Kinokontrol ng Wireless Accelerometer Rgb-LED's: 4 na Hakbang

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

MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) Ang mga Accelerometro ay laganap na ginagamit bilang mga tilt-sensor sa mga mobile phone at camera. Ang mga simpleng accelerometers ay magagamit pareho bilang ic-chip's at murang development pcb-boards.

Ang mga wireless chip ay abot-kayang din at magagamit sa mga binuo circuit, na may katugmang antena-network at decoupling-cap onboard. Mag-hook ng parehong wireless board at accelerometer hanggang sa isang microcontroller sa pamamagitan ng serial interface at mayroon kang isang wireless controller na may mga function na n Nintendo-wii. Pagkatapos ay bumuo ng isang tatanggap na may parehong uri ng wireless chip at pwm-kontrol ng rgb-LEDs, voila, mayroon kang wireless, ikiling-kinokontrol na kulay na kidlat ng silid. Panatilihin ang antas ng transmitter-board na nakaharap sa itaas ang breadboard at ang LED ay cool na asul, tanging ang bughaw na humantong ang aktibo. Pagkatapos ikiling ang transmitter sa isang direksyon at ihalo mo sa pula o berde depende sa kung aling direksyon mo ito ikiling. Ikiling ang lahat ng mga paraan sa 90 degree, at pumunta ka sa lahat ng mga halo ng pula at asul o berde at asul hanggang sa pula o berde lamang ang aktibo sa 90 degree na ikiling. Ikiling ng kaunti sa parehong direksyon ng x at y at makakakuha ka ng isang halo ng lahat ng mga kulay. Sa 45degrees sa lahat ng direksyon ang ilaw ay isang pantay na halo ng pula, berde at asul, sa madaling salita, puting ilaw. Magagamit ang mga piyesa mula sa mga tindahan ng libangan-elektronikong internet. Dapat makilala mula sa ilan sa mga larawan.

Hakbang 1: Transmitter Na May Accelerometer

Ang transmiter ay batay sa Atmel avr168 microcontroller. Ang maginhawang pulang board na may 168 ay isang arduino-board na may boltahe regulator at reset-circuit. Ang accelerometer ay konektado sa avr na may bit-banged i2c bus, at ang wireless board ay konektado sa hardware SPI, (Serial Peripheral Interface).

Ang breadboard ay ganap na wireless na may 4, 8V batterypack na nakabalot sa ilalim. Ang wireless board at ang arduino wee ay tumatanggap ng hanggang 9 V at mayroong onboard linear voltage regulator, ngunit ang accelerometer ay nangangailangan ng 3, 3V mula sa regulated rail sa wee.

Hakbang 2: Tagatanggap Sa RGB-LED

Ang Receiver ay batay sa atmel avr169 demoboard na pinangalanang paruparo. Ang board ay may maraming mga tampok na hindi ginamit sa proyektong ito. Ang wireless tranceiver ay konektado sa PortB at ang pwm-kontrolado na humantong ay konektado sa PortD. Ang lakas ay ibinibigay sa ISP-header, sapat na ang 4.5V. Maaaring tiisin ng wireless board ang 5V sa mga i / o pin, ngunit kailangan ng 3.3V supply na ibinibigay ng onboard regulator.

Ang binagong header-cable para sa RF tranceiver ay talagang maginhawa, at kumokonekta sa wireless board na may kapangyarihan at hardware spi controller sa paruparo. Ang shiftbright ay isang rgb-led pulse width modulation controller na tumatanggap ng isang 4 byte na utos na naka-lat in at pagkatapos ay nai-lat out sa mga output output. Talagang madaling kumonekta sa serye. Ilipat lamang ang maraming mga salita ng utos, at ang unang lumipat ay magtatapos sa huling konektadong LED sa daisy-chain.

Hakbang 3: C-program

Ang code ay nakasulat sa C dahil wala akong pakialam sa pag-aaral ng "mas madaling" pagproseso ng wika kung saan nakabatay ang arduino. Sinulat ko ang interface ng SPI at rf tranceiver aking sarili para sa karanasan sa pagkatuto, ngunit hiniram ang i2c assembler-code mula sa avrfreaks.net. Ang interface ng shiftbright ay bitbanged sa C-code. Ang isang problema na nakasalamuha ko ay ang maliliit na pagkakaiba-iba ng irradic sa accelerometer-output, ginawa nitong mas mabilis ang flicker ng led. Nalutas ko ito gamit ang isang low-pass filter ng software. Isang average na paglipat ng timbang sa mga halaga ng accelerometer. Sinusuportahan ng rf-tranceiver ang hardware crc at ack na may auto-retransmit, ngunit para sa proyektong ito ang realtime, mas maayos na pag-update ng mga leds ay mas mahalaga. Ang bawat packet na may mga halaga ng accelerometer ay hindi kailangang dumating nang buo sa tatanggap, hangga't ang mga nasirang packet ay itinapon. Wala akong problema sa mga nawalang RF packet sa loob ng 20 metro na linya ng paningin. Ngunit sa malayo ang link ay naging hindi matatag, at ang mga leds ay hindi nag-update ng tuloy-tuloy. Ang pangunahing loop ng transmitter sa pseudo-code: ipasimula (); habang (totoo) {Mga Halaga = abs (makakuha ng x, y, mga halaga ng accelerometer ()); RF_send (Mga Halaga); antala (20ms);} Ang pangunahing loop ng tatanggap sa pseudo-code: ipasimuno (); habang (totoo) {newValues = blocks_receiveRF ()); rgbValues = rgbValues + 0.2 * (newValues-rgbValues); isulat ang rgbValues sa shiftbrigth;}

Hakbang 4: Ang Resulta

Namangha ako sa kung paano makinis at tumpak ang kontrol. Mayroon ka talagang kontrol sa kawastuhan ng daliri ng kulay. Ang pwm-LED-controller ay may 10 bit resolusyon para sa bawat kulay, na gumagawa para sa milyon-milyong mga posibleng kulay. Sa kasamaang palad ang accelerometer ay mayroon lamang 8 bit na resolusyon na nagdadala ng bilang ng mga panteorya na kulay hanggang sa libo-libo. Ngunit hindi pa rin posible na makita ang anumang hakbang sa pagbabago ng kulay. Inilagay ko ang tatanggap sa isang IKEA-lampara at kumuha ng larawan ng iba't ibang kulay sa ibaba. Mayroon ding isang video, (kakila-kilabot na kalidad bagaman)