Papan Skor Bluetooth Bateri Li-ion: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Pengenalan

Projek ini berdasarkan Instructables saya dari tahun lalu: Papan Papan Tenis Meja Bluetooth

Papan Skor dikhaskan untuk peminat sukan amatur dan pemain tenis meja Tetapi ia tidak berlaku hanya untuk tenis meja. Boleh digunakan untuk sukan lain seperti Bola Tampar, Badminton dan setiap sukan yang memerlukan pengiraan mata. Dengan perubahan perisian yang sederhana, perisian dapat diadopsi dengan nilai poin maksimum dalam pertandingan.

Prinsip teknikal didasarkan pada komunikasi melalui Bluetooth antara Unit meja (unit di bawah jadual) dan Papan Skor itu sendiri. Dua Kotak Kawalan dipasang di bawah meja di setiap sisi pemain dan dihubungkan dengan kabel ke Unit Meja. Pemain selepas setiap titik kemenangan tekan butang sentuh besar pada Kotak Kawalan. Berdasarkan tindakan itu, skor diubah menjadi nilai tambah satu mata..

Jika dibandingkan dengan projek lama, terdapat beberapa peningkatan yang ketara:

• Papan markah adalah keselamatan. Tiada lagi voltan utama 220V! Bekalan kuasa terdiri daripada dua blok bateri Li-ion, masing-masing dengan dua bateri, jenis 18560. Unit Meja tetap dikuasakan oleh satu bateri Li-ion 18560.
• Pembinaan dipermudahkan dan semua komponen terletak pada satu papan litar cetak yang lebih besar.
• Bingkai lebih kecil dan lebih tipis, kira-kira 3.0 cm dan berukuran tepat A4.
• Perisian adalah versi baru dengan kesalahan yang diperbetulkan.

Ciri-ciri utama:

• 7-segmen besar memaparkan 2.3 inci
• Butang kawalan sentuh
• Peraturan dikawal perisian mengikut peraturan antarabangsa untuk Pingpong
• Pemindahan data Bluetooth dari jadual ke Papan Skor
• Penunjuk keadaan bateri
• Min masa operasi bateri 5 jam (Papan Skor), dan kira-kira 12 jam untuk Panel Kawalan
• Kotak kawalan di bawah meja di setiap sisi pemain
• Unit Meja dipasang di bawah meja yang disambungkan ke dua kotak kawalan Kotak kawalan dengan butang sentuh depan memungkinkan untuk menambah skor ditambah satu mata untuk setiap pemain
• Kotak kawalan dengan butang sentuh belakang membenarkan pembetulan tolak satu sekiranya berlaku kesilapan
• Pembetulan hanya diterima untuk pemain dengan peningkatan nilai skor terakhir
• Pengesahan bunyi untuk setiap tekan butang
• Bunyi melodi yang berbeza pada akhir permainan dan perlawanan
• Skor akhir ditunjukkan 10 saat selepas tamat perlawanan
• Perlawanan akhir mengaktifkan permulaan permainan baru dengan memasuki mod pengaturan

Tetapan membenarkan untuk memilih:

• Bilangan permainan untuk perlawanan, pratetap adalah 3, pilihan 4 hingga 9
• Pemain berkhidmat pertama A atau B, pratetap A
• Ubah sisi selepas setiap permainan, jika sisi diganti, skor yang ditunjukkan di Papan Skor juga diubah

Bekalan

Papan Skor:

Pemacu Paparan LED IC1 MAX7219, Pemacu Led

• IC2, IC3 MAX394 (atau MAX333 yang lebih murah), 2x, Analog Switch
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 Bluetooth Tanpa Wayar, HC-05
• Modul audio X1 LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N-Channel 6 x, MOSFET
• TTP1 - TTP4 Sensor sentuh kecil 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7-segmen 2.3 ", 6x, Paparan
• LED7, 7-segmen 0.56 ", Paparan kecil
• LED8, LED9, putih diketuai 2x
• LED10 berwarna biru
• LED11 berwarna merah
• Relay K3, K4 TQ2-5V, 2x, Relay
• R1, R2, R6, R16 Perintang 1k 4x,
• R3, R4 Perintang 470 2x,
• Perintang R5 100,
• R7, R8 Perintang 22k, 2x,
• R9 - R14 Perintang 4k7 6x,
• Perintang R15 220,
• C1, C5 Kapasitor M1 2x,
• Kapasitor C2 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• Jambatan B1, B2 atau pelompat,
• P1 - P3, Penyambung 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Penyambung untuk paparan 2,3 inci, Pinhead
• Pembesar suara 3W
• Bateri Double LI-ion 2x, Pemegang
• Bateri Li-ion 4x, 3000mAh
• Penyambung USB, papan pelarian, jenis-C
• Terminal skru,
• Tukar DPDT, Togol
• Bingkai A4,

Unit Jadual:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 Bluetooth Tanpa Wayar, HC-05
• Suis berganda U3,
• Modul Audio U4, LM386
• Perintang R1 1k,
• R2, R3 Perintang 22k, 2x
• Kapasitor C1 470M,
• Kapasitor C2 M1,
• Penyambung berganda J1, Telefon
• Bateri Li-ion, 3000mAh
• Bateri Li-ion, Pemegang tunggal
• Papan pemecah penyambung USB, jenis-C
• Tukar SPST,
• Pembesar suara 3W
• Kotak plastik, Kotak besar

Kotak kawalan:

• Sensor sentuh besar 4x, TTP223B
• Kabel telefon 4 wayar kira-kira 3m
• penyambung telefon 2x
• Kotak plastik, Kotak kecil

Kapasitor, perintang, skru dan bahagian kecil lain boleh didapati di kedai tempatan.

Alat utama yang diperlukan:

• Pemandu Bor Tanpa Kord
• Besi pematerian
• Set pemutar skru
• Alat kelim kabel

Langkah 1: Diagram Pendawaian

Papan Skor

Penerangan terperinci mengenai pendawaian elektrik lengkap ditunjukkan dalam dokumen asal. Kali ini saya akan menerangkan perbezaan.

Bekalan kuasa bateri baru harus menggantikan yang lama dengan dua voltan: + 5V dan -5V. Voltan nominal satu bateri sekitar 4.2V, ini tidak mencukupi. Kita memerlukan voltan rangsangan. Pemegang bateri dengan penggalak voltan bersepadu untuk 5V adalah penyelesaian yang baik. Di samping itu, pemegang bateri mengandungi pengecas bateri bersepadu dan perlindungan bateri litium. Dengan cara ini bateri boleh dicas di dalam pemegang.

Untuk keperluan kuasa yang lebih besar terdapat dua bateri di setiap petak. Berikut adalah pengiraan secara kasar tanpa mengambil kira kecekapan: Penggunaan semasa adalah sekitar 300mA untuk setiap sumber bateri 5V. Dengan andaian 10 jam masa operasi kita memerlukan 1500mAh hingga 10, itu bermaksud 15000mAh untuk 2 bateri. Ini bermaksud 7500mAh untuk satu kuasa bateri. Ia jauh lebih besar daripada kapasiti biasa sekitar 3500mAh. Untuk berpuas hati dengan waktu operasi sekitar 5 jam, bateri Li-ion jenis 18650 dengan tenaga 3000 hingga 4200mAh, dapat digunakan.

Masalahnya ialah pengecasan bateri. Kedua-dua pek bateri berkongsi satu tahap voltan, kita boleh katakan ground. Sumber + 5V. oleh terminal tolak dan sumber kedua -5V oleh terminal tambah. Keluaran untuk kedua-dua pek bateri dihubungkan secara bersiri. Semasa mengecas, bekalan kuasa mesti disambungkan selari, jika kita tidak menghalang penggunaan dua pengecas luaran. Atas sebab ini, geganti K3 dan K4 ditambahkan pada rajah elektrik.

Relay diaktifkan jika pengecas disambungkan ke + 5V.. Dalam kes ini bekalan kuasa ditukar dari sambungan bersiri ke selari. Semasa mengecas Papan Skor tidak dapat digunakan, ini adalah keburukan. Kelemahan kedua adalah masa pengecasan yang agak lama. Pengecas di dalam pemegang bateri dan pengecas luaran tambahan yang menyediakan 5V, mewujudkan kombinasi yang tidak begitu berkesan. Masa pengecasan melebihi 12 jam. Sekiranya anda merancang untuk mengecas bateri di luar alat, anda boleh menghilangkan geganti dan melakukannya dengan lebih pantas secara luaran, tetapi kurang selesa..

Unit Meja dan Kotak Kawalan:

Unit Meja Baru tidak banyak berubah berbanding yang lama. LED "state" led "dan" on "bateri tidak disambungkan dari pemegang ke panel depan dan kelihatan melalui lubang di sisi kotak. Cara ini adalah penyederhanaan pendawaian dan oleh itu, bahagian kotak ini mestilah bahagian depan. Pembesar suara berorientasikan ke sisi ini juga.

Daripada dua penyambung telefon untuk wayar Kotak Kawalan, hanya ada satu penyambung telefon berganda. Sambungan ke modul audio diubah, untuk mengurangkan kebisingan pada pembesar suara.

Langkah 2: Pembinaan

Papan Skor

Untuk reka bentuk PCB saya biasa membuat reka bentuk PCB di Eagle, tetapi kes ini istimewa. Papan PC agak besar, ukuran 285 x 206 mm terlalu banyak untuk Eagle, versi percuma. Mencari beberapa perisian PCB lain yang saya dapati Easyeda. Ia percuma dan menerima PCB dalam pelbagai saiz. Di dalam papan terdapat dua potongan besar untuk pemegang bateri dan satu lagi untuk pembesar suara. Fabrikasi dilakukan oleh JLCPCB dan semua pemotongan dipotong oleh pengeluar. Saya gembira, kerana ini menjimatkan beberapa pekerjaan.

Sekiranya anda tidak memesan papan, saya telah melampirkan fail Gerber untuk dua papan Papan dan papan Unit Meja. Ia adalah versi baru dengan relay. Pada gambar dalam artikel saya masih ada versi lama dengan relay ditambahkan pada papan luaran, jangan keliru.

PCB diletakkan ke bingkai A4. Saya telah membeli bingkai untuk gambar di kedai perkakasan yang lebih besar. Ini mungkin berukuran A4, tetapi harus sekitar 3 cm. Papan berisi lubang untuk dipasang dan dilengkapi dengan skru melalui pendakap plastik.

Panel depan ditutup dengan kaca akrilik lutsinar. Di bawah kaca terdapat topeng kertas foto dengan tingkap yang dipotong untuk paparan. Pada asalnya saya merancang untuk menggunakan gelas akrilik susu tanpa topeng, tetapi jarak penglihatannya buruk. Akhirnya saya meletakkan di depan kaca akrilik lutsinar. Lubang untuk penunjuk bateri tidak perlu dipotong, cahaya dapat dilihat melalui kertas.

Berhati-hatilah untuk menjaga bahagian atas komponen di bawah kaca akrilik. Ini berlaku terutamanya untuk semua paparan, semua modul butang sentuh dan semua sentuhan. Ia bergantung pada saiz soket. Untuk paparan saya menggunakan kepala pin bulat. Mereka lebih dipercayai dan tinggi boleh diterima. Dalam kes saya, saya menggunakan mesin basuh jarak jauh untuk mengekalkan tahap atas untuk butang sentuh dan led.

Kertas musk dilakukan oleh Sketch di Windows. Untuk menjadikannya lebih meriah saya memasukkan gambar padang rumput..

Unit Jadual

Lampu status status pada pemegang bateri dapat dilihat secara langsung melalui lubang di panel depan. Terdapat lubang untuk pembesar suara di bahagian yang sama dari Unit Meja.

Kotak kawalan

Dua kabel untuk Kotak Kawalan adalah kabel telefon 4 wayar standard. Mereka dipasang dan dipasang di setiap Kotak tanpa penyambung. Di sisi lain kabel, penyambung telefon dipasang dengan alat kelim kabel.

Di dalam kotak, wayar disolder terus ke prototaip PCB. Di papan ini dipasang dua Sensor Sentuh tegak lurus, di setiap sisi kotak. Di tapak kawasan sentuhan, terdapat lubang dengan diameter 12mm, mudah diakses. Pembinaannya jelas dari gambar yang dilampirkan.

Langkah 3: Perisian

Dua fail ino Arduino, satu untuk Papan Skor dan satu untuk unit Jadual (Kotak Kawalan) ada di bawah. Modul Bluetooth HC-05 mesti dipasangkan pada mulanya. Gunakan arahan Arduino, AT dan arahan terbaik ada di sini. Di Papan Skor ada master, hamba berada di dalam Unit Meja. Kadar Baud yang disyorkan adalah 38400 dan mod alamat sebagai "fix".

Kedua-dua fail ino yang disebutkan harus dilengkapi dengan nada fail biasa.h. Caranya adalah di laman web Arduino. Kali ini fail dan semua fail lain dimuat ke editor Instructables tanpa masalah dan saya harap dapat dimuat turun dengan mudah.

Secara amnya, fail baru tidak jauh berbeza dengan yang lama, atau yang asli. Apa yang diperbaiki:

• Dalam mod Switch Side terdapat pemain servis yang diganti pada waktu permainan yang tepat, masalah lama sudah selesai
• Butang pembetulan didayakan untuk pemain terakhir yang disajikan sahaja
• Pengiraan mata dan pemilihan pemain servis setelah pembetulan melalui butang sentuh di Kotak Kawalan diperbaiki.

Mengenai program Arduino, saya bukan pengaturcara dan saya tahu bahawa kod tidak dapat dioptimumkan dengan sempurna, tetapi berfungsi hampir sempurna.

Langkah 4: Kesimpulannya

Kecerahan nombor 7 segmen pada foto yang dipaparkan semakin pudar, tetapi tidak benar. Sebenarnya, Ia jelas dan tajam.

Anda dapat melihat video asal, di mana kecerahannya OK. Pada video1 seterusnya anda dapat melihat demonstrasi titik penghitungan pada Papan Skor Bateri. Sekali lagi, pada video ini terdapat masalah dengan cahaya segmen yang jelas, tetapi masalahnya disebabkan oleh Pencahayaan yang kuat semasa merakam video.

Masih ada beberapa cara atau cadangan untuk penambahbaikan. Penggunaan arus dapat dikurangkan dengan mengganti paparan 7-segmen dengan paparan TFT LCD dengan ukuran sekitar 2,3 . Sekiranya hanya angka yang ditunjukkan, ruang memori akan dapat diterima untuk Arduino?

Saya harap anda dapat menikmati projek dan sukan ini juga.