Συμβουλές για να κάνετε την ιδέα του έργου σας πραγματικότητα: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Το πιο κρίσιμο μέρος ενός επιτυχημένου έργου είναι να έχεις μια πραγματικά μεγάλη ιδέα, αλλά μερικές φορές η ιδέα είναι το εύκολο μέρος! Μετά από αυτό έρχεται η σκληρή δουλειά για να κάνετε μια τυχαία λάμψη ιδιοφυΐας σε κάτι που οι άνθρωποι "ωχ" και "αχ" ξεπεράσουν.

Αρχικά, η μετατροπή μιας έννοιας σε πραγματικότητα μπορεί να φαίνεται περίπλοκη, αλλά ακολουθώντας μερικούς απλούς κανόνες μπορείτε να σπάσετε οποιοδήποτε έργο σε διαχειρίσιμα χυμούς που είναι απλά μεμονωμένα αλλά όταν συνδυάζονται είναι φοβερά! Χρησιμοποιώντας το δυαδικό ρολόι Driftwood ως παράδειγμα, θα δείξω ότι η ανάπτυξη ενός πολύπλοκου κυκλώματος είναι μια σχετικά απλή εργασία, δίνοντας παράλληλα ορισμένες υποδείξεις στην πορεία.

Αυτό το διδακτικό δεν αφορά τη δημιουργία ενός έργου, αλλά παρέχει συμβουλές και κόλπα για το πώς να κάνετε τις ιδέες σας πραγματικότητα.

Βήμα 1: Δημιουργήστε μια λίστα λειτουργιών

Έχω κοιτάξει διάφορα δυαδικά ρολόγια που έχουν αναρτηθεί στο Instructables και σε άλλους ιστότοπους και πάντα ήθελα να φτιάξω ένα δικό μου αλλά δεν ήξερα από πού να ξεκινήσω. Η ευκολότερη προσέγγιση θα ήταν να αντιγράψετε τον κωδικό και το κύκλωμα κάποιου άλλου. Ωστόσο, ήθελα κάτι που να ξεχωρίζει το δικό μου καθώς και να είναι δικό μου δημιούργημα.

Το πρώτο βήμα ήταν να δημιουργήσω μια λίστα λειτουργιών που περιγράφει τι ήθελα να κάνει το ρολόι:

• Εμφάνιση της ώρας
• Λειτουργία συναγερμού
• Αλλαγή χρωμάτων οθόνης
• Αλλάξτε την ένταση της οθόνης με βάση το φως του περιβάλλοντος
• Τηλεχειριστήριο
• Ακριβής χρόνος

Από τη λίστα λειτουργιών μπορείτε να επεξεργαστείτε τις διάφορες λειτουργίες κυκλώματος που απαιτούνται - για παράδειγμα, για να αλλάξετε την ένταση της οθόνης με βάση το φως του περιβάλλοντος, πρέπει να μετρήσετε το φως και επομένως χρειάζεστε κάποιο υλικό για να το κάνετε αυτό. Ο πλήρης κατάλογος των μεμονωμένων κυκλωμάτων και η λειτουργία τους για το δυαδικό ρολόι μου έχει ως εξής:

• Μήτρα οθόνης LED - ένδειξη χρόνου
• Μικροελεγκτής (arduino) - έλεγχος χρόνου και συναγερμού, πρόγραμμα οδήγησης οθόνης
• Αναπαραγωγή ήχου - ήχος συναγερμού
• Αναγνώστης φωτισμού περιβάλλοντος - έλεγχος έντασης φωτός
• Ενότητα τηλεχειριστηρίου - τηλεχειριστήριο
• Ένδειξη ρύθμισης συναγερμού - ένδειξη συναγερμού
• Ρολόι πραγματικού χρόνου - ακριβής τήρηση χρόνου

Βήμα 2: Έρευνα

Μόλις διασπάσετε το έργο σας σε μεμονωμένες λειτουργίες κυκλώματος, μπορείτε να καθορίσετε τι γνωρίζετε πώς να κάνετε και τι πρέπει να ερευνηθεί. Χρησιμοποιώντας ξανά το παράδειγμα του ρολογιού, παραθέτω κάθε λειτουργία κυκλώματος και ποια ήταν η αρχική μου εκτίμηση

Κατανοητό - δεν απαιτείται έρευνα

• Μήτρα οθόνης LED
• Μικροελεγκτής (arduino)
• Συσκευή αναπαραγωγής ήχου
• Τηλεχειριστήριο
• Ένδειξη ρύθμισης συναγερμού

Άγνωστο - απαιτείται έρευνα:

• Αναγνώστης φωτισμού περιβάλλοντος
• Ρολόι πραγματικού χρόνου

Όπως έχω πει σε προηγούμενο οδηγό (Διορθώνοντας οθόνη με αρτοποιό), το διαδίκτυο είναι ένα από τα πιο ισχυρά διαθέσιμα εργαλεία. Θα πρέπει να μπορείτε να βρείτε παραδείγματα κώδικα και κυκλώματος για σχεδόν κάθε στοιχείο που θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε. Στο παράδειγμα του ρολογιού μου, ήμουν άνετος στον προγραμματισμό του Arduino για τον έλεγχο της οθόνης LED, αλλά δεν είχα χρησιμοποιήσει ποτέ ανθεκτική αντίσταση στο φως (LDR) πριν (ένα LDR αλλάζει την αντίστασή του με βάση το φωτεινό φως και ως εκ τούτου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιορίσει πόσο φωτεινό ο πίνακας LED πρέπει να είναι). Μετά από μια σύντομη αναζήτηση είχα βρει μια σειρά από σεμινάρια και είχα αρκετές πληροφορίες για να δοκιμάσω μερικές ιδέες.

Βήμα 3: Δοκιμή μεμονωμένων λειτουργιών κυκλώματος

Μόλις έχετε κάποιες ιδέες για το πώς μπορεί να κατασκευαστεί κάθε συνάρτηση κυκλώματος, δημιουργήστε ένα κύκλωμα που επιτρέπει μόνο αυτήν τη λειτουργία. Αυτό σας επιτρέπει να δοκιμάσετε τις ιδέες σας, να διασφαλίσετε ότι το στοιχείο είναι λειτουργικό και να ρυθμίσετε με ακρίβεια όλες τις παραμέτρους του χρόνου εκτέλεσης.

Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα LDR, δημιουργήθηκε ένα πολύ βασικό κύκλωμα και γράφτηκαν μερικές γραμμές κώδικα. Αυτό μου επέτρεψε να δω πώς η έξοδος LDR ποικίλλει με το φως και πώς θα μπορούσε να μετατραπεί σε χρήσιμη τιμή για τον έλεγχο της συστοιχίας LED.

Αρχικά, ο κώδικας έβγαζε μόνο την τιμή φωτεινότητας στη σειριακή έξοδο μέσα στο arduino IDE. Μόλις ήμουν σίγουρος ότι θα μπορούσα να επιτύχω επιτυχώς τον έλεγχο που ήθελα, το κύκλωμα επεκτάθηκε ώστε να περιλαμβάνει τη σειρά LED. Με τη συμπερίληψη της τελικής συσκευής εξόδου τόσο τα ελάχιστα όσο και τα μέγιστα επίπεδα φωτεινότητας θα μπορούσαν να ρυθμιστούν για να διασφαλιστεί ότι δεν θα τυφλώνεστε τη νύχτα ούτε θα μπορείτε να διαβάσετε την έξοδο όταν βρίσκεστε σε άμεσο ηλιακό φως.

Ως εναλλακτική λύση για τη φυσική κατασκευή του κυκλώματος, θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε προγράμματα όπως τα κυκλώματα Tinkercad για να προσομοιώσετε τόσο το κύκλωμα όσο και τον κώδικα. Προγράμματα όπως αυτά σας επιτρέπουν να γλιστρήσετε σε κάποιο χρόνο ανάπτυξης ενώ περιμένετε να τελειώσουν τα παιδικά μαθήματα μουσικής κλπ! Σε αυτό το βήμα επισυνάπτονται δύο εικόνες που δείχνουν τα δύο βήματα που περιγράφονται παραπάνω με τους παρακάτω συνδέσμους:

• LDR με σειριακή έξοδο
• Έλεγχος έντασης LED με LDR

Ένα καλό Εγχειρίδιο σχετικά με τη χρήση του Tinkercad μπορείτε να βρείτε εδώ:

Βήμα 4: Πρωτότυπο

Μόλις είστε σίγουροι για το πώς λειτουργούν τα μεμονωμένα στοιχεία, αναπτύξτε ένα κύκλωμα όπου κάθε λειτουργία κυκλώματος προστίθεται ξεχωριστά και ο κώδικας προσαρμόζεται για να λάβει υπόψη τη νέα λειτουργικότητα που έχετε προσθέσει.

Ενώ αυτό είναι πολύ πιο αργό από την προσθήκη όλων ταυτόχρονα και περιλαμβάνει τη συγγραφή πολλών προγραμμάτων, το όφελος είναι ότι μπορείτε να εντοπίσετε γρήγορα τυχόν διενέξεις μεταξύ των στοιχείων και να επιλύσετε το ζήτημα. Στην περίπτωσή μου, όλα λειτουργούσαν καλά μέχρι να συνδέσω το τηλεχειριστήριο. Καθώς υπήρχαν μηδενικά ζητήματα πριν από αυτό, θα μπορούσα να συγκεντρώσω την εύρεση βλαβών στον συγκεκριμένο τομέα. Αφού δεν εντοπίστηκαν προβλήματα με τη βασική ανίχνευση βλαβών, ζητήθηκαν συμβουλές από το Διαδίκτυο και το πρόβλημα επιλύθηκε. Αυτό είναι ένα παράδειγμα όπου νόμιζα ότι ήξερα πώς λειτουργεί κάτι, αλλά στο συγκεκριμένο κύκλωμα, αποδεικνύεται ότι δεν το έκανα! Μην ντρέπεστε ποτέ να σταματήσετε αυτό που κάνετε και να αναζητήσετε περισσότερες πληροφορίες.

Η ακολουθία των συνημμένων φωτογραφιών είναι μια προσπάθεια να δείξω τα διάφορα βήματα που πέρασα κατά την κατασκευή του τελικού πρωτοτύπου. Ο πίνακας LED παραλείφθηκε σε μερικές φωτογραφίες, αλλά αυτό ήταν μια παράβλεψη κατά τη λήψη των φωτογραφιών και όχι για οποιονδήποτε συγκεκριμένο λόγο!

Σχεδιάστε το ολοκληρωμένο κύκλωμα μόλις είστε απόλυτα ικανοποιημένοι με το πρωτότυπο, αλλά ΜΗ το αποσυναρμολογήσετε σε αυτό το σημείο.

Με παρόμοιο τρόπο με την ανάπτυξη των μεμονωμένων εξαρτημάτων, το κύκλωμα Tinkercad μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρωτοτυπία του πλήρους έργου. Υπάρχουν τόσο πλεονεκτήματα όσο και μειονεκτήματα σε αυτήν την προσέγγιση και είναι καλύτερο να δείτε τι λειτουργεί καλύτερα για εσάς. Το μεγαλύτερο πρόβλημα που έχω σημειώσει με τα online εργαλεία προσομοίωσης είναι ότι κάποια στιγμή περιορίζουν τις διαθέσιμες βιβλιοθήκες στοιχείων και κώδικα

Βήμα 5: Τελική κατασκευή

Ας ελπίσουμε ότι έχετε αρκετά στοιχεία για να κάνετε το τελικό κύκλωμα ενώ αφήνετε το πρωτότυπο ως αναφορά. Έχω διαπιστώσει ότι ανεξάρτητα από το πόσο πολύ φροντίζω να σχεδιάζω το κύκλωμα, είναι πάντοτε ευκολότερο να ανατρέξω στο πρωτότυπο για να επιβεβαιώσω μια σύνδεση ή έναν προσανατολισμό εξαρτήματος.

Γενικά χρησιμοποιώ τον πίνακα πρωτοτύπων για τα έργα μου, αλλά αν θέλετε το πιο στιβαρό και επαγγελματικό φινίρισμα, δοκιμάστε να φτιάξετε τα δικά σας PCB. Υπάρχουν πολλές καλές οδηγίες για αυτό (και να θυμάστε ότι το διαδίκτυο είναι ένα από τα καλύτερα εργαλεία που έχουμε!).

Αφιερώστε χρόνο για να εξετάσετε πώς κάθε στοιχείο πρόκειται να καθίσει στον πίνακα και σε τι χρειάζεται να συνδεθεί. Θέλετε να ελαχιστοποιήσετε το μήκος των κομματιών και να παρέχετε καλές ράγες ισχύος για να διασφαλίσετε ότι όλα λειτουργούν σωστά. Δεν ακολούθησα αυτήν τη συμβουλή και μετά την τελική κατασκευή, το arduino επαναφερόταν κάθε φορά που η μονάδα ήχου άρχισε να παίζει το ξυπνητήρι. Καθώς είχα κατασκευάσει ένα πρωτότυπο, ήξερα ότι όλα πρέπει να λειτουργήσουν και ότι το ζήτημα ήταν συνεπώς ειδικό για τη διάταξη του πίνακα. Μόλις τα ηλεκτρικά κομμάτια έγιναν μεγαλύτερα, όλα τα προβλήματα εξαφανίστηκαν.

Βήμα 6: Περίληψη

Όπως αναφέρθηκε στην αρχή, αυτό το διδακτικό δεν αφορούσε την κατασκευή ενός έργου, αλλά ήταν να βοηθήσει στην πραγματοποίηση πολλών επιτυχημένων και μοναδικών έργων. Για να το κάνετε αυτό θα πρέπει:

• Τεκμηριώστε τις κύριες λειτουργίες της ιδέας σας
• Χρησιμοποιήστε τη λίστα λειτουργιών για να δημιουργήσετε μεμονωμένες λειτουργίες κυκλώματος
• Εξετάστε κάθε λειτουργία κυκλώματος
• Δοκιμάστε κάθε λειτουργία κυκλώματος
• Αναπτύξτε ένα πρωτότυπο προσθέτοντας κάθε λειτουργία κυκλώματος ξεχωριστά
• Ολοκληρώστε το σχέδιο

Αυτή η διδακτική ήταν η γνώμη μου για το πώς να πετύχεις με επιτυχία μια αναλαμπή ιδιοφυΐας και να εφαρμόσεις επιτυχώς το απαιτούμενο κύκλωμα. Είμαι βέβαιος ότι υπάρχουν πολλές εναλλακτικές λύσεις. Ωστόσο, ξέρω ότι αυτό λειτουργεί για μένα και ελπίζω να λειτουργεί και για εσάς.