Πίνακας αποτελεσμάτων Bluetooth μπαταρίας ιόντων λιθίου: 4 βήματα (με εικόνες)

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

Εισαγωγή

Το έργο βασίζεται στις οδηγίες μου από τον προηγούμενο χρόνο: Πίνακας αποτελεσμάτων πινγκ πονγκ Bluetooth

Ο πίνακας αποτελεσμάτων είναι αφιερωμένος σε ερασιτέχνες λάτρεις του αθλητισμού και παίκτη πινγκ -πονγκ, αλλά δεν ισχύει μόνο για πινγκ -πονγκ. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άλλα αθλήματα όπως βόλεϊ, μπάντμιντον και κάθε άθλημα που απαιτεί καταμέτρηση πόντων. Με απλή αλλαγή λογισμικού, το λογισμικό θα μπορούσε να υιοθετηθεί σε οποιαδήποτε μέγιστη τιμή πόντων.

Η τεχνική αρχή βασίζεται στην επικοινωνία μέσω Bluetooth μεταξύ της μονάδας Table (μονάδα κάτω από το τραπέζι) και του ίδιου του πίνακα αποτελεσμάτων. Δύο κιβώτια ελέγχου είναι τοποθετημένα κάτω από το τραπέζι σε κάθε πλευρά της συσκευής αναπαραγωγής και συνδέονται με καλώδιο στη μονάδα τραπεζιού. Παίκτης μετά από κάθε νικηφόρο σημείο πατήστε το μεγάλο κουμπί αφής στο Πλαίσιο ελέγχου. Σύμφωνα με αυτήν την ενέργεια, η βαθμολογία αλλάζει επί του σκάφους σε τιμή συν ένα σημείο..

Σε σύγκριση με το παλιό έργο, υπάρχουν ορισμένες σημαντικές βελτιώσεις:

• Ο πίνακας αποτελεσμάτων είναι ασφάλεια. Όχι άλλη κύρια τάση 220V! Το τροφοδοτικό αποτελείται από δύο μπλοκ μπαταριών ιόντων λιθίου, το καθένα με δύο μπαταρίες, τύπου 18560. Η μονάδα πίνακα παραμένει τροφοδοτημένη από μία μπαταρία Li-ion 18560.
• Η κατασκευή απλοποιείται και όλα τα εξαρτήματα βρίσκονται σε μία μεγαλύτερη πλακέτα κυκλώματος εκτύπωσης.
• Το πλαίσιο είναι μικρότερο και λεπτότερο, περίπου 3,0 cm και μέγεθος ακριβώς Α4.
• Το λογισμικό είναι μια νέα έκδοση με διορθωμένα σφάλματα.

Κύρια χαρακτηριστικά:

• Μεγάλη οθόνη 7 τμημάτων 2,3 ιντσών
• Αγγίξτε τα κουμπιά ελέγχου
• Κανόνες ελεγχόμενου λογισμικού σύμφωνα με τους διεθνείς κανόνες για την επιτραπέζια αντισφαίριση
• Μεταφορά δεδομένων Bluetooth από τον πίνακα στον πίνακα αποτελεσμάτων
• Ενδείξεις κατάστασης μπαταρίας
• Χρόνος λειτουργίας μπαταρίας min. 5 ώρες (Πίνακας αποτελεσμάτων) και περίπου 12 ώρες για τον Πίνακα Ελέγχου
• Πλαίσια ελέγχου κάτω από το τραπέζι σε κάθε πλευρά του παίκτη
• Μονάδα πίνακα τοποθετημένη κάτω από τον πίνακα που συνδέεται με δύο κουτιά ελέγχου Το κουτί ελέγχου με το μπροστινό κουμπί αφής επιτρέπει την προσθήκη βαθμολογίας συν έναν πόντο για κάθε παίκτη
• Το κιβώτιο ελέγχου με το πίσω κουμπί αφής επιτρέπει τη διόρθωση μείον ένα σε περίπτωση λάθους
• Η διόρθωση γίνεται δεκτή μόνο για παίκτη με την τελευταία αυξημένη τιμή βαθμολογίας
• Επιβεβαίωση ήχου για κάθε πάτημα του κουμπιού
• Διαφορετικός ήχος μελωδίας στο τέλος του παιχνιδιού και του αγώνα
• Το τελικό σκορ εμφανίζεται 10 δευτερόλεπτα μετά το τέλος του αγώνα
• Τέλος αντιστοίχισης ενεργοποιεί την έναρξη ενός νέου παιχνιδιού μπαίνοντας στη λειτουργία ρύθμισης

Η ρύθμιση επιτρέπει την επιλογή:

• Αριθμός παιχνιδιών για αγώνα, προεπιλογή 3, επιλογές 4 έως 9
• Ο πρώτος παίκτης που σερβίρει Α ή Β, προκαθορισμένος Α
• Αλλάξτε πλευρά μετά από κάθε παιχνίδι, αν αλλάξει πλευρά, αλλάζει και η εμφανιζόμενη βαθμολογία στον Πίνακα αποτελεσμάτων

Προμήθειες

Πίνακας αποτελεσμάτων:

IC1 MAX7219 Led Display πρόγραμμα οδήγησης, Led Driver

• IC2, IC3 MAX394 (ή MAX333 που είναι φθηνότερο), 2x, Analog Switch
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 Ασύρματο Bluetooth, HC-05
• X1 Audio module LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N -Channel 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Sensor touch small 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7 -segment 2.3 ", 6x, Οθόνη
• LED7, 7 τμημάτων 0,56 ", Μικρή οθόνη
• LED8, LED9, λευκό led 2x
• LED10 μπλε led
• LED11 κόκκινο
• K3, K4 Relay TQ2-5V, 2x, Relay
• R1, R2, R6, R16 Αντίσταση 1k 4x,
• R3, R4 Resistor 470 2x,
• R5 Resistor 100,
• R7, R8 Resistor 22k, 2x,
• R9 - R14 Resistor 4k7 6x,
• R15 Resistor 220,
• C1, C5 Πυκνωτής M1 2x,
• C2 πυκνωτής 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• Γέφυρα Β1, Β2 ή άλτης,
• P1 - P3, Συνδέσεις 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Συνδέσεις για οθόνες 2,3 ιντσών, Pinhead
• Ηχείο 3W
• Διπλή μπαταρία ιόντων LI 2x, κάτοχος
• Μπαταρίες ιόντων λιθίου 4x, 3000mAh
• Υποδοχή USB, πίνακας διάσπασης, τύπου C
• Βιδωτό τερματικό,
• Εναλλαγή DPDT, Εναλλαγή
• Πλαίσιο Α4,

Μονάδα πίνακα:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 Ασύρματο Bluetooth, HC-05
• U3 Διπλός διακόπτης,
• Μονάδα ήχου U4, LM386
• R1 Resistor 1k,
• R2, R3 Αντίσταση 22k, 2x
• C1 πυκνωτής 470M,
• C2 πυκνωτής M1,
• J1 Διπλή υποδοχή, Τηλέφωνο
• Μπαταρία ιόντων λιθίου, 3000mAh
• Μπαταρία ιόντων λιθίου, Μονή θήκη
• Πίνακας διαρροής σύνδεσης USB, τύπου C
• Διακόπτης SPST,
• Ηχείο 3W
• Πλαστικό κουτί, κουτί μεγάλο

Πλαίσιο ελέγχου:

• Αισθητήρας αφής μεγάλο 4x, TTP223B
• 4 καλώδιο τηλεφωνικού καλωδίου περίπου 3μ
• Υποδοχή τηλεφώνου 2x
• Πλαστικό κουτί, κουτί μικρό

Πυκνωτής, αντίσταση, βίδες και άλλα μικρά εξαρτήματα διατίθενται σε τοπικά καταστήματα.

Απαιτούμενα κύρια εργαλεία:

• Πρόγραμμα οδήγησης για ασύρματο τρυπάνι
• Συγκολλητικό σίδερο
• Σετ κατσαβιδιών
• Εργαλείο πτύχωσης καλωδίων

Βήμα 1: Διάγραμμα καλωδίωσης

Πίνακας αποτελεσμάτων

Λεπτομερής περιγραφή της πλήρους ηλεκτρικής καλωδίωσης εμφανίζεται στο πρωτότυπο έγγραφο. Αυτή τη φορά θα εξηγήσω απλώς τις διαφορές.

Η νέα τροφοδοσία μπαταρίας θα πρέπει να αντικαταστήσει την παλιά με δύο τάσεις: +5V και -5V. Μια ονομαστική τάση μπαταρίας είναι περίπου 4,2V, αυτή δεν είναι αρκετή. Χρειαζόμαστε τάση ενίσχυσης. Η βάση μπαταρίας με ενσωματωμένο ενισχυτή τάσης για 5V είναι καλή λύση. Επιπλέον, η θήκη μπαταρίας περιέχει ενσωματωμένο φορτιστή μπαταρίας και προστασία μπαταρίας λιθίου. Με αυτόν τον τρόπο, οι μπαταρίες μπορούν να φορτιστούν στο εσωτερικό της θήκης.

Για μεγαλύτερες απαιτήσεις ισχύος υπάρχουν δύο μπαταρίες σε κάθε διαμέρισμα. Εδώ είναι ένας πολύ πρόχειρος υπολογισμός χωρίς να ληφθεί υπόψη η απόδοση: Η τρέχουσα κατανάλωση είναι περίπου 300mA για κάθε πηγή μπαταρίας 5V. Υποθέτοντας ότι ο χρόνος λειτουργίας των 10 ωρών χρειάζεται 1500mAh με 10, σημαίνει 15000mAh για 2 μπαταρίες. Αυτό σημαίνει 7500mAh για μία ισχύ μπαταρίας. Είναι πολύ περισσότερο από την τυπική χωρητικότητα γύρω στα 3500mAh. Για να ικανοποιηθεί ο χρόνος λειτουργίας περίπου 5 ώρες, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μπαταρίες ιόντων λιθίου τύπου 18650 με ενέργεια 3000 έως 4200mAh.

Το πρόβλημα είναι η φόρτιση της μπαταρίας. Και οι δύο μπαταρίες μοιράζονται ένα επίπεδο τάσης, μπορούμε να πούμε γείωση. Πηγή +5V. με τερματικό μείον και δεύτερη πηγή -5V με τερματικό συν. Οι έξοδοι και για τις δύο μπαταρίες συνδέονται σε σειρά. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, τα τροφοδοτικά πρέπει να συνδέονται παράλληλα, αν δεν το εμποδίσουμε να χρησιμοποιήσουμε δύο εξωτερικούς φορτιστές. Για το λόγο αυτό, τα ρελέ Κ3 και Κ4 προστίθενται στο ηλεκτρικό διάγραμμα.

Τα ρελέ ενεργοποιούνται εάν ο φορτιστής είναι συνδεδεμένος σε +5V. Σε αυτήν την περίπτωση τα τροφοδοτικά αλλάζουν από σειριακή σύνδεση σε παράλληλη. Κατά τη φόρτιση Ο πίνακας αποτελεσμάτων δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί, αυτό είναι ένα μειονέκτημα. Το δεύτερο μειονέκτημα είναι σχετικά μεγάλος χρόνος φόρτισης. Φορτιστής στο εσωτερικό της θήκης μπαταρίας και πρόσθετος εξωτερικός φορτιστής που παρέχει 5V, δημιουργούν έναν όχι πολύ αποτελεσματικό συνδυασμό. Ο χρόνος φόρτισης είναι πάνω από 12 ώρες. Εάν σκοπεύετε να φορτίσετε μπαταρίες εκτός του οργάνου, μπορείτε να παραλείψετε το ρελέ και να το κάνετε πιο γρήγορα εξωτερικά, αλλά λιγότερο άνετα.

Μονάδα πίνακα και κουτιά ελέγχου:

Η νέα μονάδα τραπεζιού δεν έχει αλλάξει πολύ σε σύγκριση με την παλιά. Η μπαταρία "κατάστασης" led´ και "on" led δεν είναι καλωδιωμένα από τη θήκη στον μπροστινό πίνακα και είναι ορατά μέσα από τρύπες στο πλάι του κουτιού. Αυτός ο τρόπος απλοποιείται η καλωδίωση και επομένως, αυτή η πλευρά του κουτιού πρέπει να είναι μπροστινή. Το ηχείο προσανατολίζεται επίσης προς αυτήν την πλευρά.

Αντί για δύο συνδετήρες τηλεφώνου για καλώδια Control Box, υπάρχει μόνο ένας διπλός συνδετήρας τηλεφώνου. Η σύνδεση με τη μονάδα ήχου τροποποιείται, προκειμένου να μειωθεί ο θόρυβος στο ηχείο.

Βήμα 2: Κατασκευή

Πίνακας αποτελεσμάτων

Για το σχεδιασμό PCB έχω συνηθίσει να κάνω σχεδιασμό PCB στο Eagle, αλλά αυτή η περίπτωση ήταν ιδιαίτερη. Η πλακέτα PC είναι σχετικά μεγάλη, το μέγεθος 285 x 206 mm είναι πάρα πολύ για Eagle, δωρεάν έκδοση. Αναζητώντας κάποιο άλλο λογισμικό PCB βρήκα το Easyeda. Είναι δωρεάν και δέχεται PCB σε οποιοδήποτε μέγεθος. Μέσα στον πίνακα υπάρχουν δύο μεγάλες αποκοπές για βάσεις μπαταρίας και μία για ηχείο. Η κατασκευή έγινε με JLCPCB και όλα τα κομμένα κόπηκαν από τον παραγωγό. Wasμουν χαρούμενος, γιατί αυτό μου έσωσε λίγη δουλειά.

Εάν δεν παραγγείλετε τον πίνακα, έχω επισυνάψει αρχεία Gerber για δύο πίνακες Πίνακας αποτελεσμάτων και πίνακας Μονάδα πίνακα. Είναι μια νέα έκδοση με ρελέ. Στην εικόνα στο άρθρο μου υπάρχει ακόμα παλιά έκδοση με ρελέ που έχουν προστεθεί στον εξωτερικό πίνακα, μην μπερδεύεστε.

Το PCB τοποθετείται στο πλαίσιο Α4. Έχω αγοράσει πλαίσιο για φωτογραφία σε μεγαλύτερο κατάστημα υλικού. Θα μπορούσε να είναι οποιοδήποτε Α4, αλλά θα πρέπει να έχει βάθος περίπου 3 εκατοστά. Ο πίνακας περιέχει οπές για τοποθέτηση και είναι εξοπλισμένος με βίδες μέσω πλαστικών στηριγμάτων.

Ο μπροστινός πίνακας καλύπτεται από διαφανές ακρυλικό γυαλί. Κάτω από γυαλί υπάρχει μάσκα φωτογραφικού χαρτιού με κομμένα παράθυρα για οθόνες. Αρχικά σκοπεύω να χρησιμοποιήσω ακρυλικό γυαλί γάλακτος χωρίς μάσκα, αλλά η ορατότητα ήταν κακή. Τέλος έβαλα μπροστά, διαφανές ακρυλικό γυαλί. Οι τρύπες για τις ενδείξεις μπαταρίας δεν είναι απαραίτητες κοπές, το φως είναι ορατό μέσω χαρτιού.

Προσέξτε να διατηρήσετε το ανώτερο επίπεδο εξαρτημάτων ακριβώς κάτω από ακρυλικό γυαλί. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για όλες τις οθόνες, όλες τις μονάδες led και όλα τα κουμπιά αφής. Εξαρτάται από το μέγεθος της πρίζας. Για οθόνες χρησιμοποιώ κεφαλές στρογγυλής καρφίτσας. Είναι πιο αξιόπιστα και το ύψος είναι αποδεκτό. Στην περίπτωσή μου χρησιμοποιώ ροδέλες απόστασης για να διατηρήσω το ανώτερο επίπεδο για κουμπιά αφής και led.

Ο μόσχος χαρτιού γίνεται από το Sketch στα Windows. Για να το κάνω πιο ζωντανό, εισάγω μια φωτογραφία από λιβάδι..

Μονάδα πίνακα

Τα φώτα των παιδιών κατάστασης στη θήκη της μπαταρίας είναι ορατά απευθείας μέσω οπών στον μπροστινό πίνακα. Υπάρχουν οπές για ηχεία στην ίδια πλευρά της μονάδας πίνακα.

Κουτί ελέγχου

Δύο καλώδια για κουτιά ελέγχου είναι τα τυπικά καλώδια τηλεφώνου 4 καλωδίων. Συνδέονται και στερεώνονται σε κάθε κουτί χωρίς σύνδεσμο. Στην άλλη πλευρά των καλωδίων, ο σύνδεσμος του τηλεφώνου τοποθετείται με εργαλείο πτύχωσης καλωδίων.

Μέσα στο κουτί, τα καλώδια συγκολλούνται απευθείας στο πρωτότυπο PCB. Σε αυτόν τον πίνακα είναι τοποθετημένοι δύο αισθητήρες αφής κάθετα, σε κάθε πλευρά του κουτιού. Στο σημείο της περιοχής αφής, υπάρχει τρύπα με διάμετρο 12mm, εύκολη πρόσβαση. Η κατασκευή φαίνεται καθαρά από τις συνημμένες φωτογραφίες.

Βήμα 3: Λογισμικό

Δύο αρχεία Arduino ino, ένα για πίνακα αποτελεσμάτων και ένα για μονάδα πίνακα (Control Box) βρίσκονται παρακάτω. Οι μονάδες Bluetooth HC-05 πρέπει να αντιστοιχιστούν αρχικά. Χρησιμοποιήστε εντολές Arduino, AT και οι καλύτερες οδηγίες είναι εδώ. Στον πίνακα αποτελεσμάτων υπάρχει master, το slave βρίσκεται μέσα στο Table Unit. Ο προτεινόμενος ρυθμός Baud είναι 38400 και η λειτουργία διεύθυνσης ως "επιδιόρθωση".

Και τα δύο αναφερόμενα ino αρχεία πρέπει να συμπληρώνονται με κοινά αρχεία pitches.h. Πώς να το κάνετε είναι στον ιστότοπο Arduino. Αυτή τη φορά τα ino αρχεία και όλα τα άλλα αρχεία φορτώθηκαν στον επεξεργαστή Instructables χωρίς προβλήματα και ελπίζω ότι θα κατεβάσουν εύκολα.

Γενικά, τα νέα αρχεία δεν διαφέρουν πολύ από τα παλιά, τα πρωτότυπα. Τι βελτιώνεται:

• Στη λειτουργία Switch Side υπάρχει παίκτης εξυπηρέτησης που αντικαταστάθηκε τη σωστή στιγμή του παιχνιδιού, το παλιό πρόβλημα διορθώθηκε
• Το κουμπί διόρθωσης είναι ενεργοποιημένο μόνο για την τελευταία συσκευή προβολής
• Η καταμέτρηση πόντων και η επιλογή του παίκτη σερβιρίσματος μετά τη διόρθωση μέσω του κουμπιού αφής στο Πλαίσιο ελέγχου είναι σταθερή.

Όσον αφορά το πρόγραμμα Arduino, δεν είμαι προγραμματιστής και γνωρίζω ότι ο κώδικας δεν θα μπορούσε να βελτιστοποιηθεί τέλεια, αλλά λειτουργεί σχεδόν τέλεια.

Βήμα 4: Συμπέρασμα

Η φωτεινότητα των αριθμών 7 τμημάτων στις εμφανιζόμενες φωτογραφίες έχει ξεθωριάσει, αλλά δεν είναι αλήθεια. Στην πραγματικότητα, είναι σαφές και αιχμηρό.

Μπορείτε να δείτε το πρωτότυπο βίντεο, όπου η φωτεινότητα είναι εντάξει. Στο επόμενο βίντεο1 μπορείτε να δείτε την επίδειξη των σημείων μέτρησης στον πίνακα αποτελεσμάτων μπαταρίας. Και πάλι, σε αυτό το βίντεο υπάρχει πρόβλημα με καθαρό φως τμήματος, αλλά το πρόβλημα προκαλείται από ισχυρό φωτισμό κατά την εγγραφή βίντεο.

Υπάρχουν ακόμα κάποιοι τρόποι ή προτάσεις για βελτίωση. Η κατανάλωση ρεύματος θα μπορούσε να μειωθεί με την αντικατάσταση των οθονών 7 τμημάτων από οθόνες TFT LCD με μέγεθος περίπου 2,3 . Εάν εμφανίζονταν μόνο αριθμοί, ο χώρος μνήμης θα ήταν αποδεκτός για το Arduino;

Ελπίζω ότι θα απολαύσετε αυτό το έργο και το άθλημα επίσης.