Проект Raspberry PI Dice: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Хороший маленький проект по пайке, и когда-то завершил упражнение по программированию Raspberry PI. Мы находимся взаперти из-за вируса короны, поэтому это попытка пройти домашнее обучение и занять моего 10-летнего сына. Это хороший маленький проект, потому что после того, как он припаял плату и проверил, что она работает от источника питания, он может подключить ее к Raspberry Pi и запрограммировать ее на работу как игральные кости.

И прежде, чем кто-нибудь скажет…. это был очень простой взгляд на кости, если вы хотели, вам нужно было иметь только 3 провода, идущие к светодиодам, первый из которых является центром «ОДИН», второй - это два светодиода, которые отображают «ДВА» и, наконец, 4 Светодиоды, которые отображают «ЧЕТЫРЕ», число 3 состоит из 1 и 2, пять - это 1 и 4, и, наконец, 6 - это 2 и 4. Все это было частью обучения, так как вы можете упростить программу, чтобы управлять 1, 2 и 4 светодиода.

• 7 * светодиодов,
• Резисторы 7 * 120 Ом,
• Резистор 1 * 10 кОм,
• 1 * нажмите, чтобы сделать кнопку.
• 1 * планка 14 полосок по 20 отверстий (см. Фото)
• 10 * отрезков цветной проволоки.
• 10 * разъемов dupont female,
• 10 * секций термоусадки для покрытия разъемов.
• 1 * длина припоя.

Требуются инструменты.

• паяльник,
• тепловая пушка,
• обжимной инструмент для клемм dupont,
• бокорезы.

Шаг 1: разрезать доску и сломать пути

Итак, во-первых, давайте посмотрим на тип платы, который я использую. Он имеет разные названия, такие как вероборд, матричная плата, стрип-плата и макетная плата. Я знаю это как veroboard, и вы, кажется, можете поискать это имя, чтобы найти его. Мне нравится думать об этой плате как о следующем этапе после использования макетной платы (платы, на которой вам просто нужно вставить компоненты в клеммы, которые идут полосами). Этот тип платы - следующая лучшая вещь после создания печатной платы, и если бы вы были Собираетесь сделать только один или два проекта, тогда вы действительно не потрудитесь сделать печатную плату.

Так как же использовать эту доску?

• Сначала используйте лист бумаги и спланируйте свой дизайн. выработать требуемый размер.
• Затем отрежьте доску по размеру с помощью пилы с мелкими зубьями и начисто подпилите края. Важно, чтобы следы были аккуратными в конце, так как они могут иметь заусенцы от резки и короткое замыкание между дорожками.
• Вы можете, если хотите, попробовать все компоненты на этом этапе, чтобы убедиться, что все подходит.
• Когда я доволен, что все подходит, я люблю обрезать дорожки там, где это необходимо.

На фотографиях вы можете видеть, что я вырезал все необходимые дорожки (всего 11) и установил резисторы. Дорожки вырезаю сверлом на 3 мм. Теперь я должен отметить, что размещение компонентов вдоль дорожки на самом деле не совсем правильный способ делать что-то, однако размещение светодиодов, представляющих игральные кости, было более важным.

Шаг 2: резисторы, светодиоды и перемычки

Итак, я поместил резисторы в плату и, хотя я не входил в закон полного сопротивления, я объяснил своему сыну, что резисторы имеют разные значения, а цвета показывают, какое значение. Следовательно, я сказал своему сыну расположить все резисторы в одном направлении. Точно так же, когда дело дошло до светодиодов, я показал ему плоскую часть корпуса светодиода и короткую ножку, с помощью которой можно было определить правильный способ размещения светодиода. На фотографиях вы должны увидеть, что 4 светодиода установлены в одну сторону, а три других - в противоположную.

После пайки резисторов и светодиодов я добавил ссылки. Они были сделаны из отрезанных ножек резистора. Ссылки, ближайшие к резисторам, направляют землю к общим ножкам светодиодов (катод), также вы можете увидеть последний резистор 10 кОм, который также подключен к той же дорожке, что и земля. Этот резистор тянет кнопку вниз на землю. Перемычки между светодиодами просто выравнивают светодиод относительно соответствующего резистора.

Шаг 3: кнопка и проводка

Следующей должна была быть добавлена кнопка. Я уже протестировал свою кнопку, чтобы подтвердить, в каком направлении ее нужно разместить. это было важно, так как его ширина отличается от длины и неправильное расположение переключателя, поэтому переключение переключателя вдоль рельсового пути было бы, мягко говоря, бессмысленным.

Как только переключатель был на месте, я также припаял концы каждой дорожки, где должны были быть припаяны провода. На этом этапе вы можете видеть, что я держу схему в небольших тисках, чтобы облегчить задачу.

Наконец, были добавлены провода, я сказал своему сыну спаять сначала красный и черный, чтобы они не перепутались. Красный - положительное (3,3 В) напряжение на переключателе, а черный - земля. Тогда не имело значения, какие цвета он выберет куда пойти.

Концы проводов были обжаты в клеммах Dupont, чтобы они могли надеваться на контакты Raspberry PI GPIO. Я знаю, что у большинства из вас не будет доступа к этому типу обжимного инструмента, но для моего случая я использую много радиоуправляемых моделей, и этот терминал хорошо работает с сервоприводами и регуляторами скорости, поэтому я принес инструмент много лет назад. Однако вы можете купить заголовки и даже терминал «HATS», который может быть лучшим решением для подключения к PI.

Шаг 4: Тестирование и подключение

Итак, как только доска готова, первый этап тестирования - сделать действительно хорошую визуализацию. Проверьте наличие сухих стыков и коротких замыканий, а также небольших шариков припоя и отрезанных ножек компонентов. почистите доску хорошей кистью, а в моем случае используйте увеличительное стекло, чтобы получить действительно хороший вид.

Если вы довольны пайкой, я считаю, что лучше всего проверить ее на блоке питания 3,3 В или паре батареек AA. У меня есть небольшой блок напряжения, который крепится к концу полосы макета и позволяет подавать 3,3 В или 5 В (или оба) на шины питания по обе стороны от основных полос. Я использовал это, чтобы проверить, работают ли все светодиоды. Заземление было помещено на контакт grd, и один за другим провода светодиода были подключены к 3.3V. Затем кнопку проверили, поместив красный провод питания на 3,3 В. Земля осталась там, где была, и один из светодиодов был подключен к желтому проводу переключателя. При нажатии кнопки должен загореться светодиод. Я показываю это на видео, если не очень хорошо это объяснил!

Шаг 5: Raspberry PI и программа

Этот проект всегда был хорошим вызовом, Томасу приходилось не только создавать схему, но и программировать ее, чтобы она работала!

Итак, я использую модель Raspberry pi 3 B +. У меня есть Raspberry Pi 4, но я решил использовать 3. Из-за этого я также решил использовать Scratch 2 вместо Scratch 3, который будет работать на Raspberry PI 3, но он очень медленный, и я сдался.

Первым этапом этой части проекта было распечатать булавку Raspberry PI и показать моему сыну, как это работает. Затем я соединил землю и провода 3,3 В. Затем я сказал своему сыну, что не имеет значения, куда он подключил оставшиеся провода, если они были помечены как GPIO, и он должен был отметить, какой провод он куда подключил!

Как только все провода были подключены, PI был включен и Scratch 2 открылся. Первое, что нужно сделать, это добавить GPIO, поэтому перейдите в «More Blocks» и выберите GPIO. Затем у вас есть доступ к GPIO Raspberry Pi, и на этом этапе вы можете просто протестировать каждый светодиод, перетащив блок «SET GPIO ** to HIGH / LOW» в область и выбрав правильный номер GPIO и логическое состояние, затем щелкните блок, чтобы запустите код.

Шаг 6: Полная графическая и физическая программа

Таким образом, вы можете разбить программу на две части: сначала светодиоды, а затем изображение на экране. Обе программы используют один и тот же базовый принцип, который указан ниже.

• Сделайте переменную в блоке данных, называемую числом игральных костей. Это будет хранить сгенерированное случайное число.
• Подождите, пока не будет нажата кнопка.
• вызовите блок «перемешивание», чтобы бросить кости.
• Сгенерируйте случайное число и присвойте его переменной «число игральных костей».
• Затем выполните 6 последовательных операторов «если», чтобы соответствовать 6 различным номерам, в каждом случае транслируя номер спрайтам и вызывая блоки номеров, чтобы загорелись светодиоды.
• Подождите, пока кнопка не будет нажата, чтобы снова свернуть.
• Добавьте возможность нажать пробел, чтобы выключить все светодиоды, это полезно, когда вы закрываете программу Scratch, поскольку светодиоды останутся в своем текущем состоянии независимо от того.

Для экранного дисплея я решил сделать 7 спрайтов, каждый с двумя костюмами (включенными и выключенными), это звучит сложно, но не так уж плохо, если вы полностью запрограммировали первый спрайт с его ответами на 6 широковещательных сообщений, тогда вам нужно только скопируйте его и измените его местоположение и определите, какой костюм должен быть включен или выключен в новом месте.

Я действительно не знаю, имеет ли это смысл или нет! в любом случае это вызов! Я не могу включить сюда программу, так как это недопустимый тип файла, но не стесняйтесь спрашивать более подробную информацию.