Ručne Arduino škare za kamen Rock papir pomoću 20x4 LCD ekrana sa I2C: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Pozdrav svima ili bih možda trebao reći "Hello World!"

Bilo bi mi veliko zadovoljstvo podijeliti projekt s vama koji je bio moj ulazak u mnoge stvari Arduina. Ovo je igra Ručne Arduino škare za kamen za papir koja koristi I2C 20x4 LCD ekran. Znam da možda mislite: "Još jedna igra škare za papir za kamen?" Ali većina igara za Arduino škare za papir koristi jednostavne LED diode, a također sam vidio i onu koja je koristila papirnate simbole podignute servo pogonima. To je super. Ovaj projekat koristi LCD ekran dimenzija 20x4, jedan sa I2C i jedan bez njega (nije prikazan ovdje). Tražio sam jeftinu futrolu sa završenim izgledom, a ne samo nered na dasci. Nemaju svi pristup 3D štampaču i žele platiti nekome ko ima. I želio sam da to bude lako napraviti kako bih ideje mogao podijeliti s drugima. Budući da su moje vještine programiranja na nivou početnika, skica je prilično jednostavna i laka za razumijevanje i uređivanje. Ovo je bilo moje lično obrazovanje u stvaranju skice. Na skici ćete pronaći mnogo bilješki i ona je prošla kroz mnoge, mnoge (20+?) Iteracija sve dok ne vjerujem da je to baš kako treba. Izrada projekta košta manje od 20 USD (osim I2C).

S Arduinom sam počeo 2018. godine, prošao sam njihovu web stranicu i pročitao sve što sam mogao. Napravili ste i eksperimentirali s primjerima projekata s kojima dolazi i čitali mnogo Instructablesa koje ste mnogi od vas podijelili godinama. Zaista ih cijenite i toliko ste naučili od svih vas. Hvala ti. Sada želim podijeliti nešto od naučenog dodajući svoju kreativnost. Prije nego što se odjeljak s komentarima nakupio s puno pitanja o tome kako to učiniti, imajte na umu da sam ovo započeo bez iskustva u Arduinu. Naučio sam gradeći primjere projekata na web stranicama Arduino i Instructables. Učio sam od vas momci. Kad zaglavite, to vam može biti najbrži način da pronađete rješenje.

Korak 1: Uvod u projekat

Odabrao je LCD zaslon iz Amazona i odabrao I2C 20x4 LCD zbog niske cijene (oko 12 do 18 USD) i jednostavnosti ožičenja i programiranja. Ako želite, možete ga koristiti bez I2C -a i možda ćete ga nabaviti po cijeni od 7 USD. Ali morat ćete koristiti drugu biblioteku i shemu ožičenja i koristiti više Arduino pinova. Ne brinite, dovoljno je ići u oba smjera. Serijski I2C 20x4 bilo bi lakše izgraditi, manje žica manje zbunjuje. Ali paralelni LCD ekran veličine 20x4 je oko 5 USD jeftiniji. Nacrtao sam sheme za oba stila ožičenja. Većinu ostalih dijelova kupio sam od Amazona i nekoliko lokalnih trgovina. Moja kutija je prazna kutija za miješanje pića od kapućina. Sviđa mi se što poklopac lako skida kako bi uključio/isključio napajanje, radio na bilo kojoj komponenti ili promijenio bateriju. I "Hej!" kutija je bila besplatna i volim cappuccino. Recikliranje plastike dobro je za okoliš. Možete koristiti bilo koju kutiju u koju se sve uklapa ili čak preskočiti kutiju ili ploču za kruh u projektu. Želeo sam jeftin "izgled završenog projekta". Kladim se da će neko kreirati 3D štampanu verziju. Arduino igra s vama na LCD -u igru papirnate škare, vodi evidenciju, možete unositi pomoću tipki, a ako odaberete postoji opcija koja vam omogućuje da varate. Izvorno je funkcija varanja napisana radi otklanjanja grešaka, a kad sam završio s njom, to sam komentirao. Samo za zabavu, vratio sam ga.

Korak 2: Okvir za hljeb

Svoje sam krugove ugradio u krug koristeći Arduino Uno, ali pri sastavljanju svega koristio sam Arduino Nano jer se bolje uklapa u kutiju. Dakle, ovo možete izgraditi s bilo kojim od njih. Ali ne zaboravite promijeniti nekoliko postavki u IDE -u. Nano se instalira na stražnju stranu LCD-a pomoću komandnih traka ili dvostrane ljepljive trake. Postavite Arduino Nano pored I2C piggyback ploče tako da USB konektor bude okrenut prema van (desno od LCD -a). Možete koristiti 9v ili 4x AA (što vam daje 6v) baterijsku kutiju sa SPST kliznim prekidačem za napajanje montirano unutar kutije također sa komandnim trakama. Arduino je napravljen u oba smjera i ima ugrađeni regulator napona koji ga spušta na 5 volti koji su mu potrebni. Ako bolje razmislite, ova igra zapravo može reciklirati "uglavnom istrošene 9v baterije" za napajanje i raditi dobro. (Mijenjate baterije detektora dima dva puta godišnje, zar ne?) Drugi uređaji koji koriste bateriju od 9V mogu reći da je prazna na 6 - 8 volti; ali nije mrtav dok ne bude "Arduino mrtav!"

Prilikom dizajniranja projekta koristio sam 4 SPST tastera za unos. Ali ugradnju gotove igre u kutiju koristio je 5 SPST tastera razmišljajući u budućnosti bih mogao pokušati napraviti igru kojoj je potrebno više tastera. Možda igra labirintom? Razdjelnik napona otpornika za dugmad montiran je zajedno na otpadni dio proto ploče koji se može montirati i pomoću komandnih traka.

Korak 3: Montaža

Montaža:

Četiri glavna sklopa su LCD sa opcionalnom I2C piggyback pločom, Arduino Nano, otpornicima i sklopkama povezanim na međusobno povezanu proto ploču i baterijskom pretincem sa prekidačem za uključivanje/isključivanje.

Trebali biste započeti ukrcavanjem kruga u krug ili ožičenjem proto ploče prema shemi. Sviđa mi se spremanje LCD -a licem prema dolje u poklopac kutije da ga ne ogrebem. Koristio sam zaglavlje samo s jedne strane Arduina koji ima 5V za spajanje na proto ploču. Napravio sam most sa 3 zaglavlja (puno lemljenja) od Arduina do proto ploče, tako da su ležali ravno na stražnjoj strani LCD-a s komandnim trakama ili dvostranom ljepljivom trakom. No, uistinu, ploče se mogu spojiti samo lemljenjem žica s jedne na drugu. Koristio je žensko zaglavlje za povezivanje proto ploče s LCD I2C. Noge otpornika proto ploče mogu se koristiti za izradu 5 tačaka lemljenja za dugmad. Druga noga svakog dugmeta ide na Arduino pin A0. Svakom gumbu su potrebne 2 lemljene žice. Upotrijebite merač ohma da odredite koje nogice dugmeta ćete koristiti, ali općenito ne možete pogriješiti s nesusjednutim nogama (dijagonalno jedna od druge).

Odaberite postavke za svoj Arduino u IDE -u. Preuzmite skicu i učitajte je na Arduino i testirajte / otklonite probleme.

Spremni da ga stavite u kutiju? Uklonio sam etiketu za cappuccino, oprao i osušio moju kutiju. Pažljivo izmjerite i izrežite rupu u kutiji za LCD, kao što vidite, a montirana je s 3 klina pričvršćena na tri kutne rupe LCD -a (2 na dnu kutije, 1 u blizini poklopca) tek toliko da dosegnu stražnju stranu kutije i držite je na mjestu trenjem. Otvor za vijak na LCD -u može biti preblizu terminala, pa ga izostavljam. Upotrijebio je Exacto nož za bušenje pilot rupa za vijke u tiplama kako se ne bi cijepale (oprezno, nemojte kliziti i ubadati se, držite klinove kliještima). Morao sam malo saviti / razmutiti kutiju za konačnu instalaciju, ali se vraća u pravilan oblik. Rupe za dugmad se "buše" njihovim postavljanjem (povucite linije s ravnom ivicom) i zagrijavajte terminale lemilicom sve dok se "ne istope" kroz kutiju. Zatim uklonite dugmad nakon što se ohlade i lemite na komade žice od 6 " - 9" CAT 5e ili žicu od 18ga do 22ga na dugmad. Umetnite dugmad prvo žicom natrag u njihove rupe, a zatim ih lemite na otpornu ploču otpornika. Tačka super ljepila, vruće ljepilo ili čak samo trenje držat će gumbe na mjestu. U jednoj su verziji korišteni neki spojnici telefonskih kabela (crveni krugovi u prozirnim plastičnim blokovima) kako bi se olakšalo posljednjih nekoliko veza između kutije za bateriju, otporničke ploče i sklopa LCD / Arduino. Ako želite, možete koristiti lemljenje i termoskupljanje. Zatim pažljivo i polako gurnite svu žicu i komponente u kutiju i zatvorite poklopac. Jeste li instalirali bateriju i prenijeli Arduino skicu prije nego što ste sve ovo učinili? Biće vam potrebna i biblioteka za LCD ekran veličine 20x4 sa ili bez I2C (šta god da odaberete) koju možete besplatno preuzeti na Githubu. Uključite ga, isprobajte i provjerite radi li. Kasnije sam skicu uredio s pauzama kako bih je lakše čitao, dodao "efekt trepćućih točaka" i neke druge stvari, uz mnogo komentara. Pokušajte postaviti Arduino tako da se USB još uvijek može spojiti i postaviti novu skicu. Naravno, koristila se dijagram toka pri kreiranju skice. Vidjet ćete da komentari prilično definiraju gdje se nalazio svaki blok dijagrama toka.

Otkrit ćete da su tipke u nizu / paralelnom krugu koji vam omogućuje korištenje jednog Arduino ulaznog pina za onoliko gumba koliko želite. Krug djeluje poput djelitelja napona za unos vrijednosti na analogni pin mijenjajući vrijednost očitanu svakim pritiskom na tipku. Možete koristiti serijski monitor za utvrđivanje vrijednosti vašeg kruga na osnovu vaših otpornika i promjenu "prihvaćenih vrijednosti" na skici.

Nadam se da ćete se zabaviti gradeći vlastite! Ako napravite jedan ili čak napravite neke modifikacije ovoga, podijelite s nama. Hvala vam na čitanju.

Korak 4: Programiranje i postavke

Sada za zabavu s IDE -om. Nadam se da ste popili kapućino. Možda će vam trebati da vam pomogne da ostanete budni.

Možda ćete otkriti da ćete morati postaviti neke biblioteke. Trebat će vam Wire.h Za I2C, LCD.h za LCD, LiquidCrystal_I2C.h za LCD s I2C upravljanjem. Također ćete morati upotrijebiti naredbu lcd.begin (20, 4) da kažete Arduinu da koristite LCD s 4 retka od 20 znakova i da možda postoje druge postavke.

Za informacije o instaliranju biblioteka pogledajte:

Možda ćete u Arduino IDE -u morati postaviti ploču i port na koji ste povezani. Priključak se može pronaći na upravljačkoj ploči računara/upravitelju uređaja/kontrolerima univerzalne serijske sabirnice. Morate shvatiti koji Arduino koristite. Koristim Arduino Nano, ali i Uno radi za ovo. Pažljivo odaberite postavke.

Možda ćete morati saznati svoju I2C adresu. Trebali biste ga moći čitati direktno sa džampera na ploči. I2C skener možete preuzeti i sa Arduino.cc ili sa https://www.gammon.com.au/forum/?id=10896 i drugih mjesta.

Negdje oko ove točke trebali biste moći učitati program na Arduino i testirati funkcionalnost. Da li LCD ekran svijetli? Možete li čitati likove? Jednom sam napravio krug, a zatim ga testirao da je pozadinsko osvjetljenje zasvijetlilo, ali likovi nisu bili čitljivi. Potrošili ste sate (tako je, HOURS) isprobavajući postavke i toniranje veza kako biste bili sigurni da je pravilno izgrađena. Odustao na par dana. Vratio sam se kasnije i shvatio da je promjenjivi otpornik na piggyback ploči postavljen na minimum. Pojačao je i likovi su bili vidljivi. Lupi glavom o stol. Još jedan razlog da udarite glavom o stol? Ako trebate promijeniti bateriju, možda ćete morati ponovo namjestiti ovaj promjenjivi otpornik. Kad se to dogodilo, izrezao sam malu rupu na stražnjoj strani kutije za pristup.

Možda ćete morati postaviti vlastite vrijednosti gumba u ovom programu na temelju otpornika koje koristite za svoje tipke. Za to možete koristiti ovu zgodnu malu skicu i ne zaboravite aktivirati serijski monitor. Pokrenite skicu i pritisnite svako dugme i zapišite svaku vrijednost. Zatim uredite skicu tako da odražava vrijednosti vašeg dugmeta. Zatim postavite uređenu skicu na svoju ploču i provjerite radi li.

Postoji mnogo malih varijabli koje sve moraju biti tačne, a vaše se mogu razlikovati od mojih. Strpljenje i isprobavanje različitih stvari pomoći će vam da vaše funkcionira. Također zapamtite da ste nakon postavljanja Arduino varijabli (poput naziva ploče, com 3, 5 ili bilo čega drugog, procesora i programatora [sve pod alatkama]) možda sve ispravno postavili, ali neće raditi jer morate ponovno pokrenuti sistem. Isključite Arduino i ponovo ga uključite u računar. Možda ćete morati sačuvati i ponovo pokrenuti računar.

Prenesite ovu skicu, pokrenite monitor, pritisnite tipke i zabilježite vrijednosti, a zatim uredite skicu Paper Rock Scissors zamjenjujući moje vrijednosti otpornika s vašim. Pokrenite skicu Paper Rock Makaze i provjerite radi li ispravno. Oh da, jeste li instalirali gumbe pogrešnim redoslijedom? Možda ćete ih morati ponovo instalirati ako ih želite određenim redoslijedom.

Zabavi se!

Korak 5: Skica za čitanje dugmeta pomoći će vam da pronađete svoje otporne vrijednosti za uređivanje u glavnu skicu. Pritisnite svako dugme i zabilježite svoje vrijednosti otpornika za ulazak u glavnu skicu

// skica za čitanje dugmeta

void setup () {

// ovdje postavite svoj kôd za postavljanje, da biste ga jednom pokrenuli:

Serial.begin (9600);

}

void loop () {{100} {101}

// ovdje unesite svoj glavni kôd, za ponavljanje:

int buTTon; // Za tipke za čitanje

buTTon = 0; // Za tipke za čitanje

buTTon = analogRead (A0); // Naredba za čitanje Buttons

kašnjenje (100);

Serial.println (buTTon);

Korak 6: Popis dijelova i alati koji bi vam mogli zatrebati

Lista dijelova sa Amazona:

Arduino Uno ili Arduino Nano

20x4 LCD ekran sa ili bez I2C

9v ili 6v kutija za baterije sa kliznim prekidačem SPST (ili klizni prekidač nabavite zasebno)

5x SPST tastera

1x Povučni otpornik 1k - 5k

5x otpornici manji od 1k, 200 - 500 Ohma su dobri

Popis dijelova Ostale lokacije ili trgovine:

9v ili 4x 1,5-voltna baterija (opcija 9v omogućuje recikliranje "uglavnom ispražnjenih" baterija)

Komandne trake (koristi se paket za ponovno punjenje) ili dvostrana ljepljiva traka

Spojnice telefonskog kabla (opcionalno, ali olakšavaju povezivanje žica)

Nekoliko centimetara 1/4 tiple

Mali vijci za drvo za montiranje tipla na LCD

Solder

Termoskupljanje za žice od 18 ga

Ostaci ili dijelovi za recikliranje:

Prazna kutija za miješanje pića od kapućina (nemaju svi 3D štampač, popijte malo kapućina i reciklirajte plastiku)

Otprilike 1 "x 2" otpad od ploča, iako sam koristio protoboard iz Amazona

Različite dužine od 18ga do 22ga žice ili Cat 5e čvrsto jezgro

Alati koji bi vam mogli zatrebati:

Mali Philips odvijač

Mali ravni odvijač

Exacto Knife

Lemilica i lemljenje

Škare za teške uslove rada

Kliješta s iglastim nosem

Vladar

Korak 7: Još informacija i glavna skica

Hvala vam na čitanju. Znam da je mnogo. Ovo mi je prvi Neukrotivi i samo ovo je bilo pomalo edukativno za mene. Gledajući unatrag, vidim da sam na nekim mjestima višeglasan, a na drugim prekratak. Trebalo je više raščlaniti sklop na korake. A budući da sam ovaj projekt gradio desetak puta, sve dok nije bilo pravo, neke slike su iz jednog ili drugog modela. Moram se vratiti i slikati samo jedan model. Također želim uključiti jedan ili dva video zapisa. Pa da, ja ću se vratiti i popraviti ovo. Ali za sada vam je dajem u ruke. Nadam se da ćete uživati u izgradnji isto koliko i ja. Hvala vam još jednom na čitanju.