Projeto Raspberry PI Dice: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Belo projeto de solda, e uma vez concluído um exercício de programação do Raspberry PI. Estamos presos devido ao vírus corona, então esta é uma tentativa de dar aulas em casa e manter meu filho de 10 anos ocupado. Este é um pequeno projeto bom porque depois que ele soldou a placa e verificou se ela funciona usando uma fonte de alimentação, ele conseguiu conectá-la a um pi de framboesa e programá-la para funcionar como um dado.

E antes que alguém diga…. esta foi uma visão muito básica de um dado, se você quisesse, você só precisava ter 3 fios indo para os LEDS, o primeiro sendo o centro "UM", o segundo sendo os dois LEDs que exibem os "DOIS" e por último os 4 LEDs que exibem "QUATRO", o número 3 é feito usando o 1 e 2, cinco é 1 e 4 e, por último, 6 é 2 e 4. Isso tudo fazia parte do aprendizado, pois você pode simplificar o programa para impulsionar o 1, 2 e 4 LEDs.

• 7 * LEDs,
• 7 * resistores de 120 ohms,
• 1 * resistor de 10K ohm,
• 1 * pressione para fazer o botão.
• 1 * placa de tira 14 tiras por 20 orifícios (ver foto)
• 10 * pequenas seções de fio colorido.
• 10 * conectores fêmea duplos,
• 10 * seções de termorretrátil para cobrir os conectores.
• 1 * comprimento de solda.

Ferramentas necessárias.

• ferro de solda,
• pistola de calor,
• ferramenta de crimpagem para terminais duplos,
• cortadores laterais.

Etapa 1: Cortar a tábua e quebrar as trilhas

Então, primeiro vamos dar uma olhada no tipo de placa que estou usando. Ele tem nomes diferentes, como veroboard, matrix board, strip board e prototype board. Eu o conheço como veroboard e você parece ser capaz de pesquisar esse nome para encontrá-lo. Eu gosto de pensar nesta placa como o próximo estágio do uso da placa de ensaio (a placa onde você apenas tem que empurrar os componentes para os terminais que funcionam em tiras). Este tipo de placa é a próxima melhor coisa para fazer uma PCB e se você fosse indo apenas para fazer um ou dois de um projeto, então você realmente não se daria ao trabalho de fazer um PCB.

Então, como você usa esta placa?

• Em primeiro lugar, use um pedaço de papel e planeje seu projeto. calcule o tamanho necessário.
• Em seguida, corte a placa no tamanho usando uma serra de dentes finos e lixe as bordas para limpar. É importante que as faixas sejam limpas no final, pois podem ter rebarbas do corte e curto entre as faixas.
• Você pode, se desejar, fazer um ajuste experimental de todos os componentes neste estágio para ter certeza de que tudo se encaixa.
• Uma vez feliz que tudo se encaixa, gosto de cortar as faixas onde necessário.

Você pode ver nas fotos que cortei todas as trilhas necessárias (11 no total) e coloquei os resistores. Cortei os trilhos com uma broca de 3 mm. Devo ressaltar que colocar componentes ao longo da pista não é realmente a maneira correta de fazer as coisas, mas o posicionamento do LED para representar um dado era mais importante.

Etapa 2: Resistores, LEDs e links

Então eu coloquei os resistores na placa e enquanto eu não entrei em toda a lei de ohm, eu expliquei ao meu filho que os resistores têm valores diferentes e as cores indicam qual é o valor. Conseqüentemente, disse ao meu filho para posicionar todos os resistores na mesma direção. Da mesma forma em relação aos LEDs mostrei a ele a parte plana do corpo do LED e a perna curta que era como identificar a maneira correta de posicionar o LED. Você deve conseguir ver nas fotos que 4 LEDs estão montados em um lado e os outros 3 estão no lado oposto.

Depois de soldar os resistores e LEDs, eu adicionei os links. Eles foram feitos com as pernas cortadas do resistor. Os links mais próximos aos resistores direcionam o aterramento para as pernas comuns dos LEDs (cátodo) também você pode ver o último resistor de 10K que também está conectado à mesma trilha que o aterramento. Este resistor puxa o botão para o solo. Os links entre os LEDs apenas alinham o LED ao seu respectivo resistor.

Etapa 3: Botão e fiação

O botão foi o próximo a ser adicionado. Já testei meu botão para confirmar de que maneira ele deveria ser colocado. isso era importante porque tinha largura e comprimento diferentes e colocava a chave incorretamente de forma que a chave operada ao longo de um trilho fosse inútil, para dizer o mínimo.

Uma vez que a chave foi colocada, eu também soldei as extremidades de cada trilho onde os fios deveriam ser soldados. Neste ponto, você pode ver que estou segurando o circuito em um pequeno torno apenas para torná-lo mais fácil.

Por fim, os fios foram adicionados, eu disse ao meu filho para soldar o vermelho e o preto primeiro para que não se misturassem. Vermelho sendo a tensão positiva (3,3 V) para o switch e preto sendo o aterramento. Então, não importava quais cores ele escolheria para onde.

As pontas dos fios foram cravadas nos terminais Dupont para permitir que eles pressionassem os pinos Raspberry PI GPIO. Eu sei que a maioria de vocês não terá acesso a este tipo de ferramenta de crimpagem, mas para o meu caso eu faço muitos modelos controlados por rádio e este terminal funciona bem para servos e ESC's, então eu trouxe uma ferramenta anos atrás. No entanto, você pode comprar cabeçalhos e até mesmo terminais "HATS" que podem ser uma solução melhor para se conectar ao PI.

Etapa 4: teste e conexão

Assim que a placa estiver concluída, o primeiro estágio de teste é fazer um visual realmente bom. Verifique se há juntas e calções secos, também pequenas bolas de solda e pernas de componentes cortadas. dê um bom pincel na lousa e, no meu caso, use uma lupa para ter uma aparência realmente boa.

Se você está satisfeito com a soldagem, então eu acredito que é melhor verificar em uma fonte de alimentação de 3,3 V ou um par de pilhas AA. Eu tenho uma pequena unidade de tensão que se prende à extremidade de uma tira de placa de ensaio e permite que 3,3 V ou 5 V (ou ambos) sejam alimentados nos trilhos de alimentação de cada lado das tiras principais. Usei isso para verificar se todos os LEDs estavam funcionando. O aterramento foi colocado no pino grd e um por um os fios do LED foram conectados ao 3,3V. O botão foi então verificado colocando o fio de alimentação vermelho no 3,3 V, o aterramento foi deixado onde estava e um dos LEDs foi conectado ao fio do interruptor amarelo. Quando o botão é pressionado, o LED deve acender. Mostro isso no vídeo é se não tiver explicado muito bem!

Etapa 5: O Raspberry PI e o programa

Esse projeto sempre ia ser um bom desafio, não só o Thomas tinha que fazer o circuito, mas também programá-lo, para fazê-lo funcionar!

Estou usando um Raspberry pi 3 modelo B +. Eu tenho um raspberry pi 4, mas decidi usar o 3. Por causa disso, eu também escolhi usar o Scratch 2 em vez do Scratch 3, que será executado em um Raspberry PI 3, mas é muito lento e desisti.

A primeira etapa desta parte do projeto foi imprimir o pin do Raspberry PI e mostrar ao meu filho como funcionava. Daí eu conectei o aterramento e os fios de 3,3v. Eu então disse ao meu filho que não importava onde ele conectava os fios restantes, desde que estivessem marcados como GPIO, e ele tinha que anotar qual fio havia colocado onde!

Assim que todos os fios foram conectados, o PI foi ligado e o Scratch 2 abriu. A primeira coisa a fazer é adicionar o GPIO, então vá em "More Blocks" e escolha GPIO. Então você tem acesso ao GPIO do raspberry pi e, neste ponto, você pode simplesmente testar cada LED arrastando o bloco "SET GPIO ** para HIGH / LOW" para a área e selecionar o número GPIO correto e o estado lógico e clicar no bloco para execute o código.

Etapa 6: O Programa Gráfico e Físico Completo

Portanto, você pode dividir o programa em duas partes, primeiro os LEDs e depois a representação na tela. Ambos os programas usam o mesmo princípio básico listado abaixo.

• Faça uma variável no bloco de dados chamada número do dado, isso armazenará o número aleatório gerado.
• Aguarde até que o botão seja pressionado.
• chame o bloco "shuffle" para lançar os dados.
• Gere um número aleatório e atribua-o à variável "número do dado"
• Em seguida, faça 6 declarações sequenciais "se" para atender aos 6 números diferentes, em cada caso, transmita o número para os sprites e chame os blocos de número para acender os LEDs
• Aguarde até que o botão seja pressionado para rolar novamente.
• Adicione a opção de pressionar espaço para desligar todos os LEDs. Isso é útil quando você fecha o programa Scratch, pois os LEDs permanecerão em seu estado atual independentemente.

Para a exibição na tela, eu escolho fazer 7 sprites cada um com duas fantasias (ligado e desligado). Isso parece complicado, mas não foi tão ruim uma vez que você programou totalmente o primeiro sprite com suas respostas para as 6 mensagens de transmissão, então você só precisa copie-o e mude sua localização e determine qual roupa deve ser ligada ou desligada no novo local.

Eu realmente não sei se isso faz sentido ou não! de qualquer forma, é um desafio! Não posso incluir o programa aqui porque é um tipo de arquivo não permitido, mas fique à vontade para pedir mais detalhes.