Automatski tester uređaja s Arduinom: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ovo možda ne izgleda puno, ali ovo je vjerojatno najkorisnija stvar koju sam ikada napravio s Arduinom. To je automatski tester za proizvod koji prodajem pod nazivom Power Blough-R. Ne samo da mi štedi vrijeme (trenutno mi je uštedjelo najmanje 4 sata i računajući), već mi daje i puno jače uvjerenje da je proizvod 100% funkcionalan prije isporuke.

Power Blough-R, izgovara se "Power Blocker" (to je igra na moje ime koja se iznenađujuće izgovara kao "lock"!), Za rješavanje problema napajanja sa povratnim napajanjem koji često možete doživjeti kada koristite oktoprint sa 3D štampačem.

Da biste koristili tester, samo postavite Power Blough-R u USB zaglavlja i pritisnite gumb za resetiranje na Arduino Nano. Tester će prolaziti kroz niz testova i pokazat će je li uređaj prošao ili nije uspio pomoću ugrađene Nano LED diode (svijetli neprekidno, treperi za neuspjelo).

Kad imate puno toga za napraviti, pronalaženje načina za smanjenje vremena po jedinici može imati ogroman utjecaj, korištenje ovog testera mi je skratilo vrijeme testiranja jedinice sa otprilike 30 sekundi na 5 sekundi. Iako 25 sekundi ne zvuči puno, kad imate 100 -ak ovih stvari, to se zbraja!

Mislim da je najimpresivnija stvar koju mogu reći o ovome: s ovim alatom potrebno mi je manje vremena za testiranje Power Blough-R dva puta nego za otvaranje antistatičke vrećice u kojoj se isporučuje!

Vjerojatno nećete trebati praviti ovaj uređaj, ali nadam se da bi vam ovo što radim moglo biti od koristi.

Korak 1: Pogledajte video

Većina onoga što obrađujem u ovom pisanju dostupno je u ovom videu, pa provjerite jesu li vam video zapisi!

Korak 2: Power Blough-R

Dakle, šta je Power Blough-R i čemu služi?

Ako ste ikada koristili Octoprint sa svojim 3D štampačem, često postoji problem u kojem ekran vašeg štampača ostaje uključen USB napajanjem od maline pi, čak i kada je štampač isključen. Iako ovo nije kraj svijeta, može postati prilično neugodno, posebno u mračnoj prostoriji.

Power Blough-R je jednostavno PCB sa muškim i ženskim USB konektorom, ali ne povezuje 5V liniju.

Postoje i druge metode za rješavanje ovog problema, neki ljudi presijecaju 5V liniju svog USB kabela ili stavljaju traku preko 5V konektora, ali htio sam smisliti jednostavan, robustan način za postizanje istog ishoda, bez ikakvog oštećenja USB kablovi!

Ako ste zainteresirani za Power BLough-R, dostupni su za kupnju:

• U mojoj trgovini Tindie (komplet ili sastavljeno)
• TH3dstudio.com (sastavljeno)

(Baš kao i BTW, ovaj post nije sponzoriran i nemam veze s TH3D-om osim opskrbe Power Blough-R-a. Nisam primio ništa dodatno jer sam uključio veze na TH3D ili se o njemu pisalo/o videu se ikada raspravljalo kao dio prvobitnog dogovora)

Korak 3: Pozadina: velika narudžba

Prodavao sam Power Blough-R u svojoj trgovini Tindie, uglavnom kao komplete. Ali za one koje sam prodao sastavljene, testirao bih ih sa višemetarskim. In bi testirao dobru vezu između ulaza i izlaza uzemljenja, D- i D+ i da 5V nije spojen i testiranje za mostove.

To bi trajalo otprilike 30 sekundi i bilo mi je sklona praviti greške ako nisam bio vrlo oprezan. Ali za količinu sklopljenih koje sam prodavao, to nije bila velika vremenska obaveza.

No, postavio sam sliku Power Blough-R-a na pod reddit za 3d štampanje, a Tim sa TH3DStudio.com me je kontaktirao tražeći da naručim neke da se skladište u njegovoj radnji kao probni period. Rekao sam sigurno i pitao koliko traži. Očekivao sam da će reći 10 ili 20, ali rekao je da počnemo sa 100 …

Bilo bi mi gotovo nemoguće da pouzdano testiram 100 uređaja s multimetrom pa sam znao da moram učiniti nešto po tom pitanju!

Korak 4: Hardver

Otišao sam na apsolutno najjednostavniji način na koji sam ovo mogao sastaviti jer sam bio malo pritisnut vremenom! To je takođe bila zaista jeftina konstrukcija (manje od ~ 5 USD za sve).

• Arduino Nano (Ovaj ima mikro USB, ali bilo koji će uspjeti)*
• Nano Screw Terminal Breakout*
• Muški USB proboj*
• Ženski USB proboj*
• Some Wire

Sastavljanje ovoga zapravo nema puno. Lemite igle zaglavlja na nano ako već nisu i umetnite ih u prekid vijčanih stezaljki.

5 žica treba lemiti na muškim i ženskim USB prekidačima. Napomena za zaštitnu žicu, ženski prekid nije imao podlogu za to pa sam ga lemio sa strane konektora. Ove se žice mogu skinuti s drugog kraja i uvrnuti u vijčane stezaljke (Pazite da ostavite malo prostora kako biste lakše uključili i isključili uređaje)

Za muški konektor koristio sam sljedeće pinove

• GND> 2
• D+> 3
• D-> 4
• VCC> 5
• Štit> 10

Za ženski konektor sam koristio:

• GND> 6
• D+> 7
• D-> 8
• VCC> 9
• Štit> 11

*affilate link

Korak 5: Softver

Prvo ćete morati preuzeti Arduino IDE i postaviti ga ako ga već nemate.

Skicu koju sam koristio možete preuzeti sa svog Github -a i postaviti je na ploču. Kad to učinite, dobro je da krenete!

Prilikom pokretanja, skica prolazi kroz skup testova. Ako svi testovi prođu, ugrađena LED dioda će se uključiti. Ako dođe do kvara, trepće ugrađena LED dioda. Uređaj će također prikazati razlog kvara na serijski monitor, ali ja zapravo ne koristim ovu funkciju.

Skica prolazi kroz sljedeće testove

Početni test:

Ovo služi za provjeru da li ženski pinovi očitavaju očekivano, zanemarujući muške iglice. Za više informacija o ovom, pogledajte korak logike tri stanja.

Glavni test:

Ovaj test provjerava jesu li GND, D+, D- i oklop povezani dok je 5V linija blokirana. Ovo služi za provjeru glavne funkcionalnosti Power Blough-R, gdje prolazi kroz sve osim 5V linije.

Test mosta:

Time se provjerava da nijedan od pinova nije spojen zajedno. Dakle, on korača kroz svaki pin, postavljajući njegov izlaz, a zatim provjerava da li na sve ostale pinove ovo utječe.

U sljedećih nekoliko koraka proći ću kroz neke značajke/koncepte korištene u testiranju.

Korak 6: INPUT_PULLUP

Ovo je zaista koristan način na kojem vam može uštedjeti dodatni otpornik (po pinu) u vašem projektu. Posebno je korisno kada koristite dugmad.

Kada je pin postavljen na INPUT_PULLUP, on u osnovi povezuje pin na VCC sa 10k otpornikom. Bez pull-up (ili pull-down) otpornika, zadano stanje pina se smatra plutajućim i dobit ćete nedosljedne vrijednosti kada pročitate pin. Kako je to velika vrijednost za otpornik, stanje pina se lako mijenja primjenom drugačije logičke razine na pin (na primjer kada se pritisne tipka, povezuje pin na masu i pin će čitati LOW.

Postavio sam način pin -ova ženskih pinova na INPUT_PULLUP tako da imam referentnu tačku kakva bi igla trebala biti (HIGH) sve dok na njih ne djeluju vanjske sile. Kroz testove, muški pinovi su postavljeni NISKO, a kada bi se ova dva trebala spojiti, očekivali bismo da će ženski pin biti NISKI.

Korak 7: Logika u tri stanja

Za početni test, htio sam provjeriti logički nivo ženskih pinova, u osnovi zanemarujući muške pinove.

Ovo može izgledati kao problem jer bi muški pinovi morali imati neki logički nivo koji bi utjecao, zar ne?

U stvari, pinovi većine mikrokontrolera imaju ono što je poznato kao tro-državna logika, što znači da imaju 3 stanja u kojima mogu biti: VISOKA, NISKA i VISOKA IMPEDENCIJA

VISOKA IMPEDENCIJA se postiže postavljanjem pina kao ULAZ. To je ekvivalent stavljanju 100 Mega OHM otpornika ispred pina, što će ga učinkovito isključiti iz našeg kruga.

Logika s tri stanja jedna je od glavnih značajki Charlie-plexinga, koji je neka vrsta čarobnog načina adresiranja pojedinačnih LED dioda pomoću manjeg broja pinova. Pogledajte gornji video zapis ako vas zanima više o Charlie-plexingu.

Korak 8: Testiranje testera

Ovo je zapravo zaista važan korak, jer ako ne testirate da li tester hvata negativne scenarije, možete biti sigurni da će uređaj, kada je test prošao, raditi kako je predviđeno.

Ako ste upoznati s jediničnim testiranjem u razvoju softvera, to je ekvivalent stvaranju scenarija negativnih testova.

Da bih ovo testirao, stvorio sam nekoliko ploča sa greškama:

• Lemljeni USB zaglavlja na pogrešnoj strani ploče. USB zaglavlja će se dobro uklopiti, ali uzemljenje neće biti spojeno, a 5V linija će biti. (nažalost, ovaj nije stvoren namjerno, što dokazuje potrebu za testerom!)
• Namjerno premošćen dva pina za testiranje koda za testiranje mosta.

Korak 9: Zaključak

Kao što sam spomenuo na početku ovog pisanja, ovo je vjerojatno najkorisnija stvar koju sam napravio s Arudinom.

Budući da je Tim prvobitnu narudžbu naručio još 200 Power BLough-R-ova i iako je ušteda vremena iznimno cijenjena, ono što uživam u povjerenju koje proizvod daje u savršenom je stanju glavna stvar u kojoj uživam.

Zapravo, za 200, moja žena ih je u osnovi testirala. Zaista joj se svidjelo kako se brzo koristi i koliko je jednostavan pokazatelj uspješnosti/uspješnosti.

Nadam se da ćete iz ovog vodiča naučiti nešto korisno, ako imate pitanja, slobodno pitajte ispod!

Sve najbolje, Brian

• YouTube
• Tindie