4 Way Traffic Light System Paggamit ng 5 Arduinos at 5 NRF24L01 Wireless Modules: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Ilang sandali lamang ang nakalipas ay lumikha ako ng isang Maituturo na nagdedetalye ng isang solong pares ng mga ilaw ng trapiko sa isang breadboard.

Lumikha din ako ng isa pang Instructable na nagpapakita ng pangunahing balangkas para sa paggamit ng isang NRF24L01 wireless module.

Napaisip ako nito!

Mayroong maraming mga libangan sa buong mundo na nagtatayo ng mga modelo ng bayan at riles, at halos palaging may mga ilaw ng trapiko ng ilang paglalarawan.

Ang ilan ay mga modelo ng pagtatrabaho, at ang iba ay para sa mga layuning pang-estetiko lamang.

Maaari ba akong lumikha ng isang gumaganang modelo ng isang apat na paraan ng light light system at ikonekta ang mga ito nang wireless?

Umupo ako at inisip ang tungkol sa aking listahan ng mga posibleng kinakailangan. Aling nagpunta ng kaunti tulad nito.

Kontrolin ang 4 na direksyon ng trapiko, tulad ng isang interseksyon ng mga sangang-daan.

Ang bawat direksyon na mayroong dalawang ilaw; at bawat pares na nakakakuha ng kanilang mga tagubilin nang wireless mula sa ilang uri ng control unit.

Maaaring tukuyin at mabago ang pagkakasunud-sunod ng pagpapatakbo ng mga ilaw,

• 1, 2, 3, 4 - pakanan
• 1, 3, 4, 2
• 1, 4, 2, 3
• 1, 4, 3, 2 - laban sa pakaliwa
• 1, 2, 4, 3
• 1, 3, 2, 4
• 1 + 3, 2 + 4 - 2 on 2 off
• 1 + 3, 2, 4
• 1, 3, 2 + 4

Ang lahat ng pagkakasunud-sunod upang makontrol ng isang solong yunit ng kontrol, at ang mga tumatanggap na yunit na lamang ang pag-on at pag-off ng mga ilaw.

Nang sinabi kong gumawa ng isang modelo, sinadya ko, gumawa ng isang tunay na modelo, walang masyadong magarbong, ngunit isang bagay na talagang magmukhang isang bagay tulad ng totoong bagay, marahil, marahil ay.

Hakbang 1: Ambisyoso? Baka naman

Pangunahing mga kinakailangan sa bahagi:

Isang control unit at apat na hanay ng mga ilaw = limang Arduinos at limang mga wireless module. AliExpress sa pagsagip (muli).

Walong traffic light ang nakatayo. Mayroon akong isang mahinang paggaya ng isang 3D printer, na may posibilidad na magbigay ng higit pang bin fodder kaysa sa mga magagawang produkto, ngunit naisip ko na bibigyan ko pa rin ito. May nahanap ako sa Thingiverse, www.thingiverse.com/thingastis157324

Ang modelong ito ay mukhang pinakamaliit na kumplikado para sa aking printer. Gusto ko ng walo, kaya pinipilit ko pa rin ang swerte. Bilang ito ay naka-out, Nalaman ko na pagkatapos ng isang pares ng mga nabigong pagtatangka, kung oriented ko ang modelo sa isang tiyak na direksyon (mula sa harap hanggang sa likod), nakakuha ako ng makatuwirang mga resulta. Sa kabuuan nag-print ako ng labintatlo, at nakakuha ng walong mga magagamit.

Iyon ang pangunahing listahan ng mga bahagi na pinagsunod-sunod. Ang natitirang mga bahagi, mayroon na ako.

Ang kumpletong listahan ng mga bahagi ay

• 5 x Arduino UNOs
• 5 x NRF24L01 mga wireless board
• 5 x YL-105 (o katulad) mga breakout board para sa NRF24L0s
• 8 x Red LEDs
• 8 x Yellow LEDs (Wala akong anumang mga orange LEDs)
• 8 x Green LEDs
• 4 x RGB LEDs
• 28 x 220 Ohm resistors
• Mga Breadboard / PCB ??
• 8 x Mga ilaw ng modelo ng trapiko
• 6 x 8 mahabang pin na mga header (ang pang-anim ay para sa spacing sa control board, tingnan ang video)
• Paliitin ang tubo
• Jumper wires
• Piraso ng hardboard o isang bagay na flat
• Iba pang mga piraso ng kahoy ??
• Kulayan ??
• Mainit na pandikit
• Oras, Pasensya at alkohol na pinili

Hakbang 2: Pagsulat ng Code para sa Control Unit

Ito ang kaunti na dapat kong gawin muna, kung sakaling hindi ko talaga ito mapamahalaan, na kung saan ay isang showstopper.

Ito ay sa pamamagitan ng malayo ang pinaka-kumplikadong bahagi o ang proyekto, ngunit din ang pinaka-kagiliw-giliw na para sa akin.

Kinailangan kong umupo at tukuyin ang lahat ng mga posibleng kumbinasyon ng mga pagbabago sa ilaw at kung paano sila gagana nang magkakasabay.

Tulad ng lahat ng magagandang disenyo, nagsimula ito, sa papel, na may napakahabang listahan ng mga numero, at dahil nais kong magkaroon ng maraming posibleng mga pagkakasunud-sunod ng operating, mas nahaba ang listahan.

Ngunit, sa sandaling natuwa ako na mayroon ako ng lahat na sa palagay ko ay kinakailangan at, pagkatapos ng pagtitig sa mga pahina ng mga numero nang ilang sandali, ang aking OCD ay sumipa at nagsimula akong makakita ng mga pattern.

Inaayos ang mga pattern, pinagsama-sama ko ang lahat ng pagkakasunud-sunod sa isang solong 3-dimensional na array at dalawang 2-dimensional na pag-array.

Ang kailangan ko lang gawin ngayon ay maghanap ng isang paraan upang manipulahin ang mga array sa paglikha ng tamang pagkakasunud-sunod at magaan na mga hakbang.

Nagtagal, ngunit nagawa kong makamit ito nang mas mababa sa limampung linya ng code, kasama ang mga komento atbp.

Ang code para dito ay hindi para sa mahinang puso, ngunit kung naiintindihan mo ang mga multi-dimensional na array, hindi dapat masyadong mahirap sundin. O isang kurba sa pag-aaral para sa natitirang bahagi.

Ang punto ay, naniniwala akong gumagana ito, at hindi dapat mangangailangan ng pagbabago pa rin. Ngunit …………

Hakbang 3: Mod ng NRF24L01 Breakout Board

Ang module ng NRF24L01 at ang breakout board ng YL-105, sa kasamaang palad, ay hindi masyadong magiliw sa breadboard.

Ang breakout board ay pumapasok sa pag-aayos ng problema at higit sa lahat, ginagawa itong mapagparaya sa 5v, ngunit, hindi pa rin ito friendly sa breadboard.

Kaya't medyo nag-imbento ako.

Sa aking koleksyon ng 'mga bagay-bagay', mayroon akong isang bilang ng 6 na mga header ng pin na may mahabang mga pin. Ang uri na kinakailangan para sa paggawa ng Arduino Shields.

Kinuha ko ang isa sa mga ito at baluktot ang mga pin sa 90 degree.

Inalis ko ang isa sa mga riles ng kuryente mula sa isang breadboard, at isinaksak ang header sa gilid ng breadboard.

Naiwan ang mga power pin sa breakout board. Nasa daan na sila ngayon.

Kaya't tinanggal ko sila at inilagay sa kabilang panig ng breakout board upang sila ay nakausli mula sa likuran ng board.

Para sa mga hangarin ng Instructable na ito, nangangailangan ako ng limang mga modyul na NRF24L01, kaya't inilagay ko ang lahat sa kahabaan ng breadboard at pagkatapos ay naayos ang power rail kasama ang lahat ng mga power pin sa breakout board.

Mukha itong malinis hanggang sa makakonekta ko ang Arduinos at medyo masikip ito.

Dagdag pa, kung saan ang mahalagang bit, sa sandaling nakakonekta ang power rail, lahat ng Arduinos ay konektado sa parehong mapagkukunan at iyon ang sinusubukan kong iwasan, kaya't kinuha ko ulit ang karamihan.

Panatilihin ko ang board na may isang pares ng mga modyul na NRF24L01 dito para sa prototyping sa hinaharap, kaya hindi isang kumpletong pag-aksaya ng oras.

Hakbang 4: Mga Unit ng Ilaw ng Trapiko

Natagpuan ko ang ilang maliliit na 170 na mga point point breadboard. Ang mga ito ay walang isang power rail kaya't ang aking binagong breakout board ay magkasya pa rin. Kahit na sa isang bahagyang anggulo dahil sa taas ng breakout board.

Itinayo ko ang apat na ilaw ng trapiko na kinokontrol ang pareho, magkatulad na mga wire ng kulay, pagpoposisyon atbp. Sila ay tunay na nakapag-iisa.

Para sa control unit, inilagay ko ang module na NRF24L01 sa isang PCB na may mga RGB LED. Gumamit ako ng RGB sapagkat, bagaman hindi ko kailangang makita ang lahat ng mga ilaw, ang pula at berde lamang, tumatagal sila ng mas kaunting espasyo.

Nakakonekta ang mga LED sa Arduino sa normal na paraan at nagdagdag ng kaunting code upang maipakita ang pula o berde na katayuan ng bawat hanay ng mga ilaw ng trapiko.

Sinubukan kong maging pare-pareho sa aking mga kulay sa mga kable upang madali kong makita kung may nagawa akong iba sa isa sa mga board.

Mayroon akong ilang maikling mga set ng lead ng Dupont, at habang ang mga lead ay natigil, ginawang madali ang bahaging ito.

NRF24L01:

• CE Orange To Arduino pin 10 (tinukoy sa code)
• CSN Yellow To Arduino pin 9 (tinukoy sa code)
• SCK Green To Arduino pin 13 (ipinag-uutos)
• MOSI Blue To Arduino pin 11 (ipinag-uutos)
• MISO Lila Upang Arduino pin 12 (ipinag-uutos)
• Vcc Red Sa 5v. Kung hindi mo ginagamit ang mga breakout board dapat itong maging 3.3v.
• GND Brown Kay Arduino GND

Mga light unit at Arduino pin sa mga LED:

• Pula para sa pulang LED
• Orange para sa Yellow LED (Wala akong mga orange LEDs)
• Green para sa berdeng LED
• Itim para sa GND

Ang aking paglihis lamang mula rito ay noong ikinonekta ko ang Control Arduino sa mga RGB LED. Gumamit ako ng puti at kulay-abong mga wire dahil naubos ang mga pula.

Hakbang 5: Mga Ilaw ng Trapiko at Pagsubok

Natapos na ang code at nakumpleto rin ang bawat pag-iisa na kontrol. Ang kailangan ko lang ngayon ay ang mga ilaw ng trapiko mismo.

Tulad ng sinabi ko dati, nakakita ako ng isang hindi komplikadong modelo sa Thingiverse at nagawang mai-print ang walo na hindi masyadong masama.

Nilagyan ko ang LEDS ng kanilang kinakailangang 200 Ohm risistor at isang link at ground wire.

Paliitin ng tubo ang mga lead, at mainit na nakadikit ang lahat sa lugar.

Napagpasyahan kong pintura ang mga ito ng itim pagkatapos na ang lahat ng mga LED ay nilagyan. Masamang ideya, dapat ko muna gawin iyon.

Nilagyan ko ang lahat para sa isang pagsubok bago umusad pa.

Hakbang 6: Ang Crossroads

Napagpasyahan kong i-mount ang lahat sa isang board, kaya ngayon kailangan kong lumikha ng isang uri ng mga intersection na hitsura.

Nakatira ako sa UK kaya't nagmamaneho kami sa maling gilid ng kalsada dito, at samakatuwid ay ginawa ko ang aking mga daanan bilang UK friendly dahil papayagan ang aking mahihirap na kasanayan sa artistikong.

Ito ay medyo prangka, gumugugol lamang ng oras; at sigurado ako na walang mga sangang daan na talagang ganyan, ngunit ang sa akin ay walang mga kaldero.

Hindi ko nais na permanenteng isakripisyo ang aking Arduinos sa proyektong ito, kaya nakompromiso ako sa pamamagitan ng pag-populate ng bawat isa na may 10mm standoffs at mainit na nakadikit ang mga standoff sa base ng board.

Ang ginawa ko bagaman ay mainit na pandikit ang mini breadboard sa gilid ng Arduino.

Una, hawak nito ang NRF24L01 at breakout board mula sa ilalim ng mga sangang daan, at pangalawa, bihira akong gumamit ng isang Arduino nang walang isang breadboard ng anumang uri pa rin, kaya't magiging kapaki-pakinabang pa rin sila tulad nito.

Hakbang 7: Lahat Tapos Na

Ang lahat ng mga file ng code ay isinama.

Hindi ako dumaan sa code dito dahil ang Instructable na ito ay sapat na mahaba nang wala ito.

Inaasahan kong ito ay naging isang kapaki-pakinabang na Maaaring turuan, kahit na ipinapakita lamang nito kung paano makontrol ang isang bilang ng iba pang mga board ng Arduino nang wireless gamit ang napaka makatwirang presyo na NRF24L01.

Kung mayroon kang anumang mga query, mangyaring huwag mag-atubiling magbigay ng isang komento at gagawin ko ang aking makakaya upang makatulong.