Dicas para transformar sua ideia de projeto em realidade: 6 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

A parte mais crítica de um projeto de sucesso é ter uma ideia realmente ótima, mas às vezes a ideia é a parte fácil! Depois disso, vem o trabalho árduo de transformar um lampejo aleatório de gênio em algo que as pessoas "ooh" e "ah" acabem.

Inicialmente, transformar um conceito em realidade pode parecer complicado, mas, seguindo algumas regras simples, você pode quebrar qualquer projeto em partes gerenciáveis que são simples individualmente, mas quando combinadas são fantásticas! Usando meu Driftwood Binary Clock como exemplo, vou demonstrar que o desenvolvimento de um circuito complexo é uma tarefa relativamente simples, enquanto dou algumas dicas ao longo do caminho.

Este instrutível não é sobre a criação de nenhum projeto, mas sim dicas e truques sobre como tornar suas ideias uma realidade.

Etapa 1: Faça uma lista de funções

Eu olhei vários relógios binários que foram postados no Instructables e outros sites e sempre quis fazer um meu próprio, mas não sabia por onde começar. A abordagem mais fácil teria sido copiar o código e o circuito de outra pessoa; no entanto, eu queria algo que diferenciasse o meu, além de ser minha própria criação.

A primeira etapa foi criar uma lista de funções que descreve o que eu queria que o relógio fizesse:

• Mostra a hora
• Função de alarme
• Alterar cores de exibição
• Altere a intensidade da tela com base na luz ambiente
• Controle remoto
• Tempo exato

A partir da lista de funções, você pode calcular as diferentes funções do circuito necessárias - por exemplo, para alterar a intensidade da tela com base na luz ambiente, você precisa medir a luz e, portanto, precisa de algum hardware para fazer isso. Uma lista completa dos circuitos individuais e suas funções para meu relógio binário é a seguinte:

• Matriz de display LED - display de tempo
• Microcontrolador (arduino) - controle de tempo e alarme, driver de exibição
• Player de áudio - áudio de alarme
• Leitor de luz ambiente - controle de intensidade de luz
• Módulo de controle remoto - controle remoto
• Indicador de definição de alarme - exibição de alarme
• Relógio em tempo real - cronometragem precisa

Etapa 2: Pesquisa

Depois de decompor seu projeto em funções de circuito individuais, você pode determinar o que sabe fazer e o que precisa ser pesquisado. Usando o exemplo do relógio novamente, listei cada função do circuito e qual foi minha avaliação original

Entendido - nenhuma pesquisa necessária

• Matriz de display LED
• Microcontrolador (arduino)
• Tocador de Áudio
• Controle remoto
• Indicador de definição de alarme

Desconhecido - pesquisa necessária:

• Leitor de luz ambiente
• Relógio de tempo real

Como já disse em um instrutível anterior (Consertando um monitor com uma breadmaker), a internet é uma das ferramentas mais poderosas disponíveis. Você deve ser capaz de encontrar exemplos de código e circuito para quase todos os componentes que precisará usar. No meu exemplo de relógio, eu estava confortável em programar o Arduino para controlar o display de LED, mas nunca tinha usado um resistor dependente de luz (LDR) antes (um LDR muda sua resistência com base na luz ambiente e, portanto, pode ser usado para determinar o quão brilhante a matriz de LED deve ser). Após uma breve pesquisa, encontrei vários tutoriais e tinha informações suficientes para experimentar algumas ideias.

Etapa 3: Teste de funções de circuito individual

Depois de ter algumas idéias sobre como cada função de circuito pode ser construída, construa um circuito que habilite apenas esta função. Isso permite que você teste suas ideias, certifique-se de que o item seja funcional e ajuste quaisquer parâmetros de tempo de execução.

Usando o exemplo LDR, um circuito muito básico foi feito e algumas linhas de código foram escritas. Isso me permitiu ver como a saída do LDR variava com a luz e como ela poderia ser convertida em um valor utilizável para controlar a matriz de LED.

Inicialmente, o código emitia apenas o valor do brilho para a saída serial dentro do IDE do arduino. Assim que tive a certeza de que conseguiria obter o controle que desejava, o circuito foi expandido para incluir o conjunto de LEDs. Com a inclusão do dispositivo de saída final, os níveis mínimo e máximo de brilho podem ser ajustados para garantir que você não fique cego à noite nem seja incapaz de ler a saída sob a luz solar direta.

Como alternativa à construção física do circuito, você pode usar programas como os circuitos Tinkercad para simular o circuito e o código. Programas como esses permitem que você tenha algum tempo de desenvolvimento enquanto espera que as aulas de música para crianças, etc. terminem! Duas imagens estão anexadas a esta etapa que mostram as duas etapas descritas acima com os links abaixo:

• LDR com saída serial
• Controle de intensidade de LED por LDR

Um bom instrutivo sobre o uso do Tinkercad pode ser encontrado aqui:

Etapa 4: protótipo

Uma vez que você tenha certeza de como os componentes individuais funcionam, desenvolva um circuito onde cada função do circuito é adicionada individualmente e o código adaptado para dar conta da nova funcionalidade que você adicionou.

Embora seja significativamente mais lento do que adicionar tudo de uma vez e envolva escrever vários programas, a vantagem é que você pode identificar rapidamente quaisquer conflitos entre os componentes e resolver o problema. No meu caso, tudo estava funcionando bem até eu conectar o receptor do controle remoto. Como não havia nenhum problema antes disso, eu poderia me concentrar na detecção de falhas nesta área específica. Depois que nenhum problema foi encontrado usando a detecção de falhas básica, foi procurado aconselhamento na Internet e o problema foi resolvido. Este é um exemplo de onde pensei que sabia como algo funcionava, mas no circuito específico, descobri que não sabia! Nunca tenha vergonha de parar o que está fazendo e procurar mais informações.

A sequência de fotos em anexo é uma tentativa de mostrar as várias etapas pelas quais passei na construção do protótipo final. A matriz de LEDs foi omitida em algumas fotos, mas isso foi um descuido ao tirar as fotos, e não um motivo específico!

Esboce o circuito completo quando estiver completamente satisfeito com o seu protótipo, mas NÃO o desmonte neste momento.

De maneira semelhante ao desenvolvimento dos componentes individuais, o circuito Tinkercad pode ser usado para prototipar o projeto completo. Existem vantagens e desvantagens nessa abordagem e é melhor ver o que funciona melhor para você. O maior problema que observei com as ferramentas de simulação online é que às vezes elas limitam o componente e as bibliotecas de código disponíveis

Etapa 5: construção final

Esperamos que você tenha componentes suficientes para fazer o circuito final, deixando o protótipo como uma referência. Eu descobri que não importa quanto cuidado eu tome ao esboçar o circuito, é sempre mais fácil consultar o protótipo para confirmar uma conexão ou orientação do componente.

Eu geralmente uso a placa de protótipo para meus projetos, mas se você quiser o acabamento mais robusto e profissional, experimente fazer suas próprias placas de circuito impresso. Há uma série de bons Instructables sobre isso (e lembre-se que a internet é uma das melhores ferramentas que temos!).

Reserve um tempo para considerar como cada componente se encaixará na placa e a que ele precisa se conectar. Você deseja minimizar o comprimento dos trilhos e fornecer bons trilhos de alimentação para garantir que tudo funcione corretamente. Não segui esse conselho e, após a construção final, o arduino reiniciou toda vez que o módulo de áudio começou a tocar o alarme. Como havia construído um protótipo, sabia que tudo deveria funcionar e que o problema era específico do layout do quadro. Depois que as trilhas de energia ficaram maiores, todos os problemas desapareceram.

Etapa 6: Resumo

Conforme afirmado no início, este instrutível não era sobre a construção de um projeto, mas sim para auxiliar na realização de muitos projetos únicos e bem-sucedidos. Para fazer isso, você deve:

• Documente as principais funções da sua ideia
• Use a lista de funções para gerar funções de circuito individuais
• Pesquise cada função do circuito
• Teste cada função do circuito
• Desenvolva um protótipo adicionando cada função de circuito separadamente
• Finalize o design

Esta foi minha opinião sobre como obter um lampejo de gênio e implementar com sucesso o circuito necessário. Tenho certeza de que existem muitas alternativas; no entanto, sei que isso funciona para mim e espero que funcione para você também.