การใช้ PC RAM กับ Arduino ผ่านพอร์ตอนุกรม: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

เพื่อนของฉันได้รับแรงบันดาลใจจากโครงการ Arduino เล็กๆ ของเขา โครงการเล็กๆ นี้เกี่ยวข้องกับ Arduino UNO R3 ซึ่งกำลังอ่านข้อมูลโดยโปรแกรมที่สร้างใน Arduino IDE ที่ส่งไปยังพอร์ตอนุกรม (พอร์ต USB) โดยโปรแกรม C# ที่สร้างใน Visual Studio เนื่องจากนี่เป็นงานสร้างครั้งแรกของฉันซึ่งรวมถึง Arduino ฉันจึงค่อนข้างพอใจกับผลลัพธ์ที่ได้ และฉันได้เรียนรู้เล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีเชื่อมต่อสายไฟและวิธีตั้งโปรแกรม Arduino เนื่องจากฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญในการเขียนโปรแกรมหรือจัดการไมโครคอนโทรลเลอร์ในทางใดทางหนึ่ง คุณสามารถคาดหวังคำแนะนำพื้นฐานที่ค่อนข้างสวย แต่ฉันจะพยายามอธิบายโปรเจ็กต์ให้คุณอย่างเต็มที่ หวังว่าคุณจะสนุกกับคำแนะนำนี้ โครงการนี้สามารถพัฒนาได้อีกมาก ในอนาคต ฉันคิดว่าฉันจะสร้างแดชบอร์ดที่คุณสามารถตรวจสอบการใช้งาน RAM, การใช้ CPU และ GPU-temp และ…คุณคงเข้าใจดีว่า "ทุกวันนี้มีความเป็นไปได้มากมาย":)

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

1x Arduino UNO R3

1x USB A ชายกับ Type B ปลั๊กสายเคเบิล

ตัวต้านทาน 12x220 OHM

สายไฟ 12x (ฉันใช้สายลำโพง ใช้งานได้ดี) และสายจัมเปอร์ตัวผู้ถึงตัวเมีย 12x หรือสายจัมเปอร์ตัวผู้ถึงตัวผู้ 12x (คุณเลือกได้)

เข็มตรง 12x (หมุดโลหะเหล่านั้นที่ใช้มาในแพ็คเกจเดียวกันกับ Arduino เอง) (ดูภาพ)

1x7 Segment 4 Common Cathode 0.36 RED LED Digital Display

1x หัวแร้งพร้อมหัวแร้ง

เครื่องปอกสายไฟ 1x

1x ท่อทองแดง (อย่างน้อย 11 มม. ภายใน Ø (เส้นผ่านศูนย์กลาง) ถ้าใช้ 2 ท่อทองแดงเช่นฉัน)

แรปลวดหดด้วยความร้อน (2.5 มม. Ø(เส้นผ่านศูนย์กลาง))

ไม้กระดานบาง 1x (คุณสามารถออกแบบตามที่คุณต้องการ ของฉันดูงุ่มง่าม ฉันคิดว่า:) ทำสิ่งที่คุณต้องการดู เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะมีประโยชน์ที่นี่)

ขั้นตอนที่ 2: การเดินสายไฟ

เขียงหั่นขนมจะมีประโยชน์ที่นี่เช่นกันหากคุณต้องการทดสอบการเดินสายก่อนที่คุณจะเริ่มบัดกรีตัวต้านทานและสายไฟเข้าด้วยกัน

แต่ถ้าคุณรู้เรื่องของคุณอย่างฉัน *เอ๊ะ* คุณสามารถเริ่มบัดกรีทุกอย่างพร้อมกันได้ !!!แต่ไม่ใช่อาร์ดูโน่!!!

มันค่อนข้างตรงไปตรงมา รูปภาพบอกทุกอย่าง ฉันคิดว่า:)

หัวแร้งจะมีประโยชน์ที่นี่ เนื่องจากเราจำเป็นต้องบัดกรีสายไฟเข้ากับหมุดของจอแสดงผลและตัวต้านทานกับหมุด COM 4 ตัวบนจอแสดงผล (COM1, COM2, COM3, COM4) ดังที่แสดงในภาพแรก (ตัวต้านทานไม่จำเป็นต้องหันไปทางเดียวกัน แต่ฉันชอบความสม่ำเสมอ ดังนั้น…)

หากคุณใช้พลาสติกแบบหดตัวสำหรับสายไฟ ซึ่งผมแนะนำ (เพื่อลดความเสี่ยงของการลัดวงจรและไฟฟ้าสถิต/การหยุดชะงัก) คุณชอบให้ฉันใช้หัวแร้งที่ไม่ร้อนมาก (สูงกว่าหัวแร้ง) หรือไฟแช็กเพื่อทำให้พลาสติกหดตัว คุณตัดสินใจได้

ฉันขอแนะนำให้ติดแท็กสายไฟเพื่อให้คุณรู้ว่าลวดเส้นไหนจะไปที่ใด มันจะง่ายกว่ามากเมื่อเริ่มประกอบโครงงานทั้งหมด (อย่างน้อยก็สำหรับฉันและการออกแบบที่แปลกประหลาดของฉัน…)

ฉันยังแนะนำให้ประสานสิ่งต่าง ๆ "หมุดโลหะพลาสติกสีดำ" ที่ปลายสายไฟ (ดูสองภาพสุดท้าย)

เมื่อคุณบัดกรีสายไฟเข้ากับหมุดของจอแสดงผลแล้ว คุณสามารถเริ่มเชื่อมต่อสายไฟกับ Arduino UNO ของคุณได้ (ดูภาพแรก)

ขั้นตอนที่ 3: การติดตั้ง Arduino IDE และค้นหาพอร์ตที่เหมาะสม

ก่อนอื่นคุณต้องติดตั้ง Arduino IDE (ใช้ลิงก์นี้: https://www.arduino.cc/en/Main/Software) ขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการที่คุณมี (ฉันใช้ Windows 10) คุณต้องดาวน์โหลดให้ถูกต้อง ดังนั้นสำหรับ Windows 8.1^ คุณสามารถไปที่ร้านค้าของ Microsoft และดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ Arduino IDE ที่นั่น (หรือตามลิงก์ด้านบน)

ตอนนี้คุณต้องเชื่อมต่อ Arduino UNO กับพอร์ต USB ของพีซีและค้นหาพอร์ต COM ที่คุณเชื่อมต่อกับ Arduino แต่อย่างไร คุณสามารถไปที่การจัดการอุปกรณ์บน windows ได้โดยคลิกขวาที่โลโก้ windows บนทาสก์บาร์และคลิกที่ DEVICE MANAGER (ดูภาพ) ควรมีชื่อ USB-serial ซึ่งเป็นพอร์ตที่ถูกต้อง

จากนั้นในโปรแกรม Arduino IDE ให้คลิกเครื่องมือ จากนั้นพอร์ตและตั้งค่าเป็นพอร์ตที่ถูกต้อง (สำหรับฉันมันคือ COM4)

ขั้นตอนที่ 4: รหัสสำหรับ Arduino UNO

ตอนนี้เรามาเริ่มกันที่ส่วนที่น่าสนใจ CODING กันเลย!

ขั้นแรก คุณจะต้องกำหนดหมุดสิบสอง (12) ของจอแสดงผลให้กับตัวแปรต่างๆ (ดูรูปที่ 1)

(COM-pins ซึ่ง "ตำแหน่ง" จะสว่างขึ้น)

จากนั้นคุณต้องสร้างตัวแปรเพิ่มเติมและอาร์เรย์ที่จะรับอักขระที่พอร์ตได้รับและวางไว้ในอาร์เรย์ (ดูภาพที่ 2)

ตอนนี้คุณต้องตั้งค่าพินหรือพอร์ตบน Arduino เป็น OUTPUT (ดูภาพที่ 3)

ฉันจะกลับมาที่ลูปในอีกสักครู่ แต่ก่อนอื่นคุณต้องทำให้ตัวเลขแสดงอย่างถูกต้องบนจอแสดงผล

ตอนนี้เรากำลังจะสร้างฟังก์ชันสำหรับตัวเลข 1-9 บนจอแสดงผล (ดูภาพที่ 4, 5 และ 6)

เนื่องจากฉันจะไม่แสดงสิ่งใดบนตำแหน่งแรกบนจอแสดงผล ฉันจึงสร้างฟังก์ชันสาม (3) สำหรับตำแหน่งที่เหลือ (แต่ละตำแหน่งสำหรับหนึ่งตำแหน่ง) คุณต้องสร้างฟังก์ชันสำหรับตำแหน่งหลักทุกตำแหน่งซึ่งจะแสดงตัวเลขเฉพาะ (ดูภาพที่ 7, 8 และ 9)

ฉันยังสร้างฟังก์ชันรีเซ็ตเพื่อให้ข้อมูลที่แสดงบนหน้าจอมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น (ดูภาพที่ 10)

ตอนนี้สำหรับลูปซึ่งจะวนซ้ำเมื่อโปรแกรมกำลังทำงาน

ขณะนี้คุณสามารถคอมไพล์และอัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino ได้โดยคลิกปุ่มอัปโหลด (โปรแกรมจะคอมไพล์และอัปโหลดไปยัง Arduino หากคอมไพล์สำเร็จ) (ดูภาพที่ 11)

ขั้นตอนที่ 5: รหัสสำหรับส่งการใช้ RAM ไปยัง Serial Port (C#)

ตอนนี้ฉันจะแสดงวิธีหนึ่งในการส่งข้อมูลไปยังพอร์ตอนุกรมใน C #

ฉันใช้ visual studio 2017 ในการเข้ารหัส รหัสไม่นานเลย แต่ต้องใช้เวลาสักพักกว่าจะเข้าใจบางส่วน เช่น ทำอย่างไรให้โปรแกรมทำงานเมื่อคอมพิวเตอร์เริ่มทำงานและไม่แสดงหน้าต่างคอนโซลที่น่าเกลียดที่เดสก์ท็อปหรือทาสก์บาร์ เอาล่ะ พอพูดจาโผงผาง รับสิทธิ์ในรหัส!

ดังนั้นเพื่อเริ่มต้นด้วยโค้ดโปรเจ็กต์นี้ใน visual studio คุณสามารถเริ่มต้นได้โดยคลิกที่ไฟล์และโปรเจ็กต์ใหม่ (ดูรูปที่ 1) จากนั้นเลือก VISUAL C# จากนั้นเลือก WINDOWS CLASSIC DESKTOP และสุดท้ายคลิก CONSOLE APP (. NET FRAMEWORK) และ แน่นอนตั้งชื่อตามที่คุณต้องการและบันทึกไว้ทุกที่ที่คุณต้องการ (ดูภาพที่ 2)

ตอนนี้คุณสามารถเริ่มการเข้ารหัสโปรแกรม…

คุณจะต้องการผู้ที่ใช้คำสั่ง (ดูภาพที่ 3) ที่จริงคุณไม่จำเป็นต้องมีทั้งหมด แต่มันไม่สำคัญว่าพวกเขาอยู่ที่นั่นหรือไม่

และรหัสหลักมีลักษณะดังนี้ (ดูภาพที่ 4) อย่าลืมใช้ PORT และ BAUD-SPEED (9600) เดียวกันกับรหัสใน ARDUINO UNO Code !!! (ดูภาพที่ 5) และอย่าลืมตรวจสอบว่าคุณมี RAM เท่าใด ฉันมี RAM 8 GB (7.90 GB) ติดตั้งอยู่ นั่นคือเหตุผลที่ฉันมีรหัส 7.90 (ดูรูปที่ 4)

หากคุณสงสัยว่าทำไมฉันถึงมี DllImports ก็เพราะว่าฉันต้องการซ่อนหน้าต่างทั้งหมดจากผู้ใช้ ในกรณีนี้คือ ME เพราะโปรแกรมจะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อคอมพิวเตอร์เริ่มทำงาน แต่ฉันจะอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในภายหลัง

ณ จุดนี้ จะเป็นการดีที่สุดหากคุณทดสอบทั้งโปรแกรม Arduino และ C# และตรวจดูให้แน่ใจว่าไม่มีข้อผิดพลาด เป็นสิ่งสำคัญมากที่คุณจะต้องรันโปรแกรม Arduino ก่อนที่คุณจะเริ่มรันโปรแกรม C# เพราะไม่เช่นนั้นโปรแกรมจะไม่ทำงาน

ตอนนี้เมื่อเขียนโปรแกรมแล้ว คุณสามารถนำทางไปยังโฟลเดอร์โปรแกรมได้จนกว่าคุณจะพบโฟลเดอร์ bin และเปิดมัน จากนั้นดับเบิลคลิกที่โฟลเดอร์ debug และที่นั่น *วุ้ย* แอปพลิเคชั่น/โปรแกรมสีทองของคุณ - คลิกแล้วคลิกสร้างทางลัด… จากนั้นบนแป้นพิมพ์ให้กด (windows)⊞ -key + R-key จากนั้นเขียนในกล่องข้อความ: shell:startup แล้วกด (enter/return)↵-key ตอนนี้เมื่อคุณอยู่ในโฟลเดอร์นั้น ฉันต้องการให้คุณลากทางลัดที่สร้างของแอปพลิเคชันของคุณไปยังโฟลเดอร์เริ่มต้น เท่านี้ก็เรียบร้อย… ตอนนี้โปรแกรมจะเริ่มทำงานเมื่อคุณบูทเครื่องคอมพิวเตอร์

ตอนนี้ทุกอย่างควรทำงาน ถ้าไม่ คุณควรเริ่มค้นหาปัญหา:)

ขั้นตอนที่ 6: สร้างเคส

ตอนนี้เราสามารถไปที่ส่วนทางกายภาพมากขึ้นของการก่อสร้างจริง ๆ แล้ว โปรดจำไว้ว่าคุณจะต้องทำการปรับเปลี่ยนบางอย่างสำหรับเคสเพื่อให้พอดีกับทุกอย่าง มันแน่นมากในกรณีของฉันสำหรับทุกอย่าง ดังนั้นฉันขอแนะนำให้ทำ มันใหญ่ขึ้นเล็กน้อยทุกที่ แต่ถ้าคุณต้องการที่จะทำเหมือนของฉัน ฉันจะให้มาตรการพื้นฐานและวิธีประกอบเข้าด้วยกัน ฉันใช้ที่ตัดท่อเพื่อตัดท่อ มันเหมาะมากสำหรับ เอ่อ ตัดท่อ เปล่า เปล่าหรอก…

เห็นได้ชัดว่าเป็นการดีที่จะทดสอบเพื่อไม่ให้มีสิ่งใดหลวมตลอดกระบวนการสร้างทั้งหมดโดยเสียบเข้ากับคอมพิวเตอร์ของคุณแล้วเริ่มโปรแกรม C# (อย่าลืมใส่ Arduino ไว้ในพอร์ต USB เดียวกันเหมือนเมื่อก่อน)

ก่อนอื่น คุณต้องใช้กระดานไม้ที่มีความหนาประมาณ 4 มม. (0.157 นิ้ว) ดูภาพที่ 1 สำหรับรายละเอียดการวัดทุกชิ้น

ฉันเป็นปืนกาวร้อนเพราะมันง่ายและรวดเร็ว ฉันขอแนะนำ แต่ขึ้นอยู่กับคุณว่าจะใช้อะไร…

ป.ล. ฉันคิดว่ารูปภาพจะอธิบายกระบวนการได้ดีขึ้นเล็กน้อย แต่อย่าลืมอ่านสิ่งนี้: ฉันใช้มีดยูทิลิตี้ใบมีดสแน็ปเพื่อตัดชิ้นส่วนออก มันใช้เวลาสักครู่ แต่เมื่อเสร็จแล้ว คุณสามารถตัดออกที่ ขนาดของจอแสดงผลจะเป็น (บนชิ้นส่วนขนาด 60 x 45 มม.) คุณต้องติดตั้งจอแสดงผลให้แน่นใน "ช่องแสดง" เมื่อเสร็จแล้วจึงจะสามารถเจาะรูที่ด้านล่างของ "กล่องแสดง" ได้ เพื่อให้พอดีกับท่อทองแดง สิ่งสำคัญคือต้องติดตั้งท่อให้แน่นในรู ตอนนี้คุณสามารถเริ่มขับสายไฟจากจอแสดงผลผ่านท่อได้ (หากคุณใช้ท่อสอง (2) ท่อ คุณสามารถแบ่งจำนวนสายเคเบิลเพื่อให้พอดีกับท่อ (หก (6) สายในแต่ละท่อ…)(ดู ภาพที่ 2, 3, 4, 5, 6 และ 7))

ป.ล. ฉันไม่คิดว่ามันจำเป็น แต่ถ้าคุณต้องการ คุณสามารถเจาะรูที่ด้านล่างเพื่อให้ Arduino สามารถ "หายใจ" ได้เล็กน้อย (ดูภาพที่ 10)

ตอนนี้คุณจะต้องเจาะรูสำหรับท่อบนกระดาน "ฐาน" (ดูรูปที่ 8) เมื่อคุณติดชิ้นส่วนทั้งหมดเข้าด้วยกัน แต่อย่าลืมปล่อยด้านหนึ่งไว้ตลอดเวลา เพื่อที่คุณจะได้นำ Arduino ออกไปในกรณีที่ใช้งานที่อื่น ฉันใช้แม่เหล็กขนาดเล็กสอง (2) ชิ้นและชิ้นโลหะขนาดเล็กสอง (2) ชิ้นเพื่อให้แน่ใจว่าผนังด้านข้างเข้าที่ คุณสามารถเริ่มเสียบสายไฟ (ถ้าคุณทำเหมือนฉันคือใช้สายลำโพงปกติคุณสามารถเชื่อมต่อสายกับสายจัมเปอร์ตัวเมียกับตัวผู้แล้วต่อกับ Arduino) ให้แน่ใจว่าได้เสียบพอร์ตที่ถูกต้องบน Arduino. (ดูภาพสุดท้าย)

เนื่องจากขอบทั้งหมดน่าเกลียดมาก ฉันจึงตัดสินใจใช้เชือกเส้นเล็กปิดขอบ ฉันคิดว่ามันค่อนข้างดีในตอนท้าย แต่อย่าลืมว่าการออกแบบไม่ใช่แนวคิดหลักของโครงการสำหรับฉันในครั้งนี้ ดังนั้นอย่าลืมทำให้การออกแบบของคุณสวยกว่าของฉัน *นั่นก็ไม่ยากเกินไป*

ขั้นตอนที่ 7: มันยังมีชีวิตอยู่และใช้งานได้

อย่าลืมถามฉันหากคุณไม่แน่ใจเกี่ยวกับบางอย่างเกี่ยวกับโครงการนี้ และฉันจะพยายามอธิบายให้คุณฟังอย่างดีที่สุด!

(ฉันจะแนะนำวิธีการทำให้โค้ดดียิ่งขึ้นไปอีก เนื่องจากฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญใน ARDUINO UNOS)