Stap 5: Ontrafeling van de hersenen
Zoals ik al eerder zei de Quiz-O-Tron 3000 hersenen ten uitvoer worden gelegd met een Arduino-schild en een Arduino Uno microcontroller-ontwikkelplatform. Het schild bevat de interface en controle circuits die is verbonden met de vier grote knop vakken en de Arduino Uno de software en de input/output pinnen te maken alles werken. Schild van de hersenen is onderverdeeld in twee hoofdonderdelen: de knop switch input circuit en de LED power controlecircuits. Hier is een overzicht van wat elk belangrijkste deel van de hersenen Arduino schild doet.
De switch input circuits (één voor elke knop) bestaat uit een interne weerstand die een van de Arduino input pinnen met + 5 volts verbindt. Dan is dezelfde invoer pin aangesloten op de grond via de Easy Button-switch die normaal geopend is. De Arduino software leest de spanning staat van deze invoer pin die hoge (+ 5V) totdat de knop wordt ingedrukt en vervolgens de status verandert op laag (grond/0V). Dit is hoe de Arduino programma weet dat een knop is ingedrukt en vervolgens de geprogrammeerde reactie op die gebeurtenis kunt uitvoeren.
Zodra de zintuigen van de Arduino dat een knop is ingedrukt dat wij willen nemen van de volgende acties: 1) licht de winnaar de LED op de hoofdsectie console terwijl knippert de LED's op van de activerende knop vak 2) vergrendeld de andere knoppen gedurende 5 seconden voordat voor de volgende vraag.
Aangezien hebben we een circuit dat de LED's in van de knop vak knippert, alles wat we moeten doen is het vermogen naar de LED-printplaat te sturen om te activeren van de lichten. Dit wordt gedaan met de macht controlecircuits (één per knop) die onder de controle van één van de Arduino de output pinnen. De Arduino software controleert de status van de uitgang-Pins, of het nu gaat om hoge (+ 5V) of laag (0V). De pin van de Arduino uitgang is verbonden met een transistor via een weerstand.
In deze configuratie wordt de transistor een elektronische schakelaar waarmee de stroom van de macht van het schild de LEDs. Wanneer de Arduino software de status van de uitgang-pins op hoog wijzigt staat de transistor macht te stromen naar een van de LED's op de MCC en aan de Raad van de LED in het vak gekoppelde grote knop. De transistor doet dit door het invullen van de macht circuit de verbinding met de grond. De positieve DC spanning voor de LED power control circuit komt uit de "Vin" pin van de Arduino. Als we de QT3K met 9 volt DC via van de Arduino voedingsconnector macht krijgen we de ideale spanning verzonden naar onze knipperende LED-circuit. De software wacht vervolgens vijf seconden voordat de uitgang pins staat gewijzigd in laag dus de transistor uitschakelen en het doden van de macht om de LEDs.
We gebruiken transistoren om macht te controleren op externe apparaten omdat de Arduino pennen beperkt tot 5 volt op een maximum van 40 milliampère zijn. De transistors laten te bedienen van apparaten waarvoor hogere spanningen en die trekken hogere stromen. De transistors die in dit project gebruikt kunnen omgaan met elk maximaal 600 milliampère. Dit zorgt voor veel meer variatie in de soorten apparaten die kunnen we de controle met Arduino.
De eerste afbeelding toont de schematisch diagram van de knop invoer- en controlecircuits van LED vermogen dat op het schild van de Arduino is geïmplementeerd. Dit circuit wordt herhaald voor elke knop met elkaar zijn verbonden met een andere set van Arduino input en output pinnen.
De Quiz-O-Tron 3000 hoofdsectie console bevat de mogelijkheid om te rapporteren welke knop werd ingedrukt. Dit wordt gedaan met de 4 LED's gemonteerd op de console van de hoofdsectie. Deze LED's worden aangedreven door hetzelfde circuit dat is powering de knipperende LED-bestuur in het vak grote knop. U kunt deze LEDs in de tweede foto die de voltooide hoofdsectie console toont zien.
De LED's zijn ingedeeld in hetzelfde patroon als de DB-9-connectors op de bovenkant van de console die is waar de verbinding wordt gemaakt met de grote knop vakken. De rode knop naast de LEDs wordt gebruikt voor het opnieuw instellen van de Arduino. Het is aangesloten op het gebied van de "reset-schakelaar" van het Proto-schild van Adafruit. Dit is handig als u wilt snel duidelijk de LEDs van het opvlammen en de knoppen voorbereiden op de volgende vraag.
Het geval voor de hoofdsectie console nodig om de Arduino, schild, DB-9 aansluitingen, LED's huis en reset schakelaar. Ik gebruikte een project geval gemaakt van ABS kunststof met een verwisselbare aluminium paneel. Ik heb een sjabloon voor de top van de zaak met de indeling van de DB-9-connectors, de LEDs en de reset-knop. Ik controleerde de sjabloon voor pasvorm en zorgde ervoor dat de Arduino en het schild zou duidelijk de DB-9-connectors wanneer gemonteerd op de verwijderbare paneel. Zodra ik zeker van mijn sjabloon was gebruikt ik doorzichtige plakband om volledig dekken en veilig het papieren sjabloon naar de top van de zaak. Ik vervolgens gebruikt dit als een gids voor mijn Dremel rotary tool als ik bereid het geval voor de hardware moet er worden gemonteerd.
De Dremel gereedschap maakte snel werk van de zaak met een boor en een beetje snijden. Ik gebruikte dan een snij-wiel te snijden de gekwadrateerde inkepingen op de achterzijde van de zaak die de Arduino USB poort en de externe voedingsconnector bloot. Elk was gesneden uit de open kant van de zaak (zodra de aluminium paneel werd verwijderd) door twee parallelle sneden strop van de opening. Ik maakte de ruimte die scheidt de twee sneden de breedte van elke bijbehorende jack. Vervolgens scoorde ik een lijn tussen de twee sneden bij de juiste "top" van elke opening die ik was het creëren. Tangen werden gebruikt voor het afbreken van de twee stukjes plastic op de score-regels maken de gaten die die connectors zou blootstellen. Vervolgens werd een hand-bestand gebruikt om vierkant en neaten van elke opening.
Ik gebruikte ook de Dremel roterende gereedschap om te boren van vier montagegaten in de aluminium paneel naar de Arduino en schild veilig op zijn plaats houden. De derde foto toont de onderkant van de hoofdsectie console waar u kunt zien de positie van de Arduino montagehardware. De weer foto geeft u een kijkje binnen de MCC. En de vijfde show de Arduino aan de project vak aluminium paneel gemonteerd.
