4 -rigting verkeersligstelsel met 5 Arduinos en 5 NRF24L01 draadlose modules: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

'N Rukkie gelede het ek 'n Instructable gemaak met 'n enkele verkeersligte op 'n broodbord.

Ek het ook 'n ander instruksies geskep wat die basiese raamwerk toon vir die gebruik van 'n draadlose NRF24L01 -module.

Dit het my laat dink!

Daar is baie stokperdjies oor die hele wêreld wat modeldorpe en spoorweë bou, en byna altyd verkeersligte het.

Sommige werkmodelle, en ander slegs vir estetiese doeleindes.

Kan ek 'n werkende model van 'n vierweg -verkeersligstelsel skep en dit draadloos verbind?

Ek gaan sit en dink aan my lys van moontlike vereistes. Wat 'n bietjie so gegaan het.

Beheer 4 verkeersrigtings, soos 'n kruispad.

Elke rigting het twee ligte; en elke paar kry hul instruksies draadloos van 'n soort beheereenheid.

Die werking van die ligte kan definieer en verander,

• 1, 2, 3, 4 - kloksgewys
• 1, 3, 4, 2
• 1, 4, 2, 3
• 1, 4, 3, 2-teen die kloksgewys
• 1, 2, 4, 3
• 1, 3, 2, 4
• 1 + 3, 2 + 4 - 2 aan 2 af
• 1 + 3, 2, 4
• 1, 3, 2 + 4

Alle volgorde word deur 'n enkele beheereenheid beheer, en die ontvangende eenhede skakel die ligte slegs aan en uit.

Toe ek sê, maak 'n model, bedoel ek: maak 'n regte model, niks te fancy nie, maar iets wat eintlik soos die regte ding lyk, miskien, miskien ish.

Stap 1: Ambisieus? Kan wees

Vereistes vir die belangrikste onderdele:

'N Beheereenheid en vier stelle ligte = vyf Arduinos en vyf draadlose modules. AliExpress tot die redding (weer).

Agt verkeerslig staan. Ek het 'n swak nabootsing van 'n 3D -drukker, wat gewoonlik meer voer as bruikbare produkte lewer, maar ek het gedink ek sal dit in elk geval probeer. Ek het 'n paar op Thingiverse gevind, www.thingiverse.com/thing:2157324

Hierdie model het die minste ingewikkelde vir my drukker gelyk. Ek wou agt hê, en ek het nog steeds my geluk gestoot. Toe dit blyk, het ek gevind dat ek redelike resultate behaal het na 'n paar mislukte pogings, as ek die model in 'n sekere rigting oriënteer (van voor tot agter). In totaal het ek dertien gedruk en agt bruikbare.

Dit was die belangrikste onderdele -lys. Die oorblywende dele het ek al gehad.

Die volledige onderdele lys is

• 5 x Arduino UNO's
• 5 x NRF24L01 draadlose borde
• 5 x YL-105 (of soortgelyke) uitbreekborde vir die NRF24L0s
• 8 x rooi LED's
• 8 x geel LED's (ek het geen oranje LED's nie)
• 8 x groen LED's
• 4 x RGB LED's
• 28 x 220 Ohm weerstande
• Broodborde / PCB's ??
• 8 x Modelverkeerligte
• 6 x 8 lang penkoppe (die sesde een was vir spasiëring op die bedieningsbord, sien video)
• Krimp buis
• Springdrade
• Stuk hardebord of iets plat
• Ander stukke hout ??
• Verf ??
• Warm gom
• Tyd, geduld en alkohol na keuse

Stap 2: Skryf die kode vir die beheereenheid

Dit is die bietjie wat ek eers moes doen, net as ek dit nie eintlik kon regkry nie, wat 'n showstopper sou gewees het.

Dit was verreweg die mees komplekse deel of die projek, maar ook die interessantste vir my.

Ek moes gaan sit en al die moontlike kombinasies van ligveranderinge definieer en hoe dit sinchronies sou saamwerk.

Soos alle goeie ontwerp, het dit op papier begin met 'n baie lang lys nommers, en omdat ek baie moontlike bedieningsreekse wou hê, het die lys nog langer geword.

Maar sodra ek bly was dat ek alles gehad het wat ek gedink het nodig is, het ek na 'n rukkie na die syfers gekyk, my OCD ingeskop en ek het patrone begin sien.

Deur die patrone te organiseer, het ek dit reggekry om al die volgorde in 'n enkele 3-dimensionele skikking en twee 2-dimensionele skikkings saam te voeg.

Al wat ek nou hoef te doen is om 'n manier te vind om die skikkings te manipuleer om die regte volgorde en ligte stappe te skep.

Dit het 'n rukkie geneem, maar ek het dit reggekry met minder as vyftig reëls kode, insluitend opmerkings, ens.

Die kode hiervoor is nie vir floumoediges nie, maar as u multidimensionele skikkings verstaan, behoort dit nie te moeilik te wees om te volg nie. Of 'n leerkurwe vir die res.

Die punt is dat ek glo dat dit werk, en in elk geval nie nodig sou wees om te verander nie. Maar …………

Stap 3: NRF24L01 Breakout Board Mod

Die NRF24L01-module en die YL-105-uitbreekbord is ongelukkig nie baie broodbordvriendelik nie.

Die uitbreekbord gaan deurgaans om die probleem op te los, en nog belangriker, maak dit 5v verdraagsaam, maar dit is steeds nie broodbordvriendelik nie.

So ek het 'n bietjie vindingryk geword.

In my versameling 'goed' het ek 'n aantal 6 -speldopskrifte met lang penne. Die soort wat nodig is vir die vervaardiging van Arduino Shields.

Ek het een hiervan geneem en die penne teen 90 grade gebuig.

Ek het een van die kragrails van 'n broodbord verwyder en die kopstuk aan die rand van die broodbord vasgemaak.

Dit het die kragpenne op die uitbreekbord gelaat. Hulle is nou in die pad.

Daarom het ek dit verwyder en aan die ander kant van die uitbreekbord geplaas, sodat dit nou van die agterkant van die bord uitsteek.

Vir die doeleindes van hierdie instruksies benodig ek vyf NRF24L01 -modules, so ek het dit langs die broodbord aangebring en die kragrail langs al die kragpenne op die uitbreekbord vasgemaak.

Dit het nogal netjies gelyk totdat ek die Arduinos verbind het en dit was 'n bietjie druk.

Boonop is die belangrikste aspek: sodra die kragrail gekoppel was, sou alle Arduinos aan dieselfde bron gekoppel wees, en dit was wat ek wou vermy, so ek het die meeste weer uitmekaar gehaal.

Ek sal die bord met 'n paar NRF24L01 -modules daarop hou vir prototipering in die toekoms, dus nie 'n volledige mors van tyd nie.

Stap 4: Verkeerslig -eenhede

Ek het 'n paar klein 170 bindpunte gevind. Hierdie het nie 'n kragrail nie, so my aangepaste uitbreekbord sal nog steeds pas. Al is dit op 'n effense hoek as gevolg van die hoogte van die uitbreekbord.

Ek het die vier verkeersligkontroles van dieselfde, dieselfde kleur drade, posisionering, ens gebou. Hulle is nou werklik selfstandig.

Vir die beheereenheid sit ek die NRF24L01 -module op 'n PCB met die RGB LED's. Ek het RGB gebruik, hoewel dit nie nodig was om alle ligte te sien nie, net die rooi en groen, maar dit neem minder ruimte in beslag.

Koppel die LED's op die normale manier aan die Arduino en voeg 'n bietjie kode by om die rooi of groen status van elke stel verkeersligte te vertoon.

Ek het probeer om konsekwent te wees met my bedradingskleure, sodat ek maklik kon sien of ek iets anders op een van die borde gedoen het.

Ek het 'n paar kort Dupont -stelle, en omdat die leidings aan mekaar vasgesteek het, het dit hierdie deel redelik maklik gemaak.

NRF24L01:

• CE Orange to Arduino pin 10 (gedefinieer in die kode)
• CSN Yellow to Arduino pin 9 (gedefinieer in die kode)
• SCK Green To Arduino pin 13 (verpligtend)
• MOSI Blue To Arduino pin 11 (verpligtend)
• MISO Purple To Arduino pin 12 (verpligtend)
• Vcc rooi tot 5v. As u nie die uitbreekborde gebruik nie, moet dit 3.3v wees.
• GND Brown To Arduino GND

Ligte eenhede en Arduino -penne aan LED's:

• Rooi vir rooi LED
• Oranje vir die geel LED (ek het nie oranje LED's nie)
• Groen vir die groen LED
• Swart vir GND

My enigste afwyking hiervan was toe ek die Control Arduino aan die RGB LED's koppel. Ek het wit en grys drade gebruik omdat ek nie meer die rooi drade gehad het nie.

Stap 5: Verkeersligte en toetsing

Dit is die kode wat voltooi is en elke selfstandige beheer is ook voltooi. Al wat ek nou nodig het, is die verkeersligte self.

Soos ek vroeër gesê het, het ek 'n ongekompliseerde model op Thingiverse gevind en daarin geslaag om agt af te druk wat nie so erg lyk nie.

Ek het die LEDS met die vereiste 200 Ohm -weerstand en 'n skakel- en gronddraad toegerus.

Krimp die leidrade met 'n buis en plak dit alles warm vas.

Ek het besluit om dit swart te verf nadat al die LED's aangebring is. Slegte idee, ek moes dit eers gedoen het.

Ek het alles vir 'n toets bedraad voordat ek verder kon gaan.

Stap 6: Die kruispad

Ek het besluit om hulle almal op 'n bord te monteer, so nou moes ek 'n soortgelyke kruispad skep.

Ek woon in die Verenigde Koninkryk, so ons ry hier aan die verkeerde kant van die pad, en daarom het ek my kruispad so vriendelik in die Verenigde Koninkryk gemaak as wat my swak artistieke vaardighede dit sou toelaat.

Dit was redelik eenvoudig, net tydrowend; en ek is seker dat daar geen kruispad is wat eintlik so lyk nie, maar myne het geen slaggate nie.

Ek wou nie my Arduino's permanent aan hierdie projek offer nie, en daarom het ek 'n kompromie aangegaan deur elkeen met 10 mm afstande te vul en die afstande aan die onderkant van die bord vas te plak.

Wat ek wel gedoen het, is om die mini -broodbord aan die kant van die Arduino te plak.

Eerstens het dit die NRF24L01 en die uitbreekbord van die basis van die kruispad gehou, en tweedens gebruik ek in elk geval selde 'n Arduino sonder 'n broodbord, so dit sal nog steeds nuttig wees.

Stap 7: Alles klaar

Alle kode lêers is ingesluit.

Ek het nie die kode hier deurgegaan nie, aangesien hierdie instruksie lank genoeg is sonder dit.

Ek hoop dat dit 'n nuttige instruksie was, selfs al wys dit net hoe u 'n aantal ander Arduino -borde draadloos kan beheer met die baie redelike prys NRF24L01.

As u vrae het, moet asseblief nie huiwer om kommentaar te lewer nie, en ek sal my bes doen om u te help.