Πώς να φτιάξετε ένα φανάρι εργασίας με έναν πίνακα Auduino: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Τα φανάρια είναι συσκευές σηματοδότησης που χρησιμοποιούνται συνήθως σε διασταυρώσεις δρόμων, διαβάσεις πεζών και άλλες τοποθεσίες για τον έλεγχο της ροής της κυκλοφορίας. Ένα χειροκίνητο φανάρι με φωτιστικό φυσικού αερίου ήταν το πρώτο του είδος και η τεχνολογία έχει βελτιωθεί σημαντικά από την εισαγωγή του το χειμώνα του 1868.

Αυτό το διδακτικό θα εξετάσει πώς να δημιουργήσετε το δικό σας χειροκίνητο ελεγχόμενο φανάρι χρησιμοποιώντας έναν πίνακα Auduino, μαζί με κάποια κωδικοποίηση.

Προμήθειες

Εκτός από έναν πίνακα Auduino, θα χρειαστείτε το ακόλουθο υλικό για να φτιάξετε το δικό σας ελεγχόμενο φανάρι:

• 3 LED (1 κόκκινο, κίτρινο και πράσινο LED το καθένα)
• Μια σανίδα ψωμιού
• 3 αντιστάσεις 220 Ω
• 14 καλώδια βραχυκυκλωτήρων
• 1 διακόπτης με κουμπί
• 1 αντίσταση υψηλής αξίας (κατά προτίμηση αντίσταση 10, 000Ω)

Βήμα 1: Ρύθμιση του κυκλώματος

Πριν μπορέσουμε να προγραμματίσουμε το φανάρι, πρέπει να ρυθμίσουμε το κύκλωμα σε διάταξη με το κουμπί, τις αντιστάσεις, τις λυχνίες LED και τα καλώδια στη θέση τους. Ξεκινήστε συνδέοντας το Auduino Board σε ένα breadboard, όπως φαίνεται στην εικόνα #1.

Ξεκινήστε συνδέοντας ένα ζευγάρι κόκκινα και μαύρα καλώδια τις παράλληλες ράγες ισχύος, κόκκινο για τη θετική ράγα και μαύρο για την αρνητική ράγα. Στη συνέχεια, συνδέστε ένα άλλο ζευγάρι κόκκινα και μαύρα καλώδια στις θύρες της πλακέτας Auduino, το κόκκινο καλώδιο θα πρέπει να συνδεθεί στην υποδοχή 5V και το μαύρο καλώδιο θα πρέπει να συνδεθεί στη δεύτερη υποδοχή GROUND. Μόλις το κάνετε αυτό, μπορείτε να ρυθμίσετε τις λυχνίες LED, το κουμπί και τις αντιστάσεις, όπως φαίνεται στην εικόνα #2.

Ξεκινήστε παίρνοντας 3 αντιστάσεις 220Ω και ρυθμίστε τις σε μια στήλη, ακολουθώντας τα 3 LED, τοποθετημένα σε αυτή τη σειρά χρώματος: Κόκκινο, Κίτρινο και Πράσινο. Τα αρνητικά σκέλη σε κάθε LED πρέπει να συνδέονται στην ίδια σειρά με τις αντιστάσεις κάθετες σε αυτές. Τοποθετήστε τα πόδια κουμπιού στις ράγες που χωρίζονται με ένα διαχωριστικό στη μέση της σανίδας ψωμιού, μαζί με μια αντίσταση. Μόλις το κάνετε αυτό, προχωρήστε στη σύνδεση της καλωδίωσης με τα εξαρτήματα που θα χρειαστεί να προγραμματίσουμε στο Βήμα 2. Ανατρέξτε στην εικόνα #3 για να ολοκληρώσετε την καλωδίωση του κυκλώματός σας.

Πιάστε 10 καλώδια βραχυκυκλωτήρων και συνδέστε την κόκκινη σειρά LED στην καρφίτσα #10, την κίτρινη σειρά LED στην καρφίτσα #9 και την πράσινη σειρά LED στην καρφίτσα #8. Συνδέστε τα καλώδια τροφοδοσίας και γείωσης στα αντίστοιχα σημεία, όπως φαίνεται στην εικόνα #3. Τέλος, συνδέστε το πάνω δεξί πόδι του κουμπιού στο pin #12. Ανατρέξτε σε όλες τις εικόνες εάν δεν είστε βέβαιοι ότι το κύκλωμά σας είναι σωστό. Μόλις επιβεβαιώσετε ότι το τελικό κύκλωμά σας ταιριάζει με την εικόνα #3, προχωρήστε στο βήμα 2.

Βήμα 2: Προγραμματισμός του κυκλώματος

Προχωρήστε για να ανοίξετε μια διεπαφή προγραμματισμού που είναι συμβατή με τον πίνακα Arduino (δηλαδή. TinkerCAD, Arduino IDE κ.λπ.) και αντιγράψτε τον κωδικό που εμφανίζεται παραπάνω. Εάν γίνει σωστά, το κύκλωμά σας θα πρέπει να έχει απενεργοποιημένα όλα τα LED στην αρχή. Μόλις πατήσετε το κουμπί, θα ανάψει η πράσινη λυχνία LED. Για άλλη μια φορά, το κίτρινο LED θα ανάψει και το πράσινο LED θα σβήσει. Τέλος, αν το πιέσετε άλλη μια φορά θα ανάψει το κόκκινο LED και θα σβήσει το κίτρινο LED. Πιέζοντας αυτό το κουμπί για άλλη μια φορά θα απενεργοποιηθούν όλα τα LED και θα τελειώσει ο βρόχος. Πιέζοντας ξανά το κουμπί θα επαναλάβετε το βρόχο του φωτεινού σηματοδότη.

Βήμα 3: Ενσωμάτωση κώδικα Μορς στο φανάρι

Μόλις είστε ικανοποιημένοι με τον κωδικό σας και θέλετε να δοκιμάσετε κάτι διαφορετικό, μπορείτε να κωδικοποιήσετε ένα σύστημα εξόδου κώδικα Μορς έξω από τις λυχνίες LED φανών. Αυτός ο κωδικός εκτυπώνει το γράμμα στη Σειριακή οθόνη όταν το LED αρχίσει να βγάζει το γράμμα σε κώδικα Μορς.

Λάβετε υπόψη ότι το μοτίβο "SOS" χρησιμοποιεί μόνο το κόκκινο LED για την εκπομπή του μηνύματος, ενώ το μοτίβο "VACATION" χρησιμοποιεί τόσο το κόκκινο όσο και το πράσινο LED για τη διαφοροποίηση των κουκκίδων και των παύλων. Εάν γίνει σωστά, η πράσινη λυχνία LED για το μοτίβο "SOS" θα ανάψει μία φορά για να δείξει ότι ο κύκλος έχει ολοκληρωθεί και θα επανεκκινηθεί στιγμιαία και το κίτρινο LED για το μοτίβο "VACATION" θα ανάψει στη θέση του πράσινου LED χρησιμοποιείται για παύλες, ωστόσο αυτό εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό με ένα πράσινο LED στο μοτίβο "SOS". Για να αλλάξετε μοτίβα, πατήστε παρατεταμένα το κουμπί για πέντε δευτερόλεπτα όταν ανάψει η πράσινη ή η κίτρινη λυχνία LED στο μοτίβο "SOS" ή "VACATION" αντίστοιχα.

Βήμα 4: Περίληψη

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΛΑΧΙΣΤΟΥ ΧΕΙΡΟΚΙΝΗΤΙΚΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΚΙΝΗΣΗΣ

Τι είναι φανάρι;

Τα φανάρια είναι συσκευές αυτόματης σηματοδότησης που χρησιμοποιούνται συνήθως σε διασταυρώσεις δρόμων, διαβάσεις πεζών και άλλες τοποθεσίες για τον έλεγχο του όγκου κυκλοφορίας. Ένας χειροκίνητος φωτεινός σηματοδότης ήταν πρώτος στο είδος του και η τεχνολογία έχει βελτιωθεί σημαντικά από τότε που παρουσιάστηκε το χειμώνα του 1868.

Δημιουργία κυκλώματος

Το κύκλωμα αποτελείται από μια βασική σανίδα ψωμιού, έναν πίνακα Arduino, 3 LED, 4 αντιστάσεις, 1 κουμπί και πολλά καλώδια. Η συναρμολόγηση αυτού του αντισυλληπτικού απαιτεί λίγη υπομονή και χρόνο, καθώς οι τοποθετήσεις των εξαρτημάτων του κυκλώματος πρέπει να είναι τέλειες, καθώς η τοποθέτηση ενός εξαρτήματος σε λάθος σημείο μπορεί να οδηγήσει σε δυσλειτουργία του συστήματος κυκλώματος και ορισμένα πράγματα μπορεί να μην λειτουργούν σωστά.

Μέθοδοι

Διάφορες μέθοδοι μπορούν να περιλαμβάνουν ένα χειροκίνητο διακόπτη που μπορεί να περάσει από τις τρεις φάσεις, οι οποίες μπορούν να επιτευχθούν χρησιμοποιώντας ένα κουμπί ή διακόπτη μοχλού με πολλές "ταχύτητες". Πατώντας ένα κουμπί θα περάσουν οι 3 φάσεις μία προς μία με την κατάλληλη σειρά, αλλάζοντας τη "θέση" ενός μοχλού από την άλλη πλευρά θα αλλάξει η φάση ανάλογα με τη θέση που βρίσκεται (δηλαδή το αριστερό άκρο του μοχλού είναι κόκκινο, η μέση είναι κίτρινη, το δεξί άκρο είναι πράσινο). Οι άνθρωποι μπορούν επίσης να προσπαθήσουν να αυτοματοποιήσουν το σήμα προγραμματίζοντας το φανάρι να αλλάζει την όψη του φωτός σε χρονικά διαστήματα (δηλαδή 30 δευτερόλεπτα για πράσινο, 5 δευτερόλεπτα για κίτρινο και 60 για κόκκινο).

συμπέρασμα

Εν κατακλείδι, η αναδημιουργία ενός φανάρι σε μέγεθος κλίμακας είναι δυνατή και συνοδεύεται από μοναδικούς περιορισμούς και ποικιλία στη λειτουργία και τη λειτουργία του.

Βήμα 5: Συμπέρασμα

Μόλις όλα είναι στη θέση τους, ελέγξτε ξανά για τυχόν σφάλματα στον κώδικα που έχετε αντιγράψει πληκτρολογώντας για να βεβαιωθείτε ότι όλα λειτουργούν. Παρακάτω είναι ένα βίντεο της ακολουθίας κώδικα Μορς ενσωματωμένο στο κύκλωμα φανάρι σε δράση, μαζί με τα γράμματα που εκτυπώνονται στο Serial Monitor!