वायरलेस एक्सेलेरोमीटर नियंत्रित आरजीबी-एलईडी: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

एमईएमएस (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम) एक्सेलेरोमीटर मोबाइल फोन और कैमरों में झुकाव-सेंसर के रूप में व्यापक उपयोग में हैं। साधारण एक्सेलेरोमीटर आईसी-चिप और सस्ते विकास पीसीबी-बोर्ड दोनों के रूप में उपलब्ध हैं।

वायरलेस चिप्स भी किफायती हैं और इकट्ठे सर्किट में उपलब्ध हैं, मिलान किए गए एंटीना-नेटवर्क और डिकूप्लिंग-कैप ऑनबोर्ड के साथ। सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से वायरलेस बोर्ड और एक्सेलेरोमीटर दोनों को एक माइक्रोकंट्रोलर तक हुक करें और आपके पास निन्टेंडो-वाईआई फ़ंक्शन के साथ एक वायरलेस नियंत्रक है। फिर उसी प्रकार के वायरलेस चिप और pwm-नियंत्रित rgb-LEDs के साथ एक रिसीवर बनाएं, वॉइला, आपके पास वायरलेस, टिल्ट-नियंत्रित रंगीन कमरे में बिजली है। ब्रेडबोर्ड के साथ ट्रांसमीटर-बोर्ड का स्तर ऊपर की ओर रखें और एलईडी शांत नीला है, केवल नीली एलईडी सक्रिय है। फिर ट्रांसमीटर को एक दिशा में झुकाएं और आप इसे किस दिशा में झुकाते हैं, इसके आधार पर आप लाल या हरे रंग में मिलाते हैं। 90 डिग्री तक सभी तरह से झुकाएं, और आप लाल और नीले या हरे और नीले रंग के सभी मिश्रणों को तब तक गर्त में ले जाएं जब तक कि केवल लाल या हरा 90 डिग्री झुकाव पर सक्रिय न हो जाए। x और y दोनों दिशाओं में थोड़ा सा झुकाएं और आपको सभी रंगों का मिश्रण मिलता है। सभी दिशाओं में 45 डिग्री पर प्रकाश लाल, हरे और नीले रंग का एक समान मिश्रण है, दूसरे शब्दों में, सफेद प्रकाश। इस्तेमाल किए गए पुर्जे इंटरनेट हॉबी-इलेक्ट्रॉनिक स्टोर्स से उपलब्ध हैं। कुछ तस्वीरों से पहचाना जा सकता है।

चरण 1: एक्सेलेरोमीटर के साथ ट्रांसमीटर

ट्रांसमीटर Atmel avr168 माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित है। 168 के साथ सुविधाजनक लाल बोर्ड वोल्टेज नियामक और रीसेट-सर्किट के साथ एक आर्डिनो-बोर्ड है। एक्सेलेरोमीटर बिट-बैंगेड i2c बस के साथ avr से जुड़ा है, और वायरलेस बोर्ड हार्डवेयर SPI, (सीरियल पेरिफेरल इंटरफेस) से जुड़ा है।

ब्रेडबोर्ड पूरी तरह से वायरलेस है, जिसके नीचे 4, 8V बैटरीपैक है। वायरलेस बोर्ड और आर्डिनो वी 9 वी तक स्वीकार करता है और इसमें रैखिक वोल्टेज नियामक ऑनबोर्ड होता है, लेकिन एक्सेलेरोमीटर को नियंत्रित रेल से 3, 3 वी की आवश्यकता होती है।

चरण 2: आरजीबी-एलईडी के साथ रिसीवर

रिसीवर तितली नामक atmel avr169 डेमोबोर्ड पर आधारित है। बोर्ड में इस परियोजना में उपयोग नहीं की जाने वाली बहुत सारी सुविधाएँ हैं। वायरलेस ट्रांसीवर पोर्टबी से जुड़ा है और पीडब्लूएम-नियंत्रित एलईडी पोर्टडी से जुड़ा है। आईएसपी-हेडर पर बिजली की आपूर्ति की जाती है, 4.5V पर्याप्त है। वायरलेस बोर्ड i/o पिन पर 5V सहन कर सकता है, लेकिन 3.3V आपूर्ति की आवश्यकता होती है जो ऑनबोर्ड नियामक द्वारा आपूर्ति की जाती है।

आरएफ ट्रांसीवर के लिए संशोधित हेडर-केबल वास्तव में सुविधाजनक है, और वायरलेस बोर्ड को तितली पर पावर और हार्डवेयर स्पि नियंत्रक से जोड़ता है। शिफ्टब्राइट एक आरजीबी के नेतृत्व वाली पल्स चौड़ाई मॉडुलन नियंत्रक है जो 4 बाइट कमांड को स्वीकार करता है जिसे आउटपुट पिन पर लेच किया जाता है और फिर बाहर निकाल दिया जाता है। श्रृंखला में कनेक्ट करना वास्तव में आसान है। बस कई कमांड शब्दों को शिफ्ट करें, और पहला शिफ्ट किया गया डेज़ी-चेन में अंतिम कनेक्टेड एलईडी में समाप्त हो जाएगा।

चरण 3: सी-प्रोग्रामिंग

कोड सी में लिखा गया है क्योंकि मुझे "आसान" प्रसंस्करण भाषा सीखने की परवाह नहीं है जिस पर आर्डिनो आधारित है। मैंने सीखने-अनुभव के लिए स्वयं एसपीआई और आरएफ ट्रांसीवर इंटरफ़ेस लिखा, लेकिन avrfreaks.net से i2c असेंबलर-कोड उधार लिया। शिफ्टब्राइट इंटरफ़ेस को सी-कोड में बिटबैंग किया गया है। एक समस्या जिसका मुझे सामना करना पड़ा, वह थी एक्सेलेरोमीटर-आउटपुट में छोटे अनियमित बदलाव, इसने एलईडी की झिलमिलाहट को बहुत बढ़ा दिया। मैंने इसे एक सॉफ्टवेयर लो-पास फिल्टर के साथ हल किया। एक्सेलेरोमीटर-मानों पर एक चलती भारित औसत। आरएफ-ट्रांसीवर हार्डवेयर सीआरसी और ऑटो-रीट्रांसमिट के साथ एके का समर्थन करता है, लेकिन इस परियोजना के लिए रीयलटाइम, एलईडी का सुचारू अद्यतन अधिक महत्वपूर्ण था। एक्सेलेरोमीटर मान वाले प्रत्येक पैकेट को रिसीवर तक बरकरार रहने की आवश्यकता नहीं है, जब तक कि दूषित पैकेट को छोड़ दिया जाता है। मुझे 20 मीटर की दूरी के भीतर खोए हुए आरएफ पैकेटों से कोई समस्या नहीं थी। लेकिन आगे लिंक अस्थिर हो गया, और एल ई डी लगातार अपडेट नहीं हुआ। छद्म कोड में ट्रांसमीटर का मुख्य लूप: प्रारंभ करें (); जबकि (सत्य) {मान = पेट (एक्स, वाई, जेड एक्सेलेरोमीटर मान प्राप्त करें ()); RF_send (मान); देरी (20ms);} छद्म कोड में रिसीवर का मुख्य लूप: प्रारंभ करें (); जबकि (सत्य) { newValues =blocking_receiveRF ()); rgbValues = rgbValues + 0.2*(newValues-rgbValues); rgbValues to shiftbrigth लिखें;}

चरण 4: परिणाम

मैं चकित था कि नियंत्रण कितना सहज और सटीक था। आपके पास वास्तव में रंग की उंगलियों की सटीकता नियंत्रण है। पीडब्लूएम-एलईडी-नियंत्रक में प्रत्येक रंग के लिए 10 बिट रिज़ॉल्यूशन है, जो लाखों संभावित रंग बनाता है। दुर्भाग्य से एक्सेलेरोमीटर में केवल 8 बिट रिज़ॉल्यूशन है जो सैद्धांतिक रंगों की संख्या को हजारों तक नीचे लाता है। लेकिन रंग-परिवर्तन में कोई कदम उठाना अभी भी संभव नहीं है। मैंने रिसीवर को आईकेईए-लैंप में रखा और नीचे विभिन्न रंगों की एक तस्वीर ली। एक वीडियो भी है, (भयानक गुणवत्ता हालांकि)