LED Pit Board: 6 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ang itinuturo na ito ay para sa isang Digital LED Pit Board na ginagamit namin para sa Karting. Lalo na kapaki-pakinabang ito para sa panloob at panlabas na karera ng gabi kabilang ang 24hr karera. Ang board ay malinaw sa sikat ng araw at nakatayo sa gabi. Dahil sa mga serye ng kart na nakikibahagi sa amin, ang numero ng Kart ay maaaring magkakaiba sa bawat karera at maaaring mayroon kaming 2 o 3 Kart na tumatakbo sa karera na iyon kaya kailangan nating baguhin ang numero sa pisara nang mabilis nang mabilis. Ginagawa ito sa pamamagitan ng isang 16 digit na keypad sa likuran ng board.

Ang board ay binubuo ng 14 na mga segment na may 4 puting straw hat LED's sa bawat segment. Ang buong bagay ay kinokontrol sa pamamagitan ng isang Arduino Nano (ang isa na may built-in na USB port). Ang board ay maaaring dimmed kung kinakailangan at maaari ding flash upang higit pang makahuli ng pansin ng mga driver.

Ang harap at likod ay 3mm acrylic sheet na may isang kahoy na frame sa pagitan. Pagkatapos ay drill ito para sa bawat indibidwal na LED. Ang pangkalahatang sukat ay kapareho ng isang piraso ng papel na A4.

Tandaan: Ang itinuturo na ito ay nagpapakita ng eksaktong ginawa ko, ang ilan sa mga sangkap na nakahiga na ako kaya ginamit ko ang mayroon ako. Mayroong mga mas mahusay na solusyon sa ilang bahagi ng pagbuo na ito, at nagkaroon ako ng ilang pag-aaral sa paraan, tatalakayin ko ang mga ito sa huli.

Ang iyong kailangan:

1 x Arduino Nano

1 x USB Power Bank (1A, mas malaki sa 2200mOhm - mas mabuti nang walang sariling switch)

1 x USB Cable

1 x Lumipat

1 x 16 Digit Keypad

3 x 7K5Ω Mga Resistor (Para sa Keypad)

3 x 2KΩ Resistors (Para sa Keypad)

2 x 3mm Acrylic Sheet A4 na may sukat

1 x IRF9530 (P Channel MOSFET)

14 x IRL510 (N Channel MOSFET)

15 x 220Ω resistors (MOSFET Resistors)

15 x 10K Pull Down Resistors

56 x White Straw Hat LED's 5mm

56 x Angkop na risistor para sa LED's (karaniwang 220Ω ay mabuti)

Ang ilang mga kawad upang ikonekta ang LED's / MOSFET's atbp

Ilang Strip Board

Ang ilang mga kahoy para sa frame

Black Duct Tape

12 x turnilyo

1 x Hawak ng drawer

Hakbang 1: Buuin ang Frame

Dito ginamit ko ang 18mm x 44mm x 2400mm na pinutol sa 2 piraso sa 261mm at 2 piraso sa 210mm upang kapag pinagsama-sama ang panlabas na sukat ay tumutugma sa mga acrylic sheet na binili ko (Laki ng papel na A4 sa kasong ito). Ang mga ito ay simpleng pinagsama gamit ang ilang angkop na mga tornilyo sa kahoy. Sa puntong ito magpasya kung alin ang magiging tuktok at markahan ang gitnang punto sa tuktok na piraso. Mula sa puntong puntong ito sukatin ang pantay na halaga sa magkabilang panig upang umangkop sa iyong drawer ng drawer, mag-drill ng mga butas upang umangkop sa laki ng hawakan ng hawakan. Balutin ang labas ng kahoy gamit ang itim na duct tape upang mabigyan ng magandang tapusin. Panghuli i-mount ang drawer ng drawer gamit ang mga naibigay na turnilyo.

Hakbang 2: Mag-drill ng Mga Butas ng Led at I-mount ang LED

Markahan ang acrylic (tape protection still on) na may disenyo ng segment sa kasong ito 2 mga digit na may 7 mga segment sa bawat digit at 4 na LED sa bawat segment.

Maingat na i-drill ang Acrylic, gumamit ako ng isang maliit na piraso ng scrap kahoy upang mag-drill sa likod at nagsimula sa isang mas maliit na diameter drill (2.5mm) at natapos sa isang 5mm hole upang tanggapin ang 5mm LED's. Ang acrylic ay medyo malutong at madaling mag-chip kapag na-drill kaya mag-ingat.

Sa wakas (at ang masusing bahagi) i-mount ang bawat LED sa bawat butas gamit ang isang maliit na halaga ng superglue. Huwag gumamit ng labis kahit na sakaling kailanganin mong magpalit ng isang LED sa paglaon sa pagsubok. Kung idikit mo ang lahat sa paligid ng paraan ang tanging paraan upang alisin ang isang LED ay sa pamamagitan ng pagbabarena nito. Natagpuan ko ang isang maliit na patak sa isang gilid ng LED na sapat upang ligtas na hawakan ito sa lugar at kumuha din ng ilang pang-aabuso.

Sa likurang panel gupitin ang butas para sa keypad at ang switch na tinitiyak na nakahanay ito sa seksyon ng gitna ng mga LED sa tapat na board upang mayroon kang sapat na clearance. I-mount ang keypad at ang switch at drill hole para sa power bank

Hakbang 3: Ang Circuit

Ang circuit ay nahati sa 3 seksyon dahil mas madali para sa akin na ilarawan.

1 - Ang panig na kapangyarihan:

Ang kapangyarihan ay naihatid sa Arduino, ang solong IRF9530 at ang Keypad sa pamamagitan ng power switch. Ang power switch ay direktang konektado sa 5v power bank. Ang IRF9530 ay nakaupo sa pagitan ng 5v na lakas at bawat isa sa mga LED segment. Ito ang P channel MOSFET na responsable para sa PWM paglabo at pag-flash ng mga LED segment. Nakakonekta ito sa digital pin 10 sa pamamagitan ng resistor ng proteksyon na 220Ω.

2 - Ang Mga Segment ng LED:

Ang bawat segment na LED ay kukuha ng lakas nito mula sa IRF9530. Ang mga segment ay binubuo ng 4 na LED's lahat na naka-wire na kahanay sa bawat isa na may sarili nitong kasalukuyang nililimitahan na risistor na dapat na angkop para sa pasulong na kasalukuyang ng iyong LED.

Ang panig na –ve ng LED's ay nakakonekta sa isang IRL510 N channel MOSFET (medyo patayan ngunit mayroon akong nakahiga sa paligid). Ang bawat segment ay may sariling IRL510 dahil ito ang 'switch' para sa bawat segment. Ang bawat IRL510 ay konektado pabalik sa kaukulang Arduino pin sa pamamagitan ng isang resistor na proteksyon na 220Ω at mayroong 10K na pull down na risistor upang matiyak na ganap itong lumilipat. (ang pull down resistors ay maaaring alisin dahil ang Arduino ay hahawak nang mababa kapag hindi pa).

3 - Ang Mga Kable ng Keypad:

Dahil sa bilang ng mga pin ng Arduino na ginamit upang makontrol ang mga segment na hindi namin magagamit ang pamamaraan ng koneksyon ng 8 pin matrix para sa keypad kaya bumuo ako ng isang 1 pin na pamamaraan ng koneksyon para sa proyektong ito. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga resistors sa mga keypad pin maaari kaming lumikha ng isang iba't ibang mga divider ng boltahe para sa bawat pindutan. Ikonekta ito hanggang sa isang Analog Pin sa Arduino maaari naming matukoy kung aling pindutan ang na-press ayon sa diagram ng Keypad.

Hakbang 4: Wire the Board

Gumamit ako ng stripboard upang lumikha ng isang 'PCB' para sa bawat segment. Sa bawat segment na PCB ay ang LED's x 4, ang LED resistors x 4 at isang IRL510 MOSFET. Ang bawat segment pagkatapos ay may isang 5v na koneksyon mula sa IRF9530 at isang 0v na koneksyon (halos tulad ng isang pangunahing singsing). Ang gate mula sa IRL510 ay konektado sa Arduino 'PCB' sa gitna.

Ang mga resistor na 220Ω para sa IRL510 ay nasa gitnang Arduino PCB kasama ang IRF9530.

Ikonekta ang keypad sa 5V, 0V at ang signal pin sa Arduino.

Sa wakas ay gupitin ang hindi ginustong dulo ng USB cable ng at thread sa pamamagitan ng likuran panel na sapat na nag-iiwan upang kumonekta sa power bank. Maingat na hubarin ang panloob na kaso at paghiwalayin ang mga wire. Kailangan lang namin ang mga linya ng 5v at 0v. Maaari kang gumamit ng isang multimeter dito upang hanapin kung alin ang alin. Ikonekta ang 5v wire sa switch at ang 0v sa Arduino PCB at keypad.

Kapag ang lahat ng mga koneksyon ay nagawang i-load ang Arduino Sketch sa pamamagitan ng USB port ng Arduino.

Hakbang 5: Power Up at Operasyon

Ikonekta ang isang Power Bank na maaaring maghatid ng hindi bababa sa 1A at perpekto na ito ay dapat na 2200mAh o mas mataas (dapat itong sapat upang patakbuhin ang board sa buong intensidad sa lahat ng mga segment na naiilawan tungkol sa 1.5 na oras) at ilipat ang pangunahing lakas.

Tandaan: Ang Power Banks ay nagsasaad ng isang rating ng mAh ngunit ang rating na iyon ay para sa panloob na pack ng baterya (karaniwang isang li-ion 18650 na baterya) na nominally 3.7v. Ang power bank ay may panloob na circuit na boost na kung saan ang dc-dc ay binabago ang boltahe sa 5v. Ang ibig sabihin ng conversion na ito ay ilang mAh ang nawala. hal. isang 2200mAh power bank ay magiging (2200 * 3.7) / 5 = 1628mAh sa 5v. Sa kasamaang palad, hindi ito ang pagtatapos ng palapag dahil ang karamihan sa mga converter ng dc-dc ay hindi 100% mabisa (ang circuit na gumagawa ng conversion ay kailangan din ng kaunting lakas) upang asahan mong mawalan ng isa pang 10% - 15% sa loob ng tagakupkop. Kaya't ang 1628mAh ngayon ay nawalan ng isa pang 162.8mAh nang pinakamahusay na nangangahulugang sa wakas ay makakakuha ka ng sa paligid ng 1465.2mAh.

Kapag nasimulan na ng Arduino ang tamang digit ay magpapakita ng isang zero. Sa puntong ito ang anumang solong o dobleng numero ng digit ay maaaring mai-key in at ang numerong iyon ay ipapakita sa pisara. Kung ang isang solong numero ng digit ay ipinasok ang board ay magpapakita ng isang zero sa kaliwang digit.

Ang iba pang mga pagpapaandar ay:

I-toggle ng key na '*' ang isang kumikislap na display sa o off

Ipapakita ng key na 'A' ang FL sa pisara (maaaring magamit upang sabihin sa isang drayber na itinakda nila ang pinakamabilis na kandungan, o ginagamit namin ito upang paalalahanan ang driver na kumuha ng Fuel sa susunod na paghinto).

Ang 'B' key ay magdaragdag ng isang letrang P sa kaliwang digit at pagkatapos ay maaari kang magdagdag ng anumang numero sa kanang digit upang ipakita ang posisyon ng lahi at P4.

'C' Taasan ang ningning

'D' Bawasan ang ningning.

Hakbang 6: Mga Aralin / Pagpapabuti

Hakbang 6 - Mga Pagpapabuti / Mas Mahusay na solusyon

Tulad ng sinabi ko sa simula ng board na ito ay binuo gamit ang mga magagamit na mga sangkap kaysa sa pagbili ng mga bago, subalit kinompromiso nito ang disenyo ng ilan at humantong sa ilang labis na komplikasyon. Bagaman gumagana ang pangwakas na disenyo at maganda ang hitsura narito ang ilang mga pagpapabuti o iba pang mga ideya upang lumikha ng parehong resulta sa pagtatapos.

1 Gumamit ng 5v LED strips (white LED's sa black strip 60 / m) upang likhain ang bawat segment sa halip na bumuo mula sa simula. Ang mga ito ay mura at magagamit sa ebay at maaaring mai-bonded sa harap ng board kaysa sa pagbabarena ng bawat LED. Ang mga piraso ay naka-wire na at kadalasang isinasama din ang kasalukuyang resistor. Maaari nitong gawing mas magaan ang timbang ng disenyo at mas payat dahil hindi gaanong kinakailangang panloob na puwang.

2 Katulad ng sa itaas ngunit gumamit ng mga strip LED's na indibidwal na nasusulat tulad ng uri ng WS2812B na RGB LED's at may mga pag-download ng library para sa Arduino din. Kakailanganin mong isaalang-alang ang magagamit na kuryente mula sa power bank dahil ang pagpapakita ng puti ay maaaring mangailangan ng higit sa 3Amps. Ngunit ang pagpapakita ng pula, asul o berde nang paisa-isa ay gugugol ng katulad na lakas sa aking disenyo. Ang bentahe na may isa-isang addressable LED's ay maaari mong alisin ang IRL510 MOFETS at ang malaking pakinabang ay kakailanganin mo lamang ng 1 Arduino Pin upang makontrol ang lahat ng mga LED. Dahil ang pamamaraang ito ay pinapalaya ang mga pin ng Arduino ginagawa nitong mas simple ang mga kable at maaari mong gamitin ang Matrix Keypad library upang hindi mo rin kailangan ang mga resistors sa keypad din. Ang kakayahang magamit ang iba't ibang mga kulay ay maaari ding maging kapaki-pakinabang din.

3 Ang isang mas pangunahing bersyon ng board ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pag-alis ng keypad at ang Arduino at paggamit ng maliliit na slide switch sa tabi ng bawat segment at manu-manong paglipat ng board. Ok lang ito kung tatakbo lamang ang isang kart at hindi mo kailangang mabilis na baguhin ang numero. Mawawala sa iyo ang dimming at flashing function din ngunit ito ay magiging isang mas simpleng build. Orihinal na nagtayo ako ng tulad nito ngunit nalaman na wala kaming sapat na oras upang ipagpalit ang mga numero sa pagitan ng mga kart sa ilang mga pagkakataon.

4 Isinasaalang-alang ko ang paggamit ng isang lumang laptop screen sa halip na mga LED upang maipakita ang anumang teksto ngunit, ang screen ay hindi sapat na maliwanag lalo na sa maliwanag na sikat ng araw, ngunit kahit na sa isang maulan na gabi ay malabo ito mula sa likod ng isang basang visor. Gayundin ang driver ay may oras lamang para sa isang pagdaan na sulyap kaya mahirap ang pagbabasa kaya iwasan ito.