लेगो और Arduino यांत्रिक प्रदर्शन

यदि आप पाठ्यपुस्तकों को मानते हैं, तो पहले "टीवी" निपकोव की डिस्क पर यंत्रवत् रूप से स्कैन किए गए थे। बेशक, हर किसी के पास टीवी सेट की अपनी परिभाषा है और घरेलू उपयोग के लिए एक मैकेनिक बहुत कम उपयोग करता है, लेकिन मैंने एक यांत्रिक प्रदर्शन बनाने की कोशिश करने का फैसला किया। सौभाग्य से, मोटर्स में एक आठ-वर्षीय विशेषज्ञ परिवार में दिखाई दिया, और उन्होंने स्थापना के "हार्डवेयर" भाग को बनाया। लेगो पावर फंक्शंस मीडियम मोटर, नौ वोल्ट्स द्वारा संचालित, क्रैंक तंत्र की मदद से कई हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ बार को 15 छेदों में स्विंग करने में सक्षम है।



अगला कदम एल ई डी की स्थापना थी। सौभाग्य से, लेगो के छेद का व्यास 5 मिमी है, इसलिए डायोड महान प्रयास के साथ पूरी तरह से फिट होते हैं और ऑपरेशन के दौरान ढीले नहीं होते हैं। उन्होंने कैथोड्स को एक साथ जोड़ा, और 0.05 पर नरम तार के साथ व्यक्तिगत रूप से बाहर की ओर एनोड लाया। यह नौ कंडक्टर निकला, लेकिन पर्याप्त इंजन शक्ति।



अब हमें सिंक्रोनाइज़ेशन का ध्यान रखना होगा। मेरा इंजन सबसे सरल है - एक कदम एक और एक एनकोडर के बिना नहीं, इसलिए मैंने फोटो सेल के साथ चक्र की शुरुआत को पकड़ने का फैसला किया। मोटर के पीछे, एक उज्ज्वल एलईडी जो एक पतली ट्यूब के माध्यम से चमकता है प्रबलित। प्रत्येक क्रांति पर प्रकाश की एक किरण एक क्रैंक द्वारा पार की जाती है और फोटोरेसिस्टर को गहरा करती है। बाहरी प्रकाश व्यवस्था के हस्तक्षेप को कम करने के लिए, वह एलईडी को बिल्कुल ट्यूब के माध्यम से देखता है।



दो लेगो ब्लॉक के बीच इसे दबाकर बस फोटोरैस्टर को सुरक्षित किया गया।



अब यह डिज़ाइन को Arduino से जोड़ने के लिए बना हुआ है। मैंने 150 ओम के माध्यम से प्रतिरोधों, और ADC इनपुट के लिए फोटोरसिस्टर के माध्यम से डिजिटल आउटपुट के लिए एलईडी को कनेक्ट किया।



परिणामस्वरूप, मेरा "टीवी" इस तरह दिखने लगा:



हम एक साधारण प्रोग्राम को भरते हैं, जो फोटॉस्टराइज़र के अंधेरा होने का इंतजार करता है, और फिर डिजिटल आउटपुट (2..9) पर निर्दिष्ट अंतराल पर आवश्यक डेटा शूट करता है। एक पिक्सेल का क्षैतिज आकार मैन्युअल रूप से चयनित देरी से निर्धारित होता है, मेरी स्थापना के लिए इष्टतम मूल्य 2.3 मिलीसेकंड था।

/* Shows a picture on mechanical desply connected to Arduino Display's LED connected to digital pins 2..9 via 150 Ohm resisitors Photoresistor connected to analog pin 0 and GND. It is also connected to 5V using 10 kOhm resistor. */ void setup() { for (int i = 2; i <= 9; i++) { pinMode(i, OUTPUT); } } // Bit map of the picture (right to left) that we are going to show unsigned char Pivo[] = { B01111100, B10000010, B10000010, B10000010, B10000010, B01111100, B00000000, B00000000, B01101100, B10010010, B10010010, B11111110, B00000000, B00000000, B11111110, B01000000, B00111000, B00000100, B11111110, B00000000, B00000000, B11111110, B10000000, B10000000, B10000000, B11111110 }; void loop() { // Wait for the synchronization (photoresistor covered by the motor bar) waitForBegin(); // Do not start from the imidiatelly as the LED beam is moving too slow in the first milliseconds delay(20); int del = 2300; // pixel "length" in microseconds for(int i = 0; i < 26; i++) { showByte(Pivo[i], del); } } void waitForBegin() { while (analogRead(0) > 650) { delayMicroseconds(200); } } void showByte(int info, long del) { // Light LEDs if necessary for (int i = 2; i <= 9; i++) { digitalWrite(i, (info & 0x01) ? HIGH : LOW); info >>= 1; } // Wait a little if (del < 30000) { delayMicroseconds(del); } else { delay (del/1000); } // Turn LEDs off for (int i = 2; i <= 9; i++) { digitalWrite(i, LOW); } } 

अब, हमारी सांस रोककर, चालू करें, और यहाँ यह एक अद्भुत क्षण है!



क्षैतिज रूप से 8 गुणा 30 पिक्सेल के क्रम का संकल्प, कम विलंब के साथ पिक्सेल बहुत संकुचित हैं। फ्रेम दर लगभग पांच प्रति सेकंड है।

आगे क्या है?

• एलईडी को सीधे डिजिटल आउटपुट से कनेक्ट करना संभव नहीं है, लेकिन आठ-बिट बस एक्सटेंडर पीसीएफ 8574 के माध्यम से, जो सीधे स्विंग बार पर लगाया जा सकता है। फिर आठ (शक्ति और I2C के लिए दो) के बजाय चार तार पर्याप्त हैं।
• आप मोनोक्रोम के बजाय आरजीबी एलईडी सम्मिलित करने का प्रयास कर सकते हैं और एक रंग "टीवी" बना सकते हैं।
• Arduino UNO में, USB पोर्ट Atmel ATmega8U2 कनवर्टर से जुड़ा है। डिफ़ॉल्ट रूप से, यह कंप्यूटर द्वारा एक सीरियल पोर्ट के रूप में देखा जाता है, लेकिन इसे फिर से शुरू किया जा सकता है ताकि यह माउस के रूप में दिखाई दे या, उदाहरण के लिए, जॉयस्टिक। मुझे आश्चर्य है कि क्या इसे बाहरी मॉनिटर के रूप में पहचाना जा सकता है?

संदर्भ

लेगो का उपयोग करने का विचार माइकल गैसेरी की पुस्तक एक्सट्रीम एनएक्सटी से लिया गया था। सौभाग्य से, आपको तीन सौ यूरो के लिए माइंडस्टॉर्म एनएक्सटी को खरीदने की आवश्यकता नहीं है, और आप Arduino के सस्ते परिमाण के साथ प्राप्त कर सकते हैं।