Utilizzo della RAM del PC su Arduino tramite porta seriale: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Un mio amico mi ha ispirato con il suo piccolo progetto Arduino. Questo piccolo progetto coinvolge l'Arduino UNO R3, che sta leggendo i dati da un programma realizzato in Arduino IDE inviati a una porta seriale (porta USB) da un programma C# realizzato in Visual Studio. Dato che questa è stata la mia prima build in assoluto che include un arduino, sono abbastanza soddisfatto del risultato e ho imparato un po' o due su come collegare i cavi e come programmare l'arduino. Dal momento che non sono un esperto in alcun modo di programmazione o gestione dei microcontrollori, puoi aspettarti istruzioni piuttosto basilari, ma farò del mio meglio per spiegarti il progetto. Spero che ti piacerà questo istruibile. Questo progetto può essere sviluppato molto di più, in futuro penso che realizzerò una dashboard in cui è possibile monitorare l'utilizzo della RAM, l'utilizzo della CPU e la temperatura della GPU e… Bene, hai l'idea, "ci sono così tante possibilità in questi giorni":)

Passaggio 1: le cose di cui avrai bisogno

1x Arduino UNO R3

1x cavo da USB A maschio a tipo B.

Resistenze 12x 220 OHM

12x cavi (sto usando cavi per altoparlanti, funziona perfettamente) e 12x cavi jumper maschio-femmina OPPURE 12x cavi jumper maschio-maschio (la scelta è tua)

12x aghi dritti (quei perni di metallo che vengono utilizzati nella stessa confezione dell'Arduino stesso) (vedi immagine)

1x 7 segmenti 4 display digitale a LED ROSSO a catodo comune da 0,36"

1x saldatore con saldatura

1x spelafili

1x tubo di rame (almeno 11 mm di Ø interno (diametro) se si utilizzano 2 tubi di rame come me)

Avvolgicavo termoretraibile (2,5 mm Ø (diametro))

1x tavola di legno sottile (puoi fare il disegno che vuoi, il mio sembra un po' goffo, penso:) Crea qualcosa che ti piacerebbe guardare. Una stampante 3D sarebbe utile qui)

Passaggio 2: cablaggio

Una breadboard sarebbe utile anche qui, se ti piace testare il cablaggio prima di iniziare a saldare insieme resistori e fili.

MA se conosci le tue cose, come me *ehm*, puoi iniziare a saldare tutto insieme in una volta. !!!MA NON ALL'ARDUINO!!!

Questo è abbastanza semplice, le immagini dicono tutto, penso:)

Qui torna utile il saldatore, in quanto bisogna saldare i fili ai pin del display e le resistenze ai 4 pin COM del display (COM1, COM2, COM3, COM4) come mostrato nella prima immagine. (Non è necessario che i resistori siano rivolti nella stessa direzione, ma mi piace la coerenza quindi…)

Se usi plastica termoretraibile per i fili, che raccomando (per ridurre al minimo il rischio di cortocircuito e elettricità statica / interruzioni). Puoi come me usare la parte non così calda del saldatore (più in alto sul saldatore) o un accendino per restringere la plastica, decidi tu.

Consiglio di etichettare i fili in modo da sapere quale filo andrà dove, sarà molto più facile quando inizi a assemblare l'intero progetto (almeno per me e il mio strano design …).

Consiglio anche di saldare le cose "black-tiny-plastic-metal-pins" all'estremità dei fili (vedi due ultime immagini)

Dopo aver saldato i fili sui pin del display, puoi iniziare a collegare i fili al tuo Arduino UNO (vedi prima immagine).

Passaggio 3: installazione dell'IDE Arduino e ricerca della porta giusta

Per prima cosa devi installare l'IDE Arduino (usa questo link: https://www.arduino.cc/en/Main/Software) a seconda del sistema operativo che hai (io uso Windows 10) devi scaricarlo per quello giusto, quindi per Windows 8.1^, puoi andare al negozio Microsoft e scaricare il software Arduino IDE lì (o seguire il link sopra).

ora devi collegare Arduino UNO a una delle porte USB del tuo PC e capire a quale porta COM sei connesso con il tuo Arduino, ma come? Bene, puoi andare alla gestione dei dispositivi su Windows facendo clic con il pulsante destro del mouse sul logo di Windows sulla barra delle applicazioni e fai clic su GESTIONE DISPOSITIVI (vedi immagini), dovrebbe essercene uno chiamato USB-seriale, questa è la porta giusta.

E poi nel programma IDE Arduino fai clic su strumenti e poi porta e impostalo sulla porta giusta (per me è COM4).

Passaggio 4: il codice per Arduino UNO

Ora possiamo iniziare con la parte interessante, CODIFICA!

Per prima cosa dovrai assegnare i dodici (12) pin del display a diverse variabili (vedi 1a immagine).

(I pin COM sono per i quali "posizione" si accenderà)

Quindi è necessario creare altre variabili e un array che prenderà i caratteri ricevuti dalla porta e lo posizionerà nel suo array (vedi 2a immagine).

Ora devi impostare i pin o le porte sul tuo Arduino su OUTPUT (vedi 3a immagine)

Tornerò tra un po' sul ciclo, ma prima devi fare in modo che i numeri vengano visualizzati correttamente sul display.

Ora creeremo le funzioni per i numeri 1-9 sul display (vedi 4a, 5a e 6a immagine)

Poiché non visualizzerò nulla nella prima posizione del display, ho creato tre (3) funzioni per il resto delle posizioni (ciascuna per una posizione). Devi creare una funzione per ogni posizione della cifra per la quale mostrerà un numero specifico (vedi 7, 8 e 9 immagine).

Ho anche realizzato una funzione di reset per rendere più affidabili i dati mostrati sul display (vedi decima immagine).

Ora per il ciclo, che andrà in ciclo quando il programma è in esecuzione.

Ora puoi compilare e caricare il codice su Arduino facendo clic sul pulsante di caricamento (il programma compilerà e caricherà su Arduino se la compilazione ha esito positivo). (vedi 11a immagine)

Passaggio 5: codice per l'invio dell'utilizzo della RAM alla porta seriale (C#)

Ora ti mostrerò un modo per inviare dati a una porta seriale in C#.

Sto usando Visual Studio 2017 durante la codifica. Il codice non è per niente lungo, ma ci è voluto un po' per capire alcune parti, ad esempio come far funzionare il programma all'avvio del computer e non mostrare una brutta finestra della console sul desktop o sulla barra delle applicazioni, beh, basta sbraitare, entra subito nel codice!

Quindi, per iniziare con questo progetto di codice in Visual Studio, puoi iniziare facendo clic su file e nuovo progetto (vedi prima immagine) e quindi selezionare VISUAL C# e poi WINDOWS CLASSIC DESKTOP e infine fare clic su APP CONSOLE (. NET FRAMEWORK) e ovviamente chiamalo come vuoi e salvalo dove vuoi. (vedi 2a immagine)

Ora puoi iniziare a codificare il programma…

avrai bisogno di quelle che usano le direttive (vedi la 3a immagine), beh, in realtà non ti servono tutte, ma non importa se sono lì.

E il codice principale è così (vedi 4a immagine) ricordati di usare lo stesso PORT e BAUD-SPEED (9600) di quello del codice ARDUINO UNO!!! (vedi 5a immagine). E ricorda anche di controllare quanta RAM hai, ho 8 GB (7,90 GB) di RAM installati quindi, questo è il motivo per cui ho 7,90 nel codice (vedi 4a immagine).

Se ti chiedi perché ho DllImports, è perché volevo nascondere completamente la finestra all'utente, in questo caso ME, perché il programma si avvierà automaticamente all'avvio del computer. Ma lo spiegherò meglio in seguito.

A questo punto è meglio testare sia il programma Arduino che C# e assicurarsi che non ci siano errori. È molto importante che tu abbia il programma Arduino in esecuzione prima di iniziare a eseguire il programma C#, perché altrimenti non funziona.

Ora, quando il programma è stato scritto, puoi navigare nella cartella dei programmi fino a trovare la cartella bin e aprirla, quindi fare doppio clic sulla cartella di debug ed eccola, * uff* la tua applicazione/programma d'oro, ora a destra -Fai clic su di esso e quindi fai clic su Crea collegamento… Quindi sulla tastiera premi il tasto (Windows)⊞ -tasto + R-tasto. Quindi scrivi nella casella di testo: shell:startup e premi (invio/ritorno)↵-tasto ora quando sei in quella cartella voglio che trascini il collegamento creato della tua applicazione nella cartella di avvio. Ed ecco fatto… Ora il programma si avvierà all'avvio del computer.

Ora dovrebbe funzionare tutto, in caso contrario, è meglio iniziare a cercare il problema:).

Passaggio 6: costruire il caso

Ora possiamo arrivare alla parte più fisica dell'effettiva costruzione della costruzione, tieni presente che dovrai apportare alcune modifiche affinché il case si adatti a tutto. Nel mio caso è molto aderente per tutto, quindi consiglio di fare è un po' più grande ovunque. Ma se vuoi farne uno proprio come il mio, allora ti darò alcune misure di base e come metterlo insieme. Per tagliare i tubi ho usato un tagliatubi, sono perfetti per eh, tagliare i tubi, mah, no cazzate…

Ovviamente è bene testare in modo che nulla sia allentato durante l'intero processo di costruzione collegandolo al computer e avviando il programma C# (ricordarsi di mettere Arduino nella stessa porta USB di prima).

Quindi prima di tutto hai bisogno di una tavola di legno spessa circa 4 mm (0,157 pollici). Vedere la prima immagine per i dettagli sulle misure di tutti i pezzi.

Uso la pistola per colla a caldo poiché è facile e veloce, lo consiglio, ma dipende da te cosa utilizzerai …

PS. Penso che le immagini descriveranno un po' meglio il processo, ma assicurati di leggere attentamente: sto usando un taglierino multiuso per tagliare i pezzi, ci è voluto un po' di tempo, ma quando è fatto puoi ritagliare dove display sta per essere (sul pezzo da 60 x 45 mm), devi inserire il display molto strettamente nel "foro di visualizzazione" quando hai fatto che puoi praticare dei fori nella parte inferiore della "scatola di visualizzazione" per inserire i tubi di rame, è anche importante che i tubi si adattino saldamente ai fori. Ora puoi iniziare a far passare i cavi dal display attraverso i tubi (se stai usando due (2) tubi puoi dividere il numero di cavi in modo che passino attraverso i tubi (sei (6) cavi in ogni tubo…) (vedi 2a, 3a, 4a, 5a, 6a e 7a immagine)).

PS. Non credo sia necessario, ma se vuoi puoi praticare dei fori sul fondo in modo che Arduino possa "respirare" un po'. (vedi decima immagine).

Ora dovrai praticare i fori per i tubi sul pannello superiore "La base" (vedi l'ottava immagine). Quando hai incollato tutti i pezzi, MA ricordati di lasciare sempre un lato scollato, in modo da poter estrarre l'Arduino in caso di utilizzo altrove. Ho usato due (2) piccoli magneti e due (2) piccoli pezzi di metallo per assicurarmi che la parete laterale sia a posto. puoi iniziare a collegare i fili (SE hai fatto come me, ovvero hai usato normali cavi per altoparlanti, puoi collegare i fili ai cavi dei ponticelli femmina-maschio e poi all'Arduino) assicurati di collegare le porte giuste sull'Arduino. (vedi ultima immagine)

Dato che i bordi erano piuttosto brutti sull'intera cosa, ho deciso di usare una corda sottile per coprire i bordi, penso che alla fine sia abbastanza carino. Ma ricorda che il design non era l'idea principale del progetto per me questa volta, quindi assicurati di rendere il tuo ancora più carino del mio *non è troppo difficile*.

Passaggio 7: È VIVO E FUNZIONA

ASSICURARSI DI CHIEDERE QUALCOSA SE SEI INCERTO SU QUALCOSA RIGUARDO QUESTO PROGETTO, E FARO' DEL MIO MEGLIO PER SPIEGARLO PER TE!

(PRENDERO' ANCHE SUGGERIMENTI SU COME MIGLIORARE IL CODICE IN QUANTO NON SONO ESPERTO DI ARDUINO UNOS).