แฟ้มสะสมผลงาน: โปรเจค งานที่ 14 แผงควบคุม LED Matrix 8x8 ที่ควบคุมด้วยบลูทู ธ โดยใช้ Arduino

แผงควบคุมสัญญาณไฟ LED ไร้สายที่มีการควบคุมด้วย Bluetooth 8x8 บน PCB

วัสดุที่จำเป็น:

Arduino Pro mini
MAX7219
โมดูล Bluetooth-HC-05
8 * 8 จอแสดงผล LED Matrix
ตัวต้านทาน 20k
แจ็ค DC Barrel

แผนภูมิวงจรรวม:

แผนผังวงจรบอร์ด LED ที่ควบคุมด้วย LED นี้สร้างขึ้นโดยใช้โปรแกรม EasyEDA เราจะใช้แผนงานเดียวกันในการพัฒนาPCBจากนั้นและสร้างโดยใช้ EasyEDA

แผนภาพวงจรสำหรับแผงป้ายสัญลักษณ์ไร้สาย LED 8x8 ที่มีการควบคุมแบบบลูทู ธ โดยใช้ Arduino

วงจรจะสวยตรงไปข้างหน้า โครงการทั้งหมดใช้พลังงานจากอะแดปเตอร์ขนาด 12V ซึ่งได้รับโดยตรงจาก Pin Raw ของคณะกรรมการ Arduino Board แรงดันไฟฟ้านี้วัตถุดิบจะถูกควบคุมแล้วถึง + 5V ซึ่งจะถูกส่งไปยังโมดูลบลูทู ธ และ MAX7219 IC หมุด Tx และ Rx ของโมดูลบลูทู ธ เชื่อมต่อกับ D11 และ D10 ของ Arduino เพื่อเปิดใช้งานการเชื่อมต่อแบบอนุกรม

หมุดดิจิตอล D5 ถึง D7 เชื่อมต่อกับเครื่อง MAX7219 IC เพื่อส่งและรับข้อมูลผ่านการสื่อสาร SPI ขา ISET ของ MAX7219 ถูกดึงผ่านตัวต้านทาน 20k

สำหรับโครงการนี้ฉันได้ประดิษฐ์ PCBคุณจะได้รับไฟล์การออกแบบของ PCB และใช้เดียวกันหรือสร้างวงจรบน breadboardอย่างไรก็ตามเนื่องจากความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์จึงขอแนะนำให้ซื้อโมดูลแสดงผล 8x8 หรือใช้ PCB

8x8 เมทริกซ์เป็นโมดูลการแสดงผลที่มีประโยชน์มากและสามารถใช้ในโครงการที่เย็นมาก

ฮาร์ดแวร์สำหรับควบคุมการแสดงป้ายสัญลักษณ์ไร้สาย LED 8x8 ที่ควบคุมด้วยบลูทู ธ

การสร้างแอปพลิเคชัน Android โดยใช้การประมวลผล:

ก่อนที่เราจะเริ่มต้นเขียนโปรแกรม Arduino เราควรทราบว่าข้อมูลประเภทใดที่เราจะได้รับจากโทรศัพท์มือถือเพื่อตอบสนองต่อข้อมูลนั้น ดังนั้นลองมาดูที่วิธีการประยุกต์ใช้ Android จะถูกสร้างขึ้นและวิธีการที่คุณสามารถใช้มันด้วยตัวคุณมาร์ทโฟนที่จะควบคุม 8x8 เมทริกซ์

แอปพลิเคชัน Android สำหรับโครงการนี้สร้างโดยใช้ ซอฟต์แวร์การประมวลผล เป็นโปรแกรมสำหรับพัฒนาโอเพ่นซอร์สและสามารถดาวน์โหลดได้อย่างง่ายดายและนำไปใช้ในการพัฒนาโครงการที่น่าสนใจโดยใช้ Arduino หรือไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น ๆ เนื่องจากสามารถพัฒนาแอพพลิเคชันแอพพลิเคชันและระบบแอพพลิเคชันของหุ่นยนต์ได้ เราได้ดำเนินการบางโครงการโดยใช้การประมวลผลแล้วและคุณสามารถตรวจสอบได้โดยคลิกที่ลิงก์ด้านล่าง

การกลับไปที่หัวข้อเป็นไปไม่ได้เลยที่ฉันจะอธิบายรหัสที่สมบูรณ์ของแอปพลิเคชันแอนดรอยด์ดังนั้นคุณจะต้องเรียนรู้การประมวลผลด้วยตัวเองและดูโค้ดเพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงาน ดังนั้นสำหรับผู้ที่ยินดีที่จะข้ามขั้นตอนการเรียนรู้การประมวลผลสามารถดาวน์โหลดโปรแกรมหุ่นยนต์จากด้านล่างลิงก์

ดาวน์โหลดแอนดรอยด์แอ็พพลิเคชัน [ไฟล์ APK]

ด้านล่างเป็นส่วนติดต่อของแอปพลิเคชันแอนดรอยด์ของเรา :

อินเทอร์เฟซแอนดรอยด์แอ็พพลิเคชันสำหรับการแสดงผลแบบบลูทู

ไฟล์ APK สามารถติดตั้งได้โดยตรงจากแอพพลิเคชันแอพพลิเคชันใด ๆ และเปิดตัวเหมือนแอพพลิเคชันอื่น ๆ แต่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์บลูทู ธ HC-05 ของคุณมีชื่อว่า "HC-05" เพราะมีเพียงเวลาทำงานเท่านั้น

การทำความเข้าใจรหัสการประมวลผล:

คนที่สนใจที่จะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นหลังหน้าจอสามารถอ่านต่อได้และอื่น ๆ สามารถข้ามไปที่หัวข้อถัดไปได้ โดยทั่วไปแอพพลิเคชัน Android จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์บลูทู ธ ที่เรียกว่า "HC-05" ระหว่างการเริ่มต้นและแสดงชุดไฟ LED จำนวน 64 ดวงในรูปแบบของแวดวง จากนั้นเมื่อผู้ใช้กดวงกลมวงกลมจะเปลี่ยนเป็นสีแดงและหมายเลขวงกลมจะถูกส่งไปยัง Arduino ผ่าน Bluetooth เมื่อได้รับหมายเลขวงกลม Arduino จะเปิดไฟ LED ลองมองเข้าไปในเส้นที่สำคัญของโปรแกรมการประมวลผลที่จะเข้าใจได้ดียิ่งขึ้น คุณสามารถดาวน์โหลดโค้ดทั้งหมดของแอนดรอยด์ได้จากลิงค์ด้านล่าง

รหัสการประมวลผลสำหรับแอนดรอยด์แอ็พ

เราใช้คลาสและอ็อบเจ็กต์เพื่อแสดง LED 64 ดวงเพื่อให้เราสามารถระบุที่อยู่ได้อย่างง่ายดาย ดังที่คุณเห็นในโค้ดด้านล่างเราจะใช้ลูปสำหรับการวนซ้ำจาก 1 ถึง 64 โดยใช้อาร์เรย์ นี่คือ LED แต่ละตัวจะมีค่าตำแหน่ง X ตำแหน่ง Y และสีและเราสามารถเปลี่ยนได้ง่าย

/ / dipslay leds ทั้งหมดสำหรับ (int i = 1; i <= 64; i ++)   led_array [i] .display ();   // ไฟ LED แสดงทั้งหมด




ชั้นนำ { 
  float X_Pos; 
  ลอย Y_Pos; 
  สีสี;

  // CONSTRUTOR 
  Led (tempx ลอย, ลอย tempy, tempc สี) { 
    X_Pos = tempx; 
    Y_Pos = tempy; 
    color = tempc; 
  } 
  void display () 
  { 
    กรอกข้อมูล (สี); 
    วงรี (X_Pos, Y_Pos, led_dia, led_dia); 
  } 
}

LED จะถูกโหลดบนหน้าจอตามลำดับที่เท่ากันของจอแสดงผล LED แต่ละตัวจะถูกคั่นด้วยระยะทางเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอด LED ดังนั้นเราจึงสามารถแยกความแตกต่างระหว่าง LED ที่ผู้ใช้เลือกไว้ ดังแสดงในโปรแกรมด้านล่างเราจะสร้างอาร์เรย์ซึ่งแต่ละองค์ประกอบจะเก็บข้อมูลตำแหน่ง X, Y และสีของ LED

โมฆะ load_leds () { 
  led_array = ใหม่ Led [65]; 
  int a = 1;

  สำหรับ (int j = 0; j <= 7; j ++) { 
    float y = height / 6 + j * (led_dia * 1.5); 
  สำหรับ (int i = 0; i <= 7; i ++) 
  { 
    float x = (กว้าง / 6) + i * (led_dia * 1.5); // กรอก (255); 
    / / วงรี (x, y, led_dia, led_dia); 
    led_array [a] = new Led (x, y, สี (255,255,255)); 
    A ++; 
  } 
  } 
}

ขั้นตอนหลักในโครงการคือการตรวจสอบว่าผู้ใช้มีการกด LED ใด ๆ และถ้าใช่เรามีการเปลี่ยนสีของไฟ LED และส่งจำนวน LED ผ่านบลูทู ธ ตั้งแต่ตอนนี้เราสามารถระบุตำแหน่งและสีของ LED แต่ละอันได้อย่างง่ายดายโดยการเปรียบเทียบค่า X, Y ของตำแหน่งที่ผู้ใช้กดด้วยค่า X, Y ของ LEDs หากการควบรวมค่าเข้ากันและกันเราจะเปลี่ยนสถานะของ LED และยังส่งหมายเลขผ่านบลูทู ธ ตามที่แสดงด้านล่าง

// ตรวจสอบว่ามีการนำเมาส์ไปวางไว้หรือไม่ถ้าใช่ให้ส่งเลขนำ
สำหรับ (int i = 1; i <= 64; i ++) 
{ 
  if ((mouseX <(led_array [i] .X_Pos + led_dia / 2)) && ( mouseX> (led_array [i] .X_Pos - led_dia / 2)) && (mouseY <(led_array [i] .Y_Pos + led_dia / 2)) && (mouseY> (led_array [i] .Y_Pos - led_dia / 2))) 
  {led_array [i] = ใหม่ Led (led_array [i] .X_Pos, led_array [i] .Y_Pos, led_color); 
  ไบต์ [] ข้อมูล = {ไบต์ (i)}; 
  bt.broadcast (ข้อมูล); 
  } 
}

นอกจากนี้โปรแกรมยังสามารถรีเซ็ต LED ที่สมบูรณ์โดยการปิดทั้งหมดและคุณยังสามารถทำให้ LED เปิดสีแดง (ON) หรือสีขาว (OFF) เพื่อให้เรายังมีปุ่มสลับสำหรับการที่ ปุ่มสลับปรากฏขึ้นและรอให้อินพุท หากกดการกระทำที่เกี่ยวข้องจะถูกถ่าย รหัสที่จะทำเช่นเดียวกันจะปรากฏด้านล่างเป็นฟังก์ชันที่เรียกว่าภายในวงเงินการวาด

void load_buttons () 
{ 
  rectMode (CENTER); 
  TextAlign (ศูนย์); 
  noStroke (); 
  เติม (# 1BF2D4); 
  ดูแลรักษา (กว้าง / 2-ความกว้าง / 4 สูง / 1.3 กว้าง / 4 สูง / 12); กรอก (0); ข้อความ ( "Reset" ความกว้าง / 2-ความกว้าง / 4 สูง / 1.3); // ปุ่ม 1

  if (red == true) 
  {กรอกข้อมูล (# 080F89); ดูแลรักษา (กว้าง / 2 + ความกว้าง / 4 สูง / 1.3 กว้าง / 4 สูง / 12); กรอก (255,0,0); ข้อความ ("RED", กว้าง / 2 + กว้าง / 4, ความสูง / 1.3);} // ปุ่ม 2 
  ถ้า (สีแดง == เท็จ) 
  {fill (# 080F89); ดูแลรักษา (กว้าง / 2 + ความกว้าง / 4 สูง / 1.3 กว้าง / 4 สูง / 12); กรอก (255); ข้อความ ("WHITE", กว้าง / 2 + กว้าง / 4, ความสูง / 1.3);} // ปุ่ม 2 
}

void read_buttons () 
{ 
    if (mousePressed && click_flag == true) 
  { 
  color_val = get (mouseX, mouseY); 
  click_flag = false; 
  if (color_val == - 14945580) 
  { 
   byte [] data = {0}; 
   bt.broadcast (ข้อมูล); 
   println ( "RESET"); load_leds (); / / โหลดทั้งหมดนำในตำแหน่งและสี
  } 
  ถ้า (color_val == - 16248951)   {    byte [] data = {100};    bt.broadcast (ข้อมูล);    if (red == true)    red = false;    else if (red == false)    red = true;  









   println ( "สลับ"); 
   }

  color_val = 0; 
  } 
}

การเขียนโปรแกรม Arduino ของคุณ:

โปรแกรม Arduino ที่สมบูรณ์สำหรับการนี้โครงการคณะกรรมการควบคุมไร้สายบลูทู ธจะได้รับที่ด้านล่างของหน้าจอนี้; คุณสามารถใช้งานได้โดยตรงและอัพโหลดลงบนกระดานของคุณ บรรทัดที่สำคัญในโปรแกรมจะอธิบายด้านล่าง

โมดูลบลูทู ธ เชื่อมต่อกับขา 10 และ 11ดังนั้นเราต้องใช้ซอฟแวร์แบบอนุกรมเพื่อเปิดใช้งานการสื่อสารแบบอนุกรมบนหมุดเหล่านี้และจากนั้นเราสามารถรับฟังข้อมูลจากพินเหล่านี้ เราได้รับข้อมูลที่ได้รับจากโมดูลบลูทู ธ และบันทึกไว้ในตัวแปรที่เรียกว่าเข้ามาหากค่าของขาเข้าเป็น "0" เราจะปิดไฟ LED ทั้งหมดโดยใช้รหัสด้านล่าง

ถ้า (BT.available ()) 
  { 
    incoming = BT.read (); 
    Serial.println (ขาเข้า);

    if (incoming == 0) 
      m.clear (); // ล้างหน้าจอ

ใช้ค่าของขาเข้าที่เราต้องตรวจสอบว่า LED ใดที่ผู้ใช้กดบนโทรศัพท์มือถือและสภาพอากาศเพื่อเปิดหรือปิด LED นั้น ดังนั้นเราจึงตรวจสอบว่าค่าเท่ากับ 100 ถ้าค่าเป็น 10 หมายความว่าผู้ใช้ได้ขอให้สลับสีของ LED ดังนั้นเราจึงสลับสีแดงเพื่อให้ทราบว่าควรเปิดหรือปิดไฟ LED

else if (incoming == 100) // ตรวจสอบว่าเราควรจะเปิดหรือปิด LED 
    { 
      if (red == true) 
      red = false; 
      else if (red == false) 
      red = true; 
        Serial.print ( "RED:"); Serial.println (สีแดง); 
    }

สุดท้ายถ้าค่ามากกว่า 65 หมายความว่าผู้ใช้กดบน LED ขึ้นอยู่กับจำนวนตั้งแต่ 1 ถึง 64 เราจะต้องตรวจสอบ LED ที่ผู้ใช้กด เพื่อสลับ LED ที่เราจะต้องมีค่าของแถวและคอลัมน์ของ LED ที่คำนวณและเก็บไว้ในตัวแปร X และ Y ตามลำดับและแสดงในรหัสด้านล่าง สุดท้ายขึ้นอยู่กับค่าของตัวแปรสีแดงที่เราทั้งเปิดหรือปิดไฟ LED ตามคำขอของผู้ใช้

อื่นถ้า (ขาเข้า <= 64) 
    {// คำนวณที่เป็น ON RO ปิดไฟ LED 
      สลับ = true; 
    Y = ขาเข้า / 8; 
    X = ขาเข้า - (Y * 8);

    if (incoming% 8 == 0) 
      {X = 8; Y - = 1;}

    Serial.println (X - 1); 
    Serial.println (Y); 
    if (red == true) 
    m.setDot ((X - 1), (Y), true); // LED ON 
    else if (red == false) 
    m.setDot ((X - 1), (Y), false); // LED OFF 
    }

การออกแบบวงจรและ PCB โดยใช้ EasyEDA:

การออกแบบนี้ แสดงผลเมทริกซ์บลูทู ธ ควบคุมเราได้เลือก เครื่องมือ EDA ออนไลน์ที่เรียกว่า EasyEDA ฉันเคยใช้ EasyEDA มาแล้วหลายครั้งและพบว่าสะดวกในการใช้เนื่องจากมีรอยเท้าที่ดีและเป็นโอเพนซอร์ส หลังจากการออกแบบ PCB ที่เราสามารถสั่งซื้อตัวอย่าง PCB โดยค่าใช้จ่ายต่ำของพวกเขา ให้บริการการผลิต PCB พวกเขายังมี บริการจัดหาส่วนประกอบ ที่มีสต็อกชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากและผู้ใช้สามารถสั่งซื้อชิ้นส่วนที่จำเป็นได้พร้อมกับใบสั่ง PCB

ในขณะที่ออกแบบวงจรและ PCBs ของคุณคุณยังสามารถทำวงจรและการออกแบบ PCB ให้กับสาธารณะเพื่อให้ผู้ใช้รายอื่นสามารถคัดลอกหรือแก้ไขได้และสามารถใช้ประโยชน์จากงานของคุณได้นอกจากนี้เรายังได้จัดทำวงจรและแผนผัง PCB ทั้งหมดสำหรับวงจรนี้ไว้ตรวจสอบ ลิงก์ด้านล่าง:

https://easyeda.com/circuitdigest/8x8-led-matrix-display-control-with-bluetooth

คุณสามารถ ดู Layer (Top, Bottom, Topsilk, Bottomsilk ฯลฯ ) ของ PCB ได้โดยเลือก Layer Layers จากหน้าต่าง Layers

นอกจากนี้คุณยังสามารถดู PCB ได้ว่าจะทำอย่างไรจึงจะดูหลังจากสร้างโดยใช้ ปุ่มPhoto Viewใน EasyEDA:

PCB ที่ออกแบบโดยใช้ EasyEDA สำหรับจอแสดงผลแบบควบคุมด้วยบลูทู ธ

การทำงานของจอแสดงผลป้ายสัญลักษณ์ Bluetooth:

เมื่อคุณพร้อมกับฮาร์ดแวร์ทั้งผ่านการ PCB หรือการเชื่อมต่อกับ breadboard ให้ใช้โปรแกรม Arduino ที่ระบุในตอนท้ายของหน้าและอัปโหลดไปยัง Arduino Board ของคุณ ไฟล์ APK โปรแกรมหุ่นยนต์ยังเป็นที่ให้ไว้ข้างต้นใช้และติดตั้งโปรแกรมบนอุปกรณ์ Android ที่คุณต้องการ

เปิดใช้ฮาร์ดแวร์และค้นหาชื่ออุปกรณ์ HC-05 ในโทรศัพท์เพื่อจับคู่กับอุปกรณ์ รหัสผ่านจะเป็นค่าเริ่มต้น 1234 หลังจากนั้นให้เปิดแอพพลิเคชันที่เราเพิ่งติดตั้ง แอ็พพลิเคชันควรแสดง " เชื่อมต่อกับ HC-05 " ที่ด้านบนของหน้าจอจากนั้นคุณจะสามารถสัมผัส LED บนหน้าจอและสังเกตได้ว่ามีการเปิด LED เดียวกันในบอร์ดด้วยเช่นกัน

แผงควบคุมสัญญาณไฟ LED ไร้สายที่มีการควบคุมด้วย Bluetooth 8x8 แสดงการทำงาน

นอกจากนี้คุณยังสามารถปิดไฟ LED ทั้งหมดได้โดยการกดปุ่มรีเซ็ตและตัดสินใจเปิดหรือปิดไฟ LED โดยเฉพาะโดยการกดปุ่ม Toggle ตามค่าเริ่มต้นที่เคย LED คุณกดจะถูกเปิด การทำงานที่สมบูรณ์แบบของโครงการที่สามารถพบได้ในวิดีโอด้านล่าง หากคุณมีปัญหาใด ๆ ในการทำให้การทำงานใช้กล่องความคิดเห็นด้านล่างหรือเขียนในฟอรั่มของเราสำหรับความช่วยเหลือทางเทคนิคเพิ่มเติม หวังว่าคุณจะเข้าใจการสอนและสนุกกับการสร้างมัน

รหัส

/ *
8 * 8 จอแสดงผลป้าย LED
B.Squitet Raj
www.circuitdigest.com
library: GitHub | riyas-org / max7219 https://github.com/riyas-org/max7219
* /

#include <MaxMatrix.h>
#include <SoftwareSerial.h> // นำเข้าไลบรารีแบบอนุกรม

SoftwareSerial BT (10, 11); // RX, TX

int DIN = 7; // ขา DIN ของ MAX7219 โมดูล
int CLK = 6; // ขา CLK ของโมดูล MAX7219
int CS = 5; // รหัส CS ของ MAX7219 โมดูล
int maxInUse = 1;

boolean red = true;
boolean toggle = true;

MaxMatrix m (DIN, CS, CLK, maxInUse);

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()
{
BT.begin (9600); // เริ่มการสื่อสารด้วย Bluetooth ที่ 9600 baudrate
Serial.begin (9600);
// BT.println ("บลูทู ธ ที่ทำงาน");

m.init (); // MAX7219 initialization
m.setIntensity (8); / / เริ่มต้นนำความเข้มของเมทริกซ์, 0-15
m.clear (); // ล้างหน้าจอ

}

int เข้ามา;
int Y = 0;
int X = 0;

void loop ()
{
ถ้า (BT.available ())
{
incoming = BT.read ();
Serial.println (ขาเข้า);

if (incoming == 0)
m.clear (); // ล้างหน้าจอ

อื่นถ้า (เข้ามา == 100) // ตรวจสอบว่าเราควรเปิดหรือปิด LED
{
if (red == true)
red = false;
else if (red == false)
red = true;

Serial.print ( "RED:"); Serial.println (สีแดง);
}

else if (incoming <= 64)
{// คำนวณตำแหน่ง ON OFF OFF LED
toggle = true;
Y = ขาเข้า / 8;
X = ขาเข้า - (Y * 8);

if (incoming% 8 == 0)
{X = 8; Y - = 1;}

Serial.println (X - 1);
Serial.println (Y);
if (red == true)
m.setDot ((X - 1), (Y), true); // LED ON
else if (red == false)
m.setDot ((X - 1), (Y), false); // LED OFF

}
}

}

แฟ้มสะสมผลงาน

วันอาทิตย์ที่ 16 กันยายน พ.ศ. 2561

โปรเจค งานที่ 14 แผงควบคุม LED Matrix 8x8 ที่ควบคุมด้วยบลูทู ธ โดยใช้ Arduino

วัสดุที่จำเป็น:

แผนภูมิวงจรรวม:

การสร้างแอปพลิเคชัน Android โดยใช้การประมวลผล:

การทำความเข้าใจรหัสการประมวลผล:

การเขียนโปรแกรม Arduino ของคุณ:

การออกแบบวงจรและ PCB โดยใช้ EasyEDA:

การทำงานของจอแสดงผลป้ายสัญลักษณ์ Bluetooth:

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

งานครั้งที่ 5 ในสถานที่ฝึกงานของ นศ ใช้ระบบควบคุณภาพอย่างไร

รายงานการละเมิด