Suggerimenti per trasformare in realtà la tua idea di progetto: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

La parte più critica di un progetto di successo è avere un'idea davvero grande, ma a volte l'idea è la parte facile! Dopo di che viene il duro lavoro nel trasformare un lampo di genio casuale in qualcosa che la gente "ooh" e "ah" sopra.

All'inizio, trasformare un concetto in realtà può sembrare complicato, ma seguendo alcune semplici regole puoi suddividere qualsiasi progetto in pezzi gestibili che sono semplici singolarmente ma che se messi insieme sono fantastici! Usando il mio Driftwood Binary Clock come esempio, dimostrerò che lo sviluppo di un circuito complesso è un compito relativamente semplice, fornendo alcuni suggerimenti lungo il percorso.

Questo tutorial non riguarda la creazione di un progetto, ma fornisce suggerimenti e trucchi su come trasformare le tue idee in realtà.

Passaggio 1: crea un elenco di funzioni

Ho guardato vari orologi binari che sono stati pubblicati su Instructables e altri siti e ho sempre voluto crearne uno mio ma non sapevo da dove cominciare. L'approccio più semplice sarebbe stato copiare il codice e il circuito di qualcun altro; tuttavia, volevo qualcosa che distinguesse il mio oltre ad essere una mia creazione.

Il primo passo è stato creare un elenco di funzioni che descrivesse cosa volevo che facesse l'orologio:

• Visualizza l'ora
• Funzione di allarme
• Cambia i colori del display
• Modifica l'intensità del display in base alla luce ambientale
• Telecomando
• Tempo preciso

Dall'elenco delle funzioni è possibile elaborare le diverse funzioni del circuito necessarie, ad esempio per modificare l'intensità del display in base alla luce ambientale è necessario misurare la luce e quindi è necessario dell'hardware per farlo. Un elenco completo dei singoli circuiti e della loro funzione per il mio orologio binario è il seguente:

• Matrice di visualizzazione a LED - visualizzazione del tempo
• Microcontrollore (arduino) - controllo orario e allarmi, driver display
• Lettore audio - audio di allarme
• Lettore di luce ambientale - controllo dell'intensità della luce
• Modulo di controllo remoto - telecomando
• Indicatore di allarme impostato - visualizzazione dell'allarme
• Orologio in tempo reale - tempo preciso

Fase 2: ricerca

Una volta che hai suddiviso il tuo progetto in singole funzioni del circuito, puoi determinare cosa sai come fare e cosa deve essere ricercato. Usando di nuovo l'esempio dell'orologio, ho elencato ogni funzione del circuito e qual era la mia valutazione originale

Capito - nessuna ricerca necessaria

• Matrice display a LED
• Microcontrollore (arduino)
• Lettore audio
• Telecomando
• Indicatore di allarme impostato

Sconosciuto - ricerca richiesta:

• Lettore di luce ambientale
• Orologio in tempo reale

Come ho detto in una precedente istruzione (Riparazione di un monitor con una macchina per il pane), Internet è uno degli strumenti più potenti disponibili. Dovresti essere in grado di trovare sia il codice che gli esempi di circuiti per quasi tutti i componenti che dovrai mai utilizzare. Nel mio esempio di orologio, mi sentivo a mio agio nel programmare Arduino per controllare il display a LED, ma non avevo mai usato un resistore dipendente dalla luce (LDR) prima (un LDR cambia la sua resistenza in base alla luce ambientale e quindi può essere usato per determinare quanto è luminoso l'array di LED dovrebbe essere). Dopo una breve ricerca avevo trovato una serie di tutorial e avevo abbastanza informazioni per provare alcune idee.

Passaggio 3: test delle funzioni dei singoli circuiti

Una volta che hai qualche idea su come può essere costruita ogni funzione del circuito, costruisci un circuito che abiliti solo questa funzione. Ciò ti consente di testare le tue idee, assicurarti che l'articolo sia funzionale e mettere a punto tutti i parametri del tempo di esecuzione.

Utilizzando l'esempio LDR, è stato realizzato un circuito molto semplice e sono state scritte poche righe di codice. Questo mi ha permesso di vedere come l'uscita LDR variava con la luce e come poteva essere convertita in un valore utilizzabile per controllare l'array di LED.

Inizialmente il codice inviava solo il valore di luminosità all'uscita seriale all'interno dell'IDE arduino. Una volta che ero sicuro di poter ottenere con successo il controllo che volevo, il circuito è stato ampliato per includere l'array di LED. Con l'inclusione del dispositivo di output finale è possibile impostare sia i livelli di luminosità minimo che massimo per garantire di non essere accecati di notte né incapaci di leggere l'output quando si è alla luce diretta del sole.

In alternativa alla costruzione fisica del circuito, è possibile utilizzare programmi come i circuiti Tinkercad per simulare sia il circuito che il codice. Programmi come questi ti permettono di intrufolarti in un po' di tempo di sviluppo mentre aspetti che le lezioni di musica per bambini, ecc. finiscano! A questo passaggio sono allegate due immagini che mostrano i due passaggi descritti sopra con i collegamenti seguenti:

• LDR con uscita seriale
• Controllo dell'intensità LED di LDR

Un buon Instructable sull'uso di Tinkercad può essere trovato qui:

Passaggio 4: prototipo

Una volta che sei sicuro di come funzionano i singoli componenti, sviluppa un circuito in cui ogni funzione del circuito viene aggiunta individualmente e il codice adattato per tenere conto della nuova funzionalità che hai aggiunto.

Sebbene questo sia significativamente più lento dell'aggiunta di tutto in una volta e comporti la scrittura di più programmi, il vantaggio è che puoi identificare rapidamente eventuali conflitti tra i componenti e risolvere il problema. Nel mio caso, tutto funzionava bene fino a quando non ho collegato il ricevitore del telecomando. Poiché prima non c'erano problemi, ho potuto concentrare la ricerca dei guasti in questa particolare area. Dopo che non sono stati rilevati problemi utilizzando la ricerca guasti di base, è stata richiesta una consulenza su Internet e il problema è stato risolto. Questo è un esempio di dove pensavo di sapere come funzionasse qualcosa, ma nel circuito in particolare, si scopre che non lo sapevo! Non essere mai timido nel fermare ciò che stai facendo e cercare ulteriori informazioni.

La sequenza di foto allegate è un tentativo di mostrare i vari passaggi che ho attraversato nella costruzione del prototipo finale. L'array di LED è stato omesso in un paio di foto, ma questa è stata una svista durante lo scatto delle foto piuttosto che un motivo specifico!

Disegna il circuito completato una volta che sei completamente soddisfatto del tuo prototipo, ma NON smontarlo a questo punto.

Analogamente allo sviluppo dei singoli componenti, il circuito Tinkercad può essere utilizzato per prototipare il progetto completo. Ci sono sia vantaggi che svantaggi in questo approccio ed è meglio vedere cosa funziona meglio per te. Il problema più grande che ho notato con gli strumenti di simulazione online è che a volte limitano le librerie di componenti e codici disponibili

Passaggio 5: costruzione finale

Spero che tu abbia abbastanza componenti per realizzare il circuito finale lasciando il prototipo come riferimento. Ho scoperto che non importa quanta cura prendo nello schizzo del circuito, è sempre più facile fare riferimento al prototipo per confermare una connessione o l'orientamento del componente.

Generalmente uso una scheda prototipo per i miei progetti, ma se vuoi la finitura più robusta e professionale, prova a creare i tuoi PCB. Ci sono un certo numero di buoni Instructables su questo (e ricorda che Internet è uno dei migliori strumenti che abbiamo!).

Prenditi del tempo per considerare come ogni componente siederà sulla scheda e a cosa deve connettersi. Vuoi ridurre al minimo la lunghezza dei binari e fornire buoni binari di alimentazione per garantire che tutto funzioni correttamente. Non ho seguito questo consiglio e dopo la costruzione finale, l'arduino si è resettato ogni volta che il modulo audio ha iniziato a suonare l'allarme. Poiché avevo costruito un prototipo, sapevo che tutto avrebbe dovuto funzionare e che il problema era quindi specifico del layout della scheda. Una volta che le tracce di potenza sono state ingrandite, tutti i problemi sono scomparsi.

Passaggio 6: riepilogo

Come affermato all'inizio, questo istruttivo non riguardava la creazione di un progetto, ma piuttosto l'assistenza nella realizzazione di molti progetti unici e di successo. Per farlo dovresti:

• Documenta le funzioni principali della tua idea
• Utilizzare l'elenco delle funzioni per generare singole funzioni del circuito
• Ricerca ogni funzione del circuito
• Testare ogni funzione del circuito
• Sviluppa un prototipo aggiungendo ciascuna funzione del circuito separatamente
• Finalizzare il design

Questo istruttivo è stato il mio punto di vista su come prendere con successo un lampo di genio e implementare con successo il circuito richiesto. Sono sicuro che ci sono molte alternative; tuttavia, so che funziona per me e spero che funzioni anche per te.