Patarimai, kaip įgyvendinti projekto idėją: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Svarbiausia sėkmingo projekto dalis yra tikrai puiki idėja, tačiau kartais idėja yra lengviausia! Po to ateina sunkus darbas, kad atsitiktinis genialumo pliūpsnis taptų kažkuo, kas žmonėms „ooh“ir „ah“baigėsi.

Iš pradžių koncepciją paversti realybe gali atrodyti sudėtinga, tačiau laikydamiesi kelių paprastų taisyklių galite bet kokį projektą suskaidyti į valdomus peices, kurios yra paprastos atskirai, tačiau sujungtos yra nuostabios! Naudodamas savo „Driftwood“dvejetainį laikrodį kaip pavyzdį, parodysiu, kad sudėtingos grandinės kūrimas yra gana paprasta užduotis, kartu pateikiant keletą patarimų.

Ši pamoka skirta ne vieno projekto sukūrimui, o patarimams ir gudrybėms, kaip savo idėjas paversti realybe.

1 žingsnis: sudarykite funkcijų sąrašą

Aš peržiūrėjau įvairius dvejetainius laikrodžius, kurie buvo paskelbti „Instructables“ir kitose svetainėse, ir visada norėjau sukurti savo, bet nežinojau, nuo ko pradėti. Lengviausias būdas būtų nukopijuoti kažkieno kodą ir grandinę; tačiau norėjau kažko, kas mane išskirtų ir būtų mano paties sukurta.

Pirmasis žingsnis buvo sukurti funkcijų sąrašą, kuriame aprašoma, ką norėjau padaryti laikrodžiui:

• Parodykite laiką
• Signalizacijos funkcija
• Keisti ekrano spalvas
• Pakeiskite ekrano intensyvumą pagal aplinkos apšvietimą
• Nuotolinio valdymo pultas
• Tikslus laikas

Iš funkcijų sąrašo galite išsiaiškinti įvairias būtinas grandinės funkcijas - pavyzdžiui, norint pakeisti ekrano intensyvumą pagal aplinkos apšvietimą, reikia išmatuoti šviesą, todėl tam reikia tam tikros aparatūros. Visas mano dvejetainio laikrodžio atskirų grandinių ir jų funkcijų sąrašas yra toks:

• LED ekrano matrica - laiko rodymas
• Mikrokontroleris (arduino) - laiko ir aliarmo valdymas, ekrano tvarkyklė
• Garso grotuvas - aliarmo garsas
• Aplinkos šviesos skaitytuvas - šviesos intensyvumo valdymas
• Nuotolinio valdymo modulis - nuotolinio valdymo pultas
• Žadintuvo nustatymo indikatorius - aliarmo ekranas
• Realaus laiko laikrodis - tikslus laiko laikymas

2 žingsnis: tyrimas

Suskirstę projektą į atskiras grandinės funkcijas, galite nustatyti, ką žinote, kaip daryti ir ką reikia ištirti. Dar kartą naudodamas laikrodžio pavyzdį, išvardijau kiekvieną grandinės funkciją ir tai, koks buvo mano pirminis įvertinimas

Supratau - nereikia jokių tyrimų

• LED ekrano matrica
• Mikrovaldiklis (arduino)
• Garso grotuvas
• Nuotolinio valdymo pultas
• Žadintuvo nustatymo indikatorius

Nežinoma - reikalingi tyrimai:

• Aplinkos šviesos skaitytuvas
• Realaus laiko laikrodis

Kaip jau sakiau ankstesniame nurodyme (monitoriaus taisymas duonos virimo aparatu), internetas yra viena galingiausių galimų priemonių. Turėtumėte sugebėti rasti kodo ir grandinės pavyzdžių beveik kiekvienam komponentui, kurį jums kada nors reikės naudoti. Laikrodžio pavyzdyje man buvo patogu programuoti „Arduino“valdyti LED ekraną, bet aš niekada anksčiau nenaudojau nuo šviesos priklausomo rezistoriaus (LDR) (LDR keičia savo atsparumą pagal aplinkos šviesą ir todėl gali būti naudojamas norint nustatyti, koks ryškus LED masyvas turėtų būti). Po trumpos paieškos radau daugybę vadovėlių ir turėjau pakankamai informacijos išbandyti kai kurias idėjas.

3 žingsnis: atskirų grandinių funkcijų testavimas

Turėdami keletą idėjų, kaip galima sukurti kiekvieną grandinės funkciją, sukurkite grandinę, įgalinančią tik šią funkciją. Tai leidžia išbandyti savo idėjas, įsitikinti, kad elementas yra funkcionalus ir tiksliai suderinti bet kokius veikimo laiko parametrus.

Naudojant LDR pavyzdį, buvo sukurta labai paprasta grandinė ir parašytos kelios kodo eilutės. Tai leido man pamatyti, kaip LDR išvestis kinta priklausomai nuo šviesos ir kaip ją galima paversti tinkama reikšme valdyti LED masyvą.

Iš pradžių kodas tik išvedė ryškumo vertę į arduino IDE serijinę išvestį. Kai buvau įsitikinęs, kad galiu sėkmingai pasiekti norimą valdymą, grandinė buvo išplėsta ir apėmė LED masyvą. Įtraukus galutinį išvesties įrenginį, būtų galima nustatyti tiek minimalų, tiek maksimalų ryškumo lygį, siekiant užtikrinti, kad naktį neapakintumėte ir negalėtumėte skaityti išvesties esant tiesioginiams saulės spinduliams.

Kaip alternatyvą fiziškai sukurti grandinę, galite naudoti tokias programas kaip „Tinkercad“grandinės, kad imituotumėte grandinę ir kodą. Tokios programos, kaip ši, leidžia jums prasiskverbti per tam tikrą laiką, kol laukiate vaikų muzikos pamokų ir tt! Prie šio veiksmo pridedami du vaizdai, kuriuose pateikiami du aukščiau aprašyti veiksmai su toliau pateiktomis nuorodomis:

• LDR su serijine išvestimi
• LED intensyvumo valdymas LDR

Gerą „Tinkercad“naudojimo instrukciją rasite čia:

4 žingsnis: prototipas

Kai būsite įsitikinę, kaip veikia atskiri komponentai, sukurkite grandinę, kurioje kiekviena grandinės funkcija pridedama atskirai ir kodas pritaikomas atsižvelgiant į naujas jūsų pridėtas funkcijas.

Nors tai yra daug lėčiau, kai viską pridedate vienu metu ir reikia rašyti kelias programas, nauda yra ta, kad galite greitai nustatyti bet kokius komponentų konfliktus ir išspręsti problemą. Mano atveju viskas veikė gerai, kol neprijungiau nuotolinio valdymo imtuvo. Kadangi prieš tai nebuvo jokių problemų, galėčiau sutelkti gedimų paiešką būtent šioje srityje. Nenustačius jokių problemų naudojant pagrindinį klaidų nustatymo būdą, buvo ieškoma interneto patarimų ir problema išspręsta. Tai pavyzdys, kai maniau, kad žinau, kaip kažkas veikia, tačiau konkrečioje grandinėje paaiškėja, kad ne! Niekada nedvejodami sustabdykite tai, ką darote, ir ieškokite daugiau informacijos.

Pridedama nuotraukų seka yra bandymas parodyti įvairius žingsnius, kuriuos aš nuėjau kurdamas galutinį prototipą. Šviesos diodų matrica buvo praleista keliose nuotraukose, tačiau tai buvo aplaidumas fotografuojant, o ne kokia nors konkreti priežastis!

Nubraižykite užbaigtą grandinę, kai būsite visiškai patenkinti savo prototipu, tačiau šiuo metu NEGALIMA jo išardyti.

Panašiai kaip ir atskirų komponentų kūrimas, Tinkercad grandinė gali būti naudojama viso projekto prototipams sukurti. Šis metodas turi ir privalumų, ir trūkumų, todėl geriausia pamatyti, kas jums labiausiai tinka. Didžiausia problema, kurią pastebėjau naudojant internetinius modeliavimo įrankius, yra ta, kad jie kartais apriboja turimas komponentų ir kodų bibliotekas

5 žingsnis: galutinė konstrukcija

Tikimės, kad turite pakankamai komponentų, kad galėtumėte padaryti galutinę grandinę, palikdami prototipą kaip nuorodą. Pastebėjau, kad nesvarbu, kiek rūpinuosi grandinės eskizu, visada lengviau grįžti prie prototipo ir patvirtinti ryšį ar komponento orientaciją.

Paprastai savo projektams naudoju plokštės prototipą, bet jei norite kuo tvirtesnio ir profesionaliausio apdailos, pabandykite pasigaminti savo PCB. Šiuo klausimu yra daug gerų instrukcijų (ir atminkite, kad internetas yra viena geriausių mūsų turimų priemonių!).

Skirkite laiko apsvarstyti, kaip kiekvienas komponentas sėdės lentoje ir prie ko jis turi prisijungti. Norite sumažinti takelių ilgį ir pasirūpinti gerais bėgiais, kad viskas veiktų tinkamai. Aš nesilaikiau šio patarimo ir po galutinės konstrukcijos arduino iš naujo nustatė kiekvieną kartą, kai garso modulis pradėjo groti žadintuvą. Sukūręs prototipą žinojau, kad viskas turi veikti ir todėl problema būdinga plokštės išdėstymui. Padidinus galios takelius, visos problemos išnyko.

6 žingsnis: Santrauka

Kaip buvo minėta pradžioje, šis nurodymas nebuvo skirtas projekto kūrimui, o buvo skirtas padėti įgyvendinti daug sėkmingų ir unikalių projektų. Norėdami tai padaryti, turėtumėte:

• Dokumentuokite pagrindines savo idėjos funkcijas
• Naudokite funkcijų sąrašą, kad sukurtumėte atskiras grandinės funkcijas
• Ištirkite kiekvieną grandinės funkciją
• Išbandykite kiekvieną grandinės funkciją
• Sukurkite prototipą, pridėdami kiekvieną grandinės funkciją atskirai
• Užbaikite dizainą

Šis pamokomas mano požiūris į tai, kaip sėkmingai sužibėti genialumu ir sėkmingai įgyvendinti reikiamą grandinę. Esu tikras, kad yra daug alternatyvų; tačiau žinau, kad tai tinka man ir tikiuosi, kad tai veiks ir jums.