Penguji Peranti Automatik Dengan Arduino: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Ini mungkin tidak kelihatan seperti banyak, tetapi ini mungkin perkara paling berguna yang pernah saya buat dengan Arduino. Ia adalah penguji automatik untuk produk yang saya jual yang disebut Power Blough-R. Bukan sahaja menjimatkan masa saya (ia telah menjimatkan masa sekurang-kurangnya 4 jam, dan mengira), tetapi juga memberi saya keyakinan yang lebih kuat bahawa produk ini 100% berfungsi sebelum dihantar.

Power Blough-R, diucapkan "Power Blocker" (ini adalah permainan pada nama saya yang secara mengejutkan disebut "kunci"!), Adalah untuk menyelesaikan masalah power backfeed yang sering anda alami ketika menggunakan octoprint dengan pencetak 3d.

Untuk menggunakan penguji, anda hanya meletakkan Power Blough-R ke dalam header USB dan tekan butang reset pada Arduino Nano. Penguji akan melalui sekumpulan ujian dan akan menunjukkan sama ada peranti lulus atau gagal ujian menggunakan LED bawaan Nano (Padat untuk lulus, berkelip kerana gagal).

Apabila anda mempunyai banyak perkara, mencari cara mengurangkan masa per unit boleh memberi kesan besar, menggunakan penguji ini mengurangkan masa yang saya perlukan untuk menguji unit dari kira-kira 30 saat hingga 5 saat. Walaupun 25 saat tidak kedengaran banyak, apabila anda mempunyai 100 perkara ini, ia akan bertambah!

Saya rasa perkara paling mengagumkan yang dapat saya katakan adalah dengan alat ini, saya memerlukan lebih pendek untuk menguji Power Blough-R dua kali daripada hanya untuk membuka beg anti-statik yang dihantar!

Anda mungkin tidak perlu membuat peranti yang tepat ini, tetapi semoga beberapa perkara yang saya lakukan mungkin berguna untuk anda.

Langkah 1: Lihat Video

Sebilangan besar yang saya bahas dalam penulisan ini terdapat dalam video ini, jadi periksa sama ada video adalah perkara anda!

Langkah 2: The Power Blough-R

Jadi apa itu Power Blough-R dan apa yang dilakukannya?

Sekiranya anda pernah menggunakan Octoprint dengan pencetak 3D anda, sering kali terdapat masalah di mana skrin pencetak anda tetap dihidupkan oleh kuasa USB dari raspberry pi, walaupun kuasa pencetak dimatikan. Walaupun ini bukan akhir dunia, ia boleh menjadi sangat menjengkelkan terutamanya di dalam bilik yang gelap.

Power Blough-R adalah PCB sederhana dengan penyambung USB Lelaki dan Wanita di atasnya, tetapi ia tidak menghubungkan talian 5V.

Terdapat kaedah lain untuk menyelesaikan masalah ini, ada yang memotong kabel 5V kabel USB mereka atau meletakkan pita di atas penyambung 5V, tetapi saya ingin membuat kaedah mudah dan mantap untuk mencapai hasil yang sama, tanpa merosakkan mana-mana Kabel USB!

Sekiranya anda berminat dengan Power BLough-R, mereka boleh membeli:

• Di Kedai Tindie saya (Kit atau Berkumpul)
• TH3dstudio.com (Berkumpul)

(Sama seperti BTW, siaran ini tidak ditaja dan saya tidak mempunyai penglibatan dengan TH3D selain bekalan Power Blough-Rs. Saya tidak menerima apa-apa tambahan kerana menyertakan pautan ke TH3D itu atau merupakan penulisan / video yang pernah dibincangkan sebagai sebahagian daripada perjanjian asal)

Langkah 3: Latar Belakang: Perintah Besar

Saya menjual Power Blough-Rs di kedai Tindie saya, terutamanya sebagai kit. Tetapi untuk yang saya jual dipasang, saya akan mengujinya dengan meter pelbagai. In akan menguji hubungan yang baik antara input dan output Ground, D- dan D + dan bahawa 5V tidak dihubungkan dan menguji jambatan.

Ini akan memakan masa sekitar 30 saat atau lebih dan sangat terdedah kepada saya untuk membuat kesilapan sekiranya saya tidak terlalu berhati-hati. Tetapi untuk jumlah produk yang saya jual, itu bukan komitmen masa yang besar.

Tetapi saya menyiarkan gambar Power Blough-R pada sub reddit percetakan 3d, dan Tim dari TH3DStudio.com menghubungi saya untuk bertanya mengenai pesanan beberapa stok di tokonya sebagai percubaan. Saya berkata pasti dan bertanya berapa banyak yang dia cari. Saya menjangkakan dia akan mengatakan 10 atau 20, tetapi dia berkata mari kita mulakan dengan 100….

Hampir mustahil untuk saya dengan yakin menguji 100 peranti dengan multimeter, jadi saya tahu saya harus melakukan sesuatu mengenainya!

Langkah 4: Perkakasan

Saya memilih cara paling mudah yang paling mudah untuk menyusunnya kerana saya agak tertekan untuk masa! Ia juga merupakan binaan yang sangat murah (kurang dari ~ $ 5 untuk segalanya).

• Arduino Nano (Yang ini mempunyai USB mikro, tetapi ada yang akan dilakukan) *
• Penembusan Terminal Nano Screw *
• Breakout USB Lelaki *
• Pelarian USB Wanita *
• Sebilangan Wayar

Tidak ada banyak perkara dalam perhimpunan ini. Memasukkan pin pengepala ke nano jika belum ada dan masukkan ke pemisah terminal skru.

5 wayar hendaklah disolder ke pelarian USB Lelaki dan Wanita. Perhatikan untuk wayar perisai, pelindung wanita tidak mempunyai pad untuk ini, jadi saya memasangkannya ke sisi penyambung. Kawat ini boleh dilucutkan di hujung yang lain dan dimasukkan ke terminal skru (Pastikan anda meninggalkan sedikit kendur supaya lebih mudah memasang dan keluar peranti)

Untuk penyambung lelaki saya menggunakan pin berikut

• GND> 2
• D +> 3
• D-> 4
• VCC> 5
• Perisai> 10

Untuk penyambung wanita saya gunakan:

• GND> 6
• D +> 7
• D-> 8
• VCC> 9
• Perisai> 11

* pautan afiliasi

Langkah 5: Perisian

Mula-mula anda perlu memuat turun Arduino IDE dan menyiapkannya jika anda belum memilikinya.

Anda boleh mengambil lakaran yang saya gunakan dari Github saya dan memuat naiknya ke papan. Setelah selesai, anda boleh pergi!

Semasa memulakan, lakaran berjalan melalui rangkaian ujian. Sekiranya semua ujian lulus, LED akan menyala. Sekiranya terdapat kegagalan, ia akan menyalakan LED terbina dalam. Peranti ini juga akan memberikan alasan kegagalan ke monitor bersiri, tetapi saya sebenarnya tidak menggunakan ciri ini.

Lakaran tersebut melalui ujian berikut

Ujian awal:

Ini untuk memastikan pin Perempuan membaca seperti yang diharapkan sambil mengabaikan pin lelaki. Lihat langkah logik Tri-state untuk maklumat lebih lanjut mengenai ini.

Ujian utama:

Ujian ini memeriksa bahawa GND, D +, D- dan Shield disambungkan semasa talian 5V disekat. Ini adalah untuk memeriksa fungsi utama Power Blough-R, di mana ia melewati semua yang lain daripada garis 5V.

Ujian Jambatan:

Ini memastikan bahawa tidak ada pin yang disatukan. Oleh itu, ia melintasi setiap pin, menetapkan outputnya dan kemudian memeriksa semua pin lain tidak dipengaruhi oleh ini.

Dalam beberapa langkah seterusnya, saya akan melalui beberapa ciri / konsep yang digunakan dalam ujian.

Langkah 6: INPUT_PULLUP

Ini sangat berguna di mana ia dapat menjimatkan perintang tambahan (per pin) dalam projek anda. Ia sangat berguna semasa anda menggunakan butang.

Apabila pin ditetapkan ke INPUT_PULLUP, pada dasarnya menghubungkan pin ke VCC dengan perintang 10k. Tanpa resistor pull-up (atau pull-down), keadaan default pin dianggap terapung dan anda akan mendapat nilai yang tidak konsisten semasa anda membaca pin tersebut. Oleh kerana nilai perintang cukup tinggi, keadaan pin mudah diubah dengan menerapkan tahap logik yang berbeza ke pin (contohnya apabila butang ditekan, ia menghubungkan pin ke tanah dan pin akan membaca RENDAH.

Saya menetapkan mod pin pin WANITA menjadi INPUT_PULLUP jadi saya mempunyai titik rujukan mengenai apa itu pin (TINGGI) selagi mereka tidak mempunyai kekuatan luaran di atasnya. Sepanjang ujian, pin MALE ditetapkan RENDAH dan apabila kedua-dua pin ini disambungkan, kami menjangkakan pin WANITA RENDAH.

Langkah 7: Logik Tri-keadaan

Untuk ujian awal, saya ingin memeriksa tahap logik pin FEMALE sambil pada dasarnya mengabaikan pin MALE.

Ini mungkin kelihatan seperti masalah kerana pin LELAKI pasti mempunyai tahap logik yang akan memberi kesan bukan?

Sebenarnya pin kebanyakan pengawal mikro mempunyai apa yang dikenali sebagai logik keadaan tiga, yang bermaksud bahawa terdapat 3 keadaan bahawa mereka boleh berada: TINGGI, RENDAH dan TINGGI TINGGI

IMPEDENSI TINGGI dicapai dengan menetapkan pin sebagai INPUT. Ini sama dengan meletakkan perintang 100 Mega OHM di hadapan pin, yang akan melepaskannya dengan berkesan dari litar kami.

Logik tri-keadaan adalah salah satu ciri utama dalam Charlie-plexing, yang merupakan cara ajaib untuk menangani LED individu menggunakan bilangan pin yang lebih sedikit. Lihat video di atas jika anda berminat untuk mengetahui lebih lanjut mengenai Charlie-plexing.

Langkah 8: Menguji Penguji

Ini sebenarnya merupakan langkah yang sangat penting, kerana jika anda tidak menguji bahawa penguji menangkap senario negatif, anda boleh yakin bahawa ketika ujian lulus, peranti berfungsi seperti yang diharapkan.

Sekiranya anda biasa dengan pengujian unit dalam pembangunan perisian, ini setara dengan membuat senario ujian negatif.

Untuk menguji ini, saya membuat beberapa papan dengan kesalahan pada mereka:

• Memateri header USB di sisi papan yang salah. Header USB akan sesuai dengan baik, tetapi garis Bawah tidak akan dihubungkan dan garis 5V akan. (malangnya ini tidak dibuat dengan sengaja, yang membuktikan perlunya penguji!)
• Merapatkan dua pin dengan sengaja untuk menguji kod ujian jambatan.

Langkah 9: Kesimpulannya

Seperti yang saya nyatakan pada awal penulisan ini, ini mungkin merupakan perkara paling berguna yang saya bina dengan Arudino.

Oleh kerana pesanan asal Tim memesan 200 Power BLough-Rs lagi dan sementara penjimatan masa sangat dihargai, keyakinan yang diberikan bahawa produk dalam keadaan sempurna adalah perkara utama yang saya nikmati darinya.

Sebenarnya untuk pesanan 200, Isteri saya pada dasarnya melakukan semua ujian terhadapnya. Dia sangat menyukai seberapa cepat penggunaannya dan betapa mudahnya penunjuk lulus / gagal.

Semoga ada yang berguna untuk dipelajari dari panduan ini, jika anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila tanya di bawah!

Semua yang terbaik, Brian

• Youtube
• Tindie