Li-ion Battery Bluetooth Scoreboard: 4 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Panimula

Ang Project ay batay sa aking Mga Instructable mula sa huling taon: Bluetooth Table Tennis Scoreboard

Ang Scoreboard ay nakatuon para sa mga amateur na tagahanga ng isport at table tennis player Ngunit hindi ito naaangkop para lamang sa table tennis. Maaaring magamit para sa iba pang mga sports tulad ng Volleyball, Badminton at bawat isport na nangangailangan ng pagbibilang ng puntos. Sa pamamagitan ng simpleng pagbabago ng software, ang software ay maaaring gamitin sa anumang halaga ng pinakamataas na puntos sa tugma.

Teknikal na prinsipyo ay batay sa komunikasyon sa pamamagitan ng Bluetooth sa pagitan ng Talaan ng yunit (yunit sa ilalim ng talahanayan) at Scoreboard mismo. Dalawang Mga Control Box ang naka-mount sa ilalim ng talahanayan sa bawat panig ng manlalaro at konektado sa pamamagitan ng cable sa Unit ng Talahanayan. Player pagkatapos ng bawat panalong point pindutin ang malaking pindutan ng pagpindot sa Control Box. Ayon sa pagkilos na iyon, ang puntos ay binago sa board sa halaga plus isang puntos..

Ang paghahambing sa lumang proyekto ay may ilang malalaking pagpapabuti:

• Ang scoreboard ay kaligtasan. Wala nang pangunahing boltahe 220V! Ang suplay ng kuryente ay binubuo ng dalawang mga bloke ng baterya ng Li-ion, bawat isa ay may dalawang baterya, i-type ang 18560. Ang Unit ng Talahanayan ay mananatiling pinalakas ng isang baterya ng Li-ion 18560.
• Pinasimple ang konstruksyon at lahat ng mga bahagi ay matatagpuan sa isang mas malaking print circuit board.
• Ang frame ay mas maliit at mas payat, halos 3.0 cm at laki ng eksaktong A4.
• Ang software ay isang bagong bersyon na may naitama na mga error.

Pangunahing tampok:

• Ang malalaking 7-segment ay nagpapakita ng 2.3 pulgada
• Pindutin ang mga pindutan ng kontrol
• Ang mga patakaran na kinokontrol ng software alinsunod sa mga panuntunang pang-internasyonal para sa Table Tennis
• Paglipat ng data ng Bluetooth mula sa talahanayan patungo sa Scoreboard
• Ang mga tagapagpahiwatig ng baterya ay nagsasaad
• Oras ng pagpapatakbo ng baterya min. 5 oras (Scoreboard), at halos 12 oras para sa Control Panel
• Kontrolin ang mga kahon sa ilalim ng talahanayan sa bawat panig ng manlalaro
• Ang Unit ng Talahanayan na naka-mount sa ilalim ng talahanayan na konektado sa dalawang control box Control box na may pindutan sa harap na pindutin payagan upang magdagdag ng puntos kasama ang isang punto para sa bawat manlalaro
• Ang kahon ng kontrol na may pindutan ng back touch ay nagbibigay-daan sa pagwawasto na ibinawas ng isa kung may pagkakamali
• Ang pagwawasto ay tinatanggap lamang para sa manlalaro na may huling nadagdagan ang halaga ng iskor
• Ang kumpirmasyon ng tunog para sa bawat pagpindot ng pindutan
• Iba't ibang tunog ng himig sa pagtatapos ng laro at tugma
• Ang huling puntos ay ipinapakita 10 segundo pagkatapos ng pagtatapos ng tugma
• Pinapagana ng end match ang pagsisimula ng isang bagong laro sa pamamagitan ng pagpasok sa setting mode

Pinapayagan ang setting na pumili:

• Bilang ng mga laro para sa tugma, preset ay 3, pagpipilian 4 hanggang 9
• Ang unang naghahain na manlalaro A o B, preset A
• Baguhin ang tagiliran pagkatapos ng bawat laro, kung ang gilid ay nakabukas, ang ipinakitang iskor sa Scoreboard ay inililipat din

Mga gamit

Scoreboard:

Ang driver ng IC1 MAX7219 Led Display, Led Driver

• IC2, IC3 MAX394 (o MAX333 na mas mura), 2x, Analog Switch
• U1 Arduino Nano, Arduino
• U2 HC-05 Wireless Bluetooth, HC-05
• X1 Audio module LM386
• Q1 - Q6, IRF540 N-Channel 6 x, MOSFET
• TTP1 - Pindutin ng TTP4 Sensor ang maliit na 4x, TTP223A
• LED1 -LED6, 7-segment 2.3 ", 6x, Display
• LED7, 7-segment 0.56 ", Maliit na display
• Ang LED8, LED9, ay humantong puting 2x
• LED10 humantong asul
• Humantong pula ang LED11
• K3, K4 Relay TQ2-5V, 2x, Relay
• R1, R2, R6, R16 Resistor 1k 4x,
• R3, R4 Resistor 470 2x,
• R5 Resistor 100,
• R7, R8 Resistor 22k, 2x,
• R9 - R14 Resistor 4k7 6x,
• R15 Resistor 220,
• C1, C5 Capacitor M1 2x,
• C2 Capacitor 10M,
• C3, C4 4700M 2x,
• B1, B2 tulay o jumper,
• P1 - P3, Mga Konektor 6P 2x, 4P 1x, JST XH
• Mga konektor para sa pagpapakita ng 2.3 pulgada, Pinhead
• Tagapagsalita 3W
• Dobleng LI-ion Battery 2x, Holder
• Mga baterya ng Li-ion 4x, 3000mAh
• Konektor ng USB, breakout board, C-type
• Screw terminal,
• Lumipat sa DPDT, Toggle
• A4 frame,

Talaan ng Yunit:

• U1 Arduino Nano, Arduino,
• U2 HC-05 Wireless Bluetooth, HC-05
• U3 Double switch,
• U4 Audio module, LM386
• R1 Resistor 1k,
• R2, R3 Resistor 22k, 2x
• C1 Capacitor 470M,
• C2 Capacitor M1,
• J1 Double konektor, Telepono
• Li-ion na baterya, 3000mAh
• Li-ion na baterya, solong may hawak
• Breakout board ng konektor ng USB, uri ng C
• Lumipat ng SPST,
• Tagapagsalita 3W
• Kahong plastik, malaki ang Kahon

Control Box:

• Pindutin ng sensor ang malaking 4x, TTP223B
• 4 wire ng telepono cable tungkol sa 3m
• telepono konektor 2x
• Kahong plastik, Maliit ang kahon

Ang mga capacitor, resistor, turnilyo at iba pang maliliit na bahagi ay magagamit sa mga lokal na tindahan.

Mga kinakailangang pangunahing tool:

• Driver ng Cordless Drill
• Panghinang
• Itinakda ang distornilyador
• Kasangkapan sa crimping ng cable

Hakbang 1: Diagram ng Mga Kable

Scoreboard

Ang detalyadong paglalarawan ng kumpletong mga kable ng kuryente ay ipinapakita sa orihinal na dokumento. Sa pagkakataong ito ay ipapaliwanag ko lamang ang mga pagkakaiba.

Ang bagong supply ng kuryente ng baterya ay dapat palitan ang luma ng dalawang voltages: + 5V at -5V. Ang isang boltahe ng nominal na baterya ay tungkol sa 4.2V, hindi ito sapat. Kailangan namin ng boltahe ng boost. Ang may hawak ng baterya na may integrated voltage booster para sa 5V ay mahusay na solusyon. Bilang karagdagan, naglalaman ang may hawak ng baterya ng integrated charger ng baterya at proteksyon ng baterya ng lithium. Sa ganitong paraan maaaring singilin ang mga baterya sa loob ng may-ari.

Para sa mas malaking kinakailangan sa kuryente mayroong dalawang baterya sa bawat kompartimento. Narito ang halos pagkalkula nang walang kahusayan sa pagkuha ng account: Ang kasalukuyang pagkonsumo ay tungkol sa 300mA para sa bawat mapagkukunan ng baterya 5V. Sa palagay na 10 oras na oras ng pagpapatakbo kailangan namin ng 1500mAh ng 10, nangangahulugan ito ng 15000mAh para sa 2 baterya. Nangangahulugan iyon ng 7500mAh para sa isang lakas ng baterya. Ito ay higit pa sa tipikal na kapasidad sa paligid ng 3500mAh. Upang nasiyahan sa oras ng pagpapatakbo mga 5 oras, ang mga Li-ion na baterya ay nag-type ng 18650 na may lakas na 3000 hanggang 4200mAh, na maaaring magamit.

Ang problema ay ang pagsingil ng baterya. Ang parehong mga pack ng baterya ay nagbabahagi ng isang antas ng boltahe, masasabi nating ground. Pinagmulan + 5V. sa pamamagitan ng terminal minus at pangalawang mapagkukunan -5V sa pamamagitan ng terminal plus. Ang mga output para sa parehong mga pack ng baterya ay konektado sa serye. Sa panahon ng pagsingil, ang mga supply ng kuryente ay dapat na konektado kahanay, kung hindi namin pipigilan ang paggamit ng dalawang panlabas na charger. Para sa kadahilanang ito, ang mga relay na K3 at K4 ay idinagdag sa electrical diagram.

Ang mga relay ay pinapagana kung ang charger ay konektado sa + 5V.. Sa kasong ito ang mga power supply ay inililipat mula sa serial connection hanggang sa parallel. Sa panahon ng pagsingil ng The Scoreboard ay hindi maaaring gamitin, ito ay isang kawalan. Ang pangalawang kawalan ay medyo mahabang oras ng pagsingil. Ang charger sa loob ng may hawak ng baterya at nagdagdag ng panlabas na charger na nagbibigay ng 5V, lumikha ng isang hindi masyadong mabisang kumbinasyon. Ang oras ng pag-charge ay higit sa 12 oras. Kung balak mong singilin ang mga baterya sa labas ng instrumento, maaari mong alisin ang relay at gawin itong mas mabilis sa panlabas, ngunit hindi gaanong komportable..

Talahanayan Unit at Control Boxes:

Ang bagong yunit ng Talahanayan ay hindi binago nang labis sa paghahambing sa luma. Ang baterya na "state" led´and "sa" led ay hindi naka-wire mula sa may-ari patungo sa front panel at nakikita ito sa pamamagitan ng mga butas sa gilid ng kahon. Ang ganitong paraan ay pinasimple ang mga kable at samakatuwid, ang gilid ng kahon na ito ay dapat na nasa harap na bahagi. Ang speaker ay nakatuon sa panig na ito din.

Sa halip na dalawang mga konektor sa telepono para sa mga wire ng Control Box, mayroon lamang isang dobleng konektor ng telepono. Ang koneksyon sa audio module ay binago, upang mabawasan ang ingay sa speaker.

Hakbang 2: Konstruksiyon

Scoreboard

Para sa disenyo ng PCB ginagamit ako upang gumawa ng disenyo ng PCB sa Eagle, ngunit ang kasong ito ay espesyal. Ang PC board ay medyo malaki, ang laki na 285 x 206 mm ay sobra para sa Eagle, libreng bersyon. Naghahanap para sa ilang iba pang software ng PCB na natagpuan ko ang Easyeda. Ito ay libre at tanggapin ang PCB sa anumang laki. Sa loob ng board mayroong dalawang malaking putol para sa mga may hawak ng baterya at isa para sa speaker. Ang katha ay ginawa ng JLCPCB at lahat ng pinutol ay pinutol ng tagagawa. Natuwa ako, sapagkat nakakatipid ito sa akin ng ilang trabaho.

Kung hindi ka mag-order ng board, na-attach ko ang mga Gerber file para sa dalawang board Scoreboard at table Unit board. Ito ay isang bagong bersyon na may mga relay. Sa larawan sa aking artikulo mayroon pa ring lumang bersyon na may mga relay na idinagdag sa panlabas na board, huwag malito.

Ang PCB ay inilalagay sa A4 frame. Bumili ako ng frame para sa larawan sa isang mas malaking tindahan ng hardware. Maaari itong maging anumang A4, ngunit dapat na malalim tungkol sa 3 cm. Ang board ay naglalaman ng mga butas para sa pag-mount at nilagyan ng mga turnilyo sa pamamagitan ng mga plastic bracket.

Ang front panel ay natatakpan ng transparent acrylic glass. Sa ilalim ng baso ay ang photo paper mask na may mga cut windows para sa mga ipinapakita. Orihinal na plano kong gumamit ng baso ng acrylic ng gatas nang walang mask, ngunit mahirap makita ang kakayahang makita. Sa wakas ay inilagay ko sa harap, transparent acrylic glass. Ang mga butas para sa mga tagapagpahiwatig ng baterya ay hindi kinakailangan na hiwa, ang ilaw ay nakikita sa pamamagitan ng papel.

Mag-ingat na panatilihin ang pinakamataas na antas ng mga bahagi sa ilalim lamang ng acrylic glass. Ito ay totoo lalo na para sa lahat ng pagpapakita, lahat ng mga led at lahat ng mga module ng pindutan ng pindutin. Depende ito sa laki ng socket. Para sa mga display gumagamit ako ng mga bilog na ulo ng pin. Mas maaasahan ang mga ito at katanggap-tanggap ang taas. Sa aking kaso gumagamit ako ng mga washer ng distansya upang mapanatili ang pinakamataas na antas para sa mga pindutan at leds ng touch.

Ang paper musk ay ginagawa ng Sketch sa Windows. Upang gawing mas buhay itong paglalagay ko ng larawan ng parang..

Talaan ng Yunit

Ang mga ilaw ng status lads sa may hawak ng baterya ay direktang makikita sa pamamagitan ng mga butas sa front panel. Mayroong mga butas para sa speaker sa parehong bahagi ng Unit ng Talahanayan.

Control box

Dalawang mga cable para sa Control Boxes ay karaniwang 4 na mga cable ng telepono. Ang mga ito ay nakakabit at naayos sa bawat Kahon nang walang konektor. Sa kabilang panig ng mga kable, ang konektor ng telepono ay nilagyan ng tool na crimping ng cable.

Sa loob ng kahon, ang mga wire ay solder na direkta sa prototype PCB. Sa board na ito ay naka-mount ang dalawang Touch Sensors patayo, sa bawat gilid ng kahon. Sa lugar ng lugar ng ugnayan, may butas na may diameter na 12mm, madaling ma-access. Malinaw ang konstruksyon mula sa mga nakakabit na larawan.

Hakbang 3: Software

Dalawang mga file ng Arduino ino, isa para sa Scoreboard at isa para sa unit ng Talaan (Control Box) ay nasa ibaba. Ang mga Bluetooth module na HC-05 ay dapat na ipares muna. Gumamit ng mga utos ng Arduino, AT at ang pinakamahusay na mga tagubilin ay narito. Sa Scoreboard mayroong master, ang alipin ay matatagpuan sa loob ng Table Unit. Ang inirekumendang rate ng Baud ay 38400 at address mode bilang "ayusin".

Ang parehong nabanggit na mga ino file ay dapat na kinumpleto ng mga karaniwang file pitches.h. Paano gawin ay sa web site Arduino. Sa oras na ito ino file at lahat ng iba pang mga file ay na-load sa Instructables editor nang walang anumang problema at inaasahan kong madali itong mai-download.

Pangkalahatan, ang mga bagong file ay hindi gaanong naiiba tulad ng luma, mga orginal. Ano ang pinabuting:

• Sa Switch Side mode may paghahatid na player na pinalitan sa tamang sandali ng laro, naayos na ang lumang problema
• Ang pindutan ng pagwawasto ay pinagana lamang para sa huling hinatid na manlalaro lamang
• Ang pagbibilang ng puntos at pagpili ng paghahatid ng manlalaro pagkatapos ng pagwawasto sa pamamagitan ng pindutang pindutin sa Control Box ay naayos.

Tungkol sa programa ng Arduino, hindi ako isang programmer at alam ko na ang code ay hindi maaaring perpektong na-optimize, ngunit gumagana nang perpekto.

Hakbang 4: Konklusyon

Ang ningning ng mga bilang ng 7-segment sa ipinakitang mga larawan ay kupas, ngunit hindi totoo. Sa katunayan, Ito ay malinaw at matalim.

Maaari mong makita ang orihinal na video, kung saan ang liwanag ay OK. Sa susunod na video1 maaari mong makita ang pagpapakita ng pagbibilang ng mga puntos sa Battery Scoreboard. Muli, sa video na ito may problema sa malinaw na segment ng ilaw, ngunit ang problema ay sanhi ng malakas na Pag-iilaw habang nagre-record ng video.

Mayroong ilang mga paraan o mungkahi para sa pagpapabuti pa rin. Ang pagkonsumo ng kasalukuyang ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga 7-segment na ipinapakita ng mga pagpapakita ng TFT LCD na may sukat tungkol sa 2.3 . Kung ang mga numero lamang ang ipapakita, ang puwang ng memorya ay magiging katanggap-tanggap para sa Arduino?

Inaasahan kong masisiyahan ka rin sa proyektong ito at isport din.