Maagiset vastaukset pallo Arduino Pro Minin ja TFT -näytön avulla: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Hetki sitten tyttäreni ja minä erosimme Magic 8 -pallon, jotta hän voisi korvata kaksikymmentä vastausta valitsemillaan. Tämä oli lahja ystävälle. Se sai minut miettimään, kuinka tehdä se laajemmassa mittakaavassa. Voisimmeko saada enemmän kuin 20 vastausta? Sähköisellä versiolla voimme!

Joten tässä kuvataan, kuinka purin Mattel Magic 8 Ballin (anteeksi, Mattel) ja käytin pyöreää TFT-näyttöä uskomattoman määrän lisävastauksia varten (pienin löydetty micro-SD-kortti oli 8 Gt, joten se on todella liioittelua mihin sitä käytetään). Pallo käyttää Sparkfun Wake-on-shake -levyä laukaisemaan vastauksen ja sammuttamaan pallon myöhemmin akun säästämiseksi. Latauslevyä käytetään akun lataamiseen USB -liitännästä.

Tarvikkeet

Osat:

Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz

SparkFun Wake on Shake

Litiumioniakku - 400 mAh

Järjestäjä 12kpl TP4056 latausmoduuli 5V Micro USB 1A 18650 litiumakun latauslevy suojalaturimoduulilla (tarvitset vain yhden näistä, mutta 12 kpl oli alle 9 dollaria)

DAOKI 5kpl Micro SD -muistikortti (tarvitset jälleen vain yhden, mutta 5 -pakkaus oli silti alle 9 dollaria)

DFRobot 2,2 tuuman TFT LCD -näyttömoduuli

Kingston 8 Gt: n microSD (sinulla saattaa olla vanha näistä talosi ympärillä)

Neljänneskokoinen Perma-Proto-leipälevy-piirilevy (voit myös käyttää mitä tahansa PCB: tä)

Magic 8 pallo

FTDI Basic breakout 3.3V (sinulla saattaa olla jo jokin näistä, jos olet tehnyt samanlaisen projektin Arduino Pro Minin tai vastaavan piirilevyn kanssa)

4 -nastainen kotelo, jossa on 2,54 mm: n JST XH -uros-/naarasliitin, kaksoisjohdinsarja (valinnainen, mutta suositeltava akun liittämiseen)

Muut perustarvikkeet:

Sugru Moldable Glue (voisi käyttää teippiä ja kuumaa liimaa, mutta pidän tästä paremmin)

Ilmastointiteippi

Kaksipuolinen vaahtoteippi

Johto

Työkalut:

Juotin

Valitsemasi pyörivä työkalu (esim. Dremel)

Huonekalupuristin

Vaihe 1: Leikkaa Magic 8 pallo puoliksi

Sinun on ensin jaettava Magic 8 Ball puoliksi. Kiinnitin omani työpöydälle tasainen puoli alaspäin huonekalupuristimella. Leikkaa pallon saumaa pitkin Dremelillä, johon on kiinnitetty perusleikkauslevy. Sinun on leikattava syvälle, melko pitkälle niin pitkälle kuin leikkauslevy sallii. Ota rauhallisesti. Jopa leikkaamisen jälkeen saatat joutua käyttämään litteää ruuvitalttaa tai talttaa lopullisen erottamisen suorittamiseen. Siellä on sylinteri, joka pitää "maagisen" nesteen ja ikosaedrin (kaksikymmentä puolista muotoa - kyllä, minun piti katsoa sitä ylös). Heitä se pois tai käytä sitä jossakin muussa projektissa. Jos käytät sitä toisessa projektissa, kerro minulle mitä teit, niin tiedän mitä tehdä omalleni.

Sinulle jää kaksi puoliskoa, kuten kuvissa näkyy. Olen tehnyt tämän nyt kolme kertaa ja viimeisimmän kerran, valkoinen huuli oli sileä eikä harjanteita, joten pallosi voi näyttää hieman erilaiselta kuin kuvassa.

Ulkoreunan ympärillä on edelleen muovikuonaa (sulanut ja kovettunut muovi). Jarruta se käsilläsi, jos voit; työkalun käyttäminen vaarantaa pallon maalipinnan ja kuona irtoaa melko helposti.

Vaihe 2: Valmista pallo

Pallon muovipuoliskoihin on tehtävä kaksi muutosta.

Ensinnäkin avoimessa puoliskossa, jossa on "8", meidän on ajettava alue, joka on riittävän suuri, jotta USB -latauskorttimme voi istua USB -portti ulospäin. Käytin Dremelia, johon oli kiinnitetty karkea hiontarumpu. Haluat tämän niin ohuen kuin saat ilman puhdistusta. Leikkaa sitten pieni aukko juuri niin suureksi, että USB -portti voi työntyä ulos. Käytin jarrusatulaa USB -portin mittaamiseen, mutta voit luultavasti silmätä tämän, jos tarvitset. Jälleen käytin Dremelia pienellä leikkuulaitteella aukon tekemiseen. Kaksi ensimmäistä kuvaa osoittavat aukon ja miltä se näyttää USB -kortin takana.

Toiseksi, toisella puoliskolla, jossa on reikä molemmilla puolilla ja valkoinen muovinen huuli, valmista paikka näytön istumiseen. Aukon sisällä, johon näyttö istuu, aukon sisäpuolella on muoviset harjanteet ja kuminen (?) Laippa. Ota laippa ulos ja aseta se sivuun. Palautamme sen myöhemmin, mutta haluamme sen olevan poissa tämän vaiheen tieltä. Näytön toisella puolella on suorakulmainen suulakepuristus, joka ei salli sen istua tasaisesti aukossa, jos joitakin näistä harjuista ei poisteta. Käytä Dremelin karkeaa hiomarumpua uudelleen ja aja ne alas niin paljon kuin mahdollista. Tule reiästä, jossa näyttö on parhaassa kulmassa. Sen pitäisi näyttää kuvilta, kun se on valmis. Huomaa, että kuvissa näkyy näyttö paikallaan, mutta ÄLÄ KOSKAA sitä vielä.

Vaihe 3: Valmistele vastaukset Micro-SD-kortille

Tämä vaihe on hieman monimutkaisempi kuin luulet. Jos et halua luoda omaa vastausluetteloa, siirry tämän vaiheen viimeiseen kappaleeseen.

Tarkoituksena on, että voimme antaa pallolle minkä tahansa luettelon merkkijonoista, joita käytetään mahdollisina vastauksina, ja ne keskitetään ruudulle ilman taukoja sanojen keskellä. Emme halua suorittaa tätä käsittelyä mikrokontrollerilla ja haluamme staattisen tietueen koon sisältävän tiedoston, jotta voimme löytää minkä tahansa rivin nopeasti.

Vaikka näyttö on pyöreä, se on toiminnallisesti virtuaalinen suorakulmainen näyttö, jossa vain ympyrän sisällä olevat pikselit näkyvät. Näyttö voi näyttää monikokoista tekstiä, mutta käytämme vain pienintä versiota, joka on 6 x 8 pikseliä. Tätä kokoa käytettäessä näyttö voi laittaa näyttöön 315 merkkiä (21 merkkiä riviä ja 15 riviä), mutta vain 221 on näkyvissä ja jokaisella rivillä on eri määrä näkyviä merkkejä. Näetkö ongelman?

Kirjoitin Java -ohjelman ottamaan muotoilemattomien vastausten tiedoston ja muuntamaan ne täysin keskitettyihin tietueisiin, jotka voidaan helposti näyttää pyöreällä TFT -näytöllä. (linkki "FormatToPicksFileFullyCentered.java" -tiedoston lataamiseen).

Menemättä koko koodin selitykseen yleisenä ajatuksena on, että työskentelemme taaksepäin keskeltä (ish) ja lisäämme välilyöntejä varmistaaksemme, että emme katkaise sanoja näkyvien viivojen yli, ja teemme sitten saman asian keskushyökkääjä. Lopuksi selaamme kaikki rivit läpi ja keskitämme jokaisen rivin koko 21 merkkirivin sisään luodaksemme täsmälleen 316 tavun tietueen (315 aakkosnumeerista merkkiä ja uuden rivin merkki). Koodi toimii itse asiassa kolmen fontin, x 3, x 2 ja x 1, avulla, mikä on suurin fontti, jota voidaan käyttää ja joka sopii silti tekstiin. Keskitys on hieman poissa x 2 ja x 3 -fontit, anteeksi. Varo merkkejä, jotka vievät enemmän kuin yhden tavun, ne voivat heittää pois tulostettavan tiedoston.

Kopioi "picks.txt" -tiedosto micro-SD-kortille.

Jos et halua käydä läpi vaikeuksia luoda oma luettelo poiminnoista, olen sisällyttänyt luetteloni valinnoistani, jotka voit kopioida SD -kortille ja käyttää. En voinut ladata.txt -tiedostoa ohjekirjoihin tällä hetkellä, joten tässä on linkki, josta voit ladata picks.txt -tiedoston.

Vaihe 4: Lähetä koodi Arduino Miniin

Ensinnäkin, jos et ole koskaan käyttänyt Arduino Pro Miniä aiemmin, et voi vain kytkeä USB -kaapelia ja ladata; sinun on käytettävä FTDI -korttia ja kytkettävä johdot mini -laitteen asianmukaisiin nastoihin. En anna opetusohjelmaa siitä täällä, niitä on paljon verkossa. Minulle en halunnut juottaa pysyvää liitintä mikrokortille, jota käytettäisiin vain kerran koodin lataamiseen, joten tein pienen leikkeen, jolla voidaan ohjelmoida mini ilman juottamista (katso kuvat). Tämä on saanut inspiraationsa Fiddyn kaltaisista tuotteista, mutta minulla ei ole helppoa pääsyä 3D -tulostimeen, joten tein oman perunalastuleikkeestä. Jos ihmiset ovat kiinnostuneita, teen opastuksen juuri sitä varten.

Koodiin. Tässä koodissa on pari mielenkiintoista osaa, mutta se on enimmäkseen suoraviivaista.

Asennustoiminnossa on kunnollinen määrä koodia, joka käsittelee hyvän satunnaisen siemenen saamista. Tyypillinen tapa käyttää analogista lukemista yhdistämättömästä nastasta ei kokemukseni mukaan anna riittävän vaihtelevaa vastausta. Saan numeron välillä 477 ja 482. Koska Arduinon satunnaisfunktiolla on yksi ja vain yksi sekvenssi ja siemen määrää, mistä aloittaa tässä järjestyksessä, niin kapea alue ei lopulta tuota tarpeeksi mahdollisia vastauksia. Muista, että tämä koodi alkaa olennaisesti alusta aina, kun Wake-on-Shake -lauta kytkee virran pois ja takaisin päälle, joten siemenen määrittämä aloitusjärjestyksen sijainti on ratkaiseva. Tämän helpottamiseksi kirjoitan hyvin pienen tiedoston SD -kortille, jotta voin seurata viimeistä siementä ja lisätä sen uuteen arvoon, joka tulee yhdistämättömästä nastasta.

Kun valinta on valittu silmukkafunktiossa ja luettu merkkitaulukkoon, emme voi vain tulostaa koko merkkijonoa. Näytöllä on raja, kuinka kauan merkkijonoa se voi käsitellä kerrallaan. Tästä syystä meidän on kierrettävä jokainen viidentoista rivin läpi ja lähetettävä ne näytölle yksi kerrallaan.

Tarvittavat ulkoiset kirjastot:

ST7687S -kirjasto

DFRobot-Display-kirjasto

Vaihe 5: Johdotkaa komponentit

Aika tehdä kaikki johtojen juottaminen. Minulla oli taipumus erehtyä hieman pidempien johtojen puolella kuin todella tarvitsin, mutta se päättyi hyvin.

Oheisessa kaaviossa TFT -näyttöä edustaa pikemminkin liitin kuin kuva koko näytöstä (jolle en löytänyt Fritzing -osaa). Olen merkinnyt johdot/nastat sen mukaan, miten ne on merkitty osaan. Samoin SD -kortti ei ole tarkka, jota käytin, mutta merkitsin luettelon osan johdot/nastat.

On yksi komponentti, jota en juottanut yhteen tässä vaiheessa: akku. Sen sijaan käytin nelinapaista liitintä, jossa kaksi keskitappia oli poistettu (toinen kuva). Näin sain testata kaikki komponentit, jotka on kytketty yhteen, ja irrottaa sitten akku, kun kiinnitin kaiken palloon.

Lopuksi käytin neljänneskokoista pysyvää leipälevypiirilevyä tehostaaksesi ja jaettuja yhteyksiä. Sen näkee kokoonpanokuvista.

Testaa, että kaikki toimii

Vaihe 6: Kiinnitä komponentit palloon

Aseta ensin näyttö paikalleen ja käytä sitä Sugru -ruuvilla (kaksi ensimmäistä kuvaa). Älä unohda aiemmin irrotettua laippaa, sinun on pidettävä se paikallaan ennen näytön kiinnittämistä paikalleen.

Seuraavaksi teipasin esilaudan pallon tyhjän puoliskon pohjaan. Pidin kaikki juotokseni levyn toisella puolella, joten minulla oli vielä puolet laudasta, jonka voisin teipata. Teipasin sitten akun saman puolikkaan proto-levyn päälle (kolmas kuva).

Molemmat puolikkaat on nyt kytketty johdoilla. Selvitä mihin USB -reikä päätyy, kun laitat molemmat puolikkaat yhteen. Jos valkoisessa huulessa piikit ovat kiinni, muista, että sen on laskeuduttava keskelle valkoisen huulen kiilaa, koska kiinnitämme USB -latauslevyn kahden huulen muovisen harjanteen väliin.

Kiinnitä USB-latauslevy pienellä palalla kaksipuolista vaahtoteippiä. Kaksipuolisen teipin ei pitäisi peittää koko latauslevyn pohjaa, koska johdot kiinnitetty pää roikkuu valkoisen huulen keskireunan yli. Nauhan tulisi siis peittää noin kolme neljäsosaa levyn pohjapinnasta. Aseta teippi ensin levyn pohjaan ja paina se sitten valitsemaasi kohtaan. USB -liittimen tulee olla pallon reunassa ja tarttua muovin mustalle alueelle menemättä pallon ulkopuolelle. Käytä lopuksi lisää Sugrua levyn päällä ja kiinnitä molemmin puolin. Tämä vain lisää voimaa, kun kaapeli työnnetään USB -porttiin.

Aseta micro-SD-kortti SD-korttimoduuliin nyt

Voit halutessasi kiinnittää muut komponentit valkoiseen huuliin. Laitoin loput komponentit näytön taakse.

Vaihe 7: Laita kaksi puoliskoa takaisin yhteen

Tarkista, että olet asettanut SD -kortin ja että olet testannut kaikki osat yhdessä.

Ok, jos olet valmis, tee pitkä käärme jostakin Sugru -liimasta ja aja se ympäri pallon puolikkaan reunan ympäri valkoisella huulella (ensimmäinen kuva). Liima on asetettava suoraan risteykseen, jossa muovin mustavalkoiset osat tulevat yhteen. Liiman laittaminen tänne varmistaa vahvan sidoksen ja minimoi halkeamasta puristuvan liiman määrän puolikkaiden yhdistämisen jälkeen.

Paina kaksi puoliskoa yhteen varmistaen, että USB -portti tarttuu sitä varten aiemmin leikatun reiän läpi. Kiinnitä kaksi puolikasta yhteen huonekalupuristimen avulla juuri niin tiukasti, että puolikkaat pysyvät yhdessä, eikä niitä tarvitse puristaa lujasti. Sugru -liima kovettuu noin 24 tunnissa.

Jos sinulla on jonkin verran liimaa, joka puristui ulos liitoksesta, raaputa se irti sormellasi tai sileällä kankaalla/paperipyyhkeellä.