ProcColour); } } } State &= ~PROCESS; } } //---------------------------------------- void START_ISR() { State |= PROCESS; }