เคล็ดลับในการทำให้แนวคิดโครงการของคุณเป็นจริง: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ส่วนที่สำคัญที่สุดของโครงการที่ประสบความสำเร็จคือการมีความคิดที่ดีอย่างแท้จริง แต่บางครั้งความคิดก็เป็นส่วนที่ง่าย! หลังจากนั้นก็มาถึงการทำงานหนักในการทำให้อัจฉริยะแบบสุ่มเป็นสิ่งที่ผู้คน "โอ้" และ "อ่า" มากกว่า

ในขั้นต้น การเปลี่ยนแนวคิดให้กลายเป็นความจริงอาจดูซับซ้อน แต่การทำตามกฎง่ายๆ สองสามข้อ คุณสามารถแบ่งโปรเจ็กต์ออกเป็นชิ้น ๆ ที่จัดการได้ ซึ่งเรียบง่ายเป็นเอกเทศ แต่เมื่อนำมารวมกันก็ยอดเยี่ยม! โดยใช้นาฬิกาไบนารี Driftwood เป็นตัวอย่าง ฉันจะแสดงให้เห็นว่าการพัฒนาวงจรที่ซับซ้อนเป็นงานที่ค่อนข้างตรงไปตรงมาในขณะที่ให้คำแนะนำสองสามข้อไปพร้อมกัน

คำแนะนำนี้ไม่ได้เกี่ยวกับการสร้างโครงการใดโครงการหนึ่ง แต่ให้คำแนะนำและเคล็ดลับในการทำให้ความคิดของคุณเป็นจริง

ขั้นตอนที่ 1: สร้างรายการฟังก์ชัน

ฉันได้ดูนาฬิกาไบนารีหลายแบบที่โพสต์บน Instructables และไซต์อื่น ๆ และต้องการสร้างนาฬิกาของตัวเองอยู่เสมอ แต่ไม่รู้ว่าจะเริ่มต้นจากตรงไหน วิธีที่ง่ายที่สุดคือคัดลอกโค้ดและวงจรของคนอื่น อย่างไรก็ตาม ฉันต้องการบางสิ่งบางอย่างที่แยกความแตกต่างออกจากกันและเป็นการสร้างสรรค์ของตัวฉันเอง

ขั้นตอนแรกคือการสร้างรายการฟังก์ชันที่อธิบายสิ่งที่ฉันต้องการให้นาฬิกาทำ:

• แสดงเวลา
• ฟังก์ชั่นปลุก
• เปลี่ยนสีจอแสดงผล
• เปลี่ยนความเข้มของการแสดงผลตามแสงแวดล้อม
• รีโมท
• เวลาที่แม่นยำ

จากรายการฟังก์ชัน คุณสามารถคำนวณฟังก์ชันต่างๆ ของวงจรที่จำเป็นได้ เช่น หากต้องการเปลี่ยนความเข้มของการแสดงผลตามแสงแวดล้อม คุณต้องใช้วัดแสง และต้องใช้ฮาร์ดแวร์บางตัวในการดำเนินการนี้ รายการที่สมบูรณ์ของแต่ละวงจรและหน้าที่ของนาฬิกาไบนารีของฉันมีดังนี้:

• เมทริกซ์จอแสดงผล LED - แสดงเวลา
• ไมโครคอนโทรลเลอร์ (arduino) - การควบคุมเวลาและการเตือน ไดรเวอร์การแสดงผล
• เครื่องเล่นเสียง - เสียงปลุก
• เครื่องอ่านแสงแวดล้อม - การควบคุมความเข้มของแสง
• โมดูลรีโมทคอนโทรล - รีโมทคอนโทรล
• ตัวแสดงการตั้งปลุก - จอแสดงการเตือน
• นาฬิกาเรียลไทม์ - จับเวลาได้อย่างแม่นยำ

ขั้นตอนที่ 2: วิจัย

เมื่อคุณแบ่งโปรเจ็กต์ของคุณออกเป็นฟังก์ชันของวงจรแล้ว คุณสามารถกำหนดสิ่งที่คุณรู้วิธีการทำและสิ่งที่ต้องวิจัย จากตัวอย่างนาฬิกาอีกครั้ง ฉันได้ระบุแต่ละฟังก์ชันของวงจรและการประเมินเดิมของฉันคืออะไร

เข้าใจ - ไม่ต้องวิจัย

• เมทริกซ์จอแสดงผล LED
• ไมโครคอนโทรลเลอร์ (อาร์ดูโน่)
• เครื่องเล่นเสียง
• รีโมท
• สัญญาณเตือนตั้งปลุก

ไม่ทราบ - จำเป็นต้องมีการวิจัย:

• เครื่องอ่านแสงแวดล้อม
• นาฬิกาเรียลไทม์

ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้วในคำสั่งก่อนหน้านี้ (การแก้ไขจอภาพด้วยเครื่องทำขนมปัง) อินเทอร์เน็ตเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ทรงพลังที่สุดที่มีอยู่ คุณควรจะสามารถหาทั้งตัวอย่างโค้ดและวงจรสำหรับส่วนประกอบเกือบทั้งหมดที่คุณจำเป็นต้องใช้ ในตัวอย่างนาฬิกาของฉัน ฉันรู้สึกสบายใจในการเขียนโปรแกรม Arduino เพื่อควบคุมจอแสดงผล LED แต่ฉันไม่เคยใช้ Light Dependent Resistor (LDR) มาก่อน (LDR เปลี่ยนความต้านทานตามแสงโดยรอบ ดังนั้นจึงสามารถใช้เพื่อกำหนดความสว่างได้ อาร์เรย์ LED ควรเป็น) หลังจากการค้นหาสั้นๆ ฉันพบบทช่วยสอนจำนวนหนึ่งและมีข้อมูลเพียงพอที่จะลองใช้แนวคิดบางอย่าง

ขั้นตอนที่ 3: การทดสอบฟังก์ชันวงจรส่วนบุคคล

เมื่อคุณมีแนวคิดเกี่ยวกับวิธีการสร้างฟังก์ชันแต่ละวงจรแล้ว ให้สร้างวงจรที่เปิดใช้งานฟังก์ชันนี้เพียงฟังก์ชันเดียว วิธีนี้ช่วยให้คุณทดสอบแนวคิดของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารายการทำงาน และปรับแต่งพารามิเตอร์เวลาทำงานอย่างละเอียด

ใช้ตัวอย่าง LDR สร้างวงจรพื้นฐานและเขียนโค้ดสองสามบรรทัด สิ่งนี้ทำให้ฉันได้เห็นว่าเอาต์พุต LDR นั้นแปรผันตามแสงอย่างไร และมันสามารถแปลงเป็นค่าที่ใช้งานได้สำหรับการควบคุมอาร์เรย์ LED ได้อย่างไร

ในขั้นต้นรหัสจะส่งออกเฉพาะค่าความสว่างไปยังเอาต์พุตแบบอนุกรมภายใน Arduino IDE เมื่อฉันแน่ใจว่าฉันสามารถบรรลุการควบคุมที่ฉันต้องการได้สำเร็จ วงจรก็ขยายให้รวมอาร์เรย์ LED โดยการรวมเอาอุปกรณ์เอาท์พุตสุดท้ายเข้าไว้ด้วยกัน ระดับความสว่างต่ำสุดและสูงสุดสามารถตั้งค่าได้เพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะไม่ตาบอดในเวลากลางคืนหรือไม่สามารถอ่านเอาต์พุตได้เมื่ออยู่กลางแสงแดดโดยตรง

คุณสามารถใช้โปรแกรมต่างๆ เช่น วงจร Tinkercad เพื่อจำลองทั้งวงจรและโค้ดแทนการสร้างวงจรได้ โปรแกรมเช่นนี้ช่วยให้คุณแอบย่องเข้าสู่ช่วงพัฒนาขณะที่คุณรอเรียนดนตรีสำหรับเด็ก ฯลฯ ให้เสร็จ! รูปภาพสองภาพถูกแนบมากับขั้นตอนนี้ซึ่งแสดงสองขั้นตอนที่อธิบายไว้ข้างต้นพร้อมลิงก์ด้านล่าง:

• LDR พร้อมเอาต์พุตอนุกรม
• การควบคุมความเข้มของ LED โดย LDR

คำแนะนำที่ดีเกี่ยวกับการใช้ Tinkercad สามารถพบได้ที่นี่:

ขั้นตอนที่ 4: ต้นแบบ

เมื่อคุณมั่นใจในวิธีการทำงานของส่วนประกอบแต่ละส่วนแล้ว ให้พัฒนาวงจรที่มีการเพิ่มฟังก์ชันของวงจรแต่ละตัวแยกกัน และโค้ดที่ปรับให้เข้ากับฟังก์ชันการทำงานใหม่ที่คุณได้เพิ่มเข้าไป

แม้ว่าการเพิ่มทุกอย่างพร้อมกันจะช้ากว่าอย่างเห็นได้ชัดและเกี่ยวข้องกับการเขียนหลายโปรแกรม ข้อดีคือคุณสามารถระบุข้อขัดแย้งระหว่างส่วนประกอบและแก้ไขปัญหาได้อย่างรวดเร็ว ในกรณีของฉัน ทุกอย่างทำงานได้ดีจนกระทั่งฉันเชื่อมต่อรีโมตคอนโทรล เนื่องจากก่อนหน้านี้ไม่มีปัญหาใดๆ เลย ฉันจึงสามารถมุ่งเน้นการค้นหาข้อผิดพลาดในพื้นที่เฉพาะนี้ได้ หลังจากไม่พบปัญหาใดๆ โดยใช้การค้นหาข้อผิดพลาดพื้นฐาน เราจึงขอคำแนะนำจากอินเทอร์เน็ตและปัญหาได้รับการแก้ไขแล้ว นี่คือตัวอย่างที่ฉันคิดว่าฉันรู้ว่าบางอย่างทำงานอย่างไร แต่ในวงจรนั้น กลับกลายเป็นว่าฉันไม่รู้! อย่าอายที่จะหยุดสิ่งที่คุณทำและมองหาข้อมูลเพิ่มเติม

ลำดับของรูปภาพที่แนบมาเป็นความพยายามในการแสดงขั้นตอนต่างๆ ที่ฉันทำในการสร้างต้นแบบขั้นสุดท้าย ในภาพถ่ายสองสามภาพละ LED array นั้นถูกละไว้ แต่นี่เป็นการกำกับดูแลเมื่อถ่ายภาพมากกว่าเหตุผลเฉพาะ!

ร่างวงจรที่เสร็จสมบูรณ์เมื่อคุณพอใจกับต้นแบบของคุณแล้ว แต่อย่าถอดแยกชิ้นส่วน ณ จุดนี้

ในลักษณะเดียวกันกับการพัฒนาส่วนประกอบแต่ละส่วน วงจร Tinkercad สามารถใช้เพื่อสร้างต้นแบบโครงการที่สมบูรณ์ได้ แนวทางนี้มีทั้งข้อดีและข้อเสีย และควรดูว่าวิธีใดดีที่สุดสำหรับคุณ ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดที่ฉันสังเกตเห็นเกี่ยวกับเครื่องมือจำลองแบบออนไลน์คือบางครั้งอาจจำกัดส่วนประกอบและไลบรารีโค้ดที่มีอยู่

ขั้นตอนที่ 5: การก่อสร้างขั้นสุดท้าย

หวังว่าคุณจะมีส่วนประกอบเพียงพอที่จะสร้างวงจรสุดท้ายในขณะที่ปล่อยให้ต้นแบบเป็นข้อมูลอ้างอิง ฉันพบว่าไม่ว่าฉันจะวาดวงจรด้วยความระมัดระวังเพียงใด การอ้างอิงกลับไปที่ต้นแบบเพื่อยืนยันการเชื่อมต่อหรือการวางแนวส่วนประกอบก็ง่ายกว่าเสมอ

ฉันมักจะใช้บอร์ดต้นแบบสำหรับโปรเจ็กต์ของฉัน แต่ถ้าคุณต้องการงานที่สมบูรณ์และเป็นมืออาชีพมากที่สุด ให้ลองทำ PCB ของคุณเอง มีคำแนะนำที่ดีมากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้ (และจำไว้ว่าอินเทอร์เน็ตเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ดีที่สุดที่เรามี!)

ใช้เวลาในการพิจารณาว่าแต่ละองค์ประกอบจะอยู่บนกระดานอย่างไรและต้องเชื่อมต่ออย่างไร คุณต้องการลดความยาวของรางและจัดหารางไฟฟ้าที่ดีเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างทำงานอย่างถูกต้อง ฉันไม่ได้ทำตามคำแนะนำนี้และหลังจากการก่อสร้างขั้นสุดท้าย Arduino จะรีเซ็ตทุกครั้งที่โมดูลเสียงเริ่มส่งเสียงเตือน เมื่อฉันสร้างต้นแบบขึ้นมา ฉันรู้ดีว่าทุกอย่างควรใช้งานได้ และปัญหาจึงเกิดขึ้นเฉพาะกับเลย์เอาต์ของบอร์ด เมื่อรางไฟฟ้าใหญ่ขึ้น ปัญหาทั้งหมดก็หายไป

ขั้นตอนที่ 6: สรุป

ตามที่ระบุไว้ในตอนเริ่มต้น คำสั่งสอนนี้ไม่ได้เกี่ยวกับการสร้างโครงการ แต่เป็นการช่วยเหลือในการทำโครงการที่ประสบความสำเร็จและมีเอกลักษณ์มากมาย ในการทำเช่นนี้คุณควร:

• บันทึกหน้าที่หลักของความคิดของคุณ
• ใช้รายการฟังก์ชันเพื่อสร้างฟังก์ชันวงจรแต่ละตัว
• วิจัยแต่ละฟังก์ชันของวงจร
• ทดสอบแต่ละฟังก์ชันของวงจร
• พัฒนาต้นแบบโดยการเพิ่มแต่ละฟังก์ชันของวงจรแยกกัน
• จบการออกแบบ

คำแนะนำนี้เป็นแนวทางของฉันในการประสบความสำเร็จในการใช้แฟลชอัจฉริยะและใช้วงจรที่จำเป็นได้สำเร็จ ฉันแน่ใจว่ามีทางเลือกมากมาย อย่างไรก็ตาม ฉันรู้ว่าสิ่งนี้ใช้ได้สำหรับฉัน และฉันหวังว่ามันจะได้ผลสำหรับคุณเช่นกัน