Tips om uw projectidee te realiseren: 6 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Het meest cruciale onderdeel van een succesvol project is het hebben van een echt geweldig idee, maar soms is het idee het makkelijke gedeelte! Daarna komt het harde werk om van een willekeurige flits van genialiteit iets te maken waar mensen "ooh" en "ah" over doen.

In eerste instantie lijkt het misschien ingewikkeld om een concept om te zetten in realiteit, maar door een paar eenvoudige regels te volgen, kun je elk project opsplitsen in hanteerbare stukjes die afzonderlijk eenvoudig zijn, maar samen geweldig zijn! Door mijn Driftwood Binary Clock als voorbeeld te gebruiken, ga ik aantonen dat de ontwikkeling van een complexe schakeling een relatief eenvoudige taak is, terwijl ik onderweg een aantal hints geef.

Deze instructable gaat niet over het maken van een enkel project, maar over het geven van tips en trucs om uw ideeën te realiseren.

Stap 1: Maak een functielijst

Ik heb naar verschillende binaire klokken gekeken die op Instructables en andere sites zijn gepost en wilde er altijd zelf een maken, maar wist niet waar ik moest beginnen. De gemakkelijkste benadering zou zijn geweest om de code en het circuit van iemand anders te kopiëren; ik wilde echter iets dat de mijne onderscheidde en ook mijn eigen creatie was.

De eerste stap was het maken van een functielijst die beschrijft wat ik wilde dat de klok zou doen:

• Toon de tijd
• Alarmfunctie:
• Displaykleuren wijzigen
• Verander de weergave-intensiteit op basis van omgevingslicht
• Afstandsbediening
• Nauwkeurige tijd

Uit de functielijst kunt u de verschillende circuitfuncties afleiden die nodig zijn - om bijvoorbeeld de weergave-intensiteit te wijzigen op basis van het omgevingslicht, moet u het licht meten en daarom hebt u wat hardware nodig om dit te doen. Een volledige lijst van de afzonderlijke circuits en hun functie voor mijn binaire klok is als volgt:

• LED-displaymatrix - tijdweergave
• Microcontroller (arduino) - tijd- en alarmbesturing, beeldschermstuurprogramma
• Audiospeler - alarmaudio
• Omgevingslichtlezer - lichtsterkteregeling
• Afstandsbedieningsmodule - afstandsbediening
• Indicator alarminstelling - alarmweergave
• Realtime klok - nauwkeurige tijdregistratie

Stap 2: Onderzoek

Nadat u uw project hebt opgesplitst in afzonderlijke circuitfuncties, kunt u bepalen wat u kunt doen en wat moet worden onderzocht. Door het klokvoorbeeld opnieuw te gebruiken, heb ik elke circuitfunctie vermeld en wat mijn oorspronkelijke beoordeling was

Begrepen - geen onderzoek nodig

• LED-displaymatrix
• Microcontroller (arduino)
• Geluids speler
• Afstandsbediening
• Alarm ingesteld indicator

Onbekend - onderzoek vereist:

• Omgevingslichtlezer
• Realtime klok

Zoals ik in een vorige instructable heb gezegd (Een monitor repareren met een broodbakmachine), is internet een van de krachtigste tools die beschikbaar zijn. U zou zowel code- als circuitvoorbeelden moeten kunnen vinden voor bijna elk onderdeel dat u ooit zult moeten gebruiken. In mijn klokvoorbeeld was ik comfortabel in het programmeren van de Arduino om het LED-display te bedienen, maar ik had nog nooit eerder een Light Dependent Resistor (LDR) gebruikt (een LDR verandert zijn weerstand op basis van het omgevingslicht en kan daarom worden gebruikt om te bepalen hoe helder de LED-array zou moeten zijn). Na een korte zoektocht had ik een aantal tutorials gevonden en had ik genoeg informatie om wat ideeën uit te proberen.

Stap 3: Individuele circuitfuncties testen

Als je eenmaal ideeën hebt over hoe elke circuitfunctie kan worden geconstrueerd, bouw dan een circuit dat alleen deze ene functie mogelijk maakt. Hiermee kunt u uw ideeën testen, ervoor zorgen dat het item functioneel is en eventuele runtime-parameters verfijnen.

Met behulp van het LDR-voorbeeld werd een zeer eenvoudige schakeling gemaakt en een paar regels code geschreven. Hierdoor kon ik zien hoe de LDR-output varieerde met licht en hoe deze kon worden omgezet in een bruikbare waarde voor het aansturen van de LED-array.

Aanvankelijk voerde de code alleen de helderheidswaarde uit naar de seriële uitvoer binnen de arduino IDE. Toen ik er zeker van was dat ik met succes de controle kon krijgen die ik wilde, werd het circuit uitgebreid met de LED-array. Door de toevoeging van het uiteindelijke uitvoerapparaat kunnen zowel de minimale als maximale helderheidsniveaus worden ingesteld om ervoor te zorgen dat u 's nachts niet wordt verblind en dat u de uitvoer niet kunt lezen in direct zonlicht.

Als alternatief voor het fysiek bouwen van het circuit, kunt u programma's zoals Tinkercad-circuits gebruiken om zowel het circuit als de code te simuleren. Met programma's zoals deze kun je wat ontwikkeltijd binnensluipen terwijl je wacht tot de muzieklessen van de kinderen, enz. afgelopen zijn! Aan deze stap zijn twee afbeeldingen toegevoegd die de twee hierboven beschreven stappen met de onderstaande links laten zien:

• LDR met seriële uitgang
• LED-intensiteitsregeling door LDR

Een goede Instructable over het gebruik van Tinkercad is hier te vinden:

Stap 4: Prototype

Zodra u zeker weet hoe de afzonderlijke componenten werken, kunt u een circuit ontwikkelen waarbij elke circuitfunctie afzonderlijk wordt toegevoegd en de code wordt aangepast om rekening te houden met de nieuwe functionaliteit die u hebt toegevoegd.

Hoewel dit aanzienlijk langzamer is dan alles in één keer toevoegen en het schrijven van meerdere programma's vereist, is het voordeel dat u snel eventuele conflicten tussen componenten kunt identificeren en het probleem kunt oplossen. In mijn geval werkte alles goed totdat ik de ontvanger van de afstandsbediening aansloot. Omdat er daarvoor geen problemen waren, kon ik het opsporen van fouten op dit specifieke gebied concentreren. Nadat er geen problemen waren gevonden met behulp van elementaire foutopsporing, werd advies van internet ingewonnen en werd het probleem opgelost. Dit is een voorbeeld van waar ik dacht te weten hoe iets werkte, maar in het specifieke circuit bleek dat niet zo te zijn! Wees nooit verlegen om te stoppen met wat u aan het doen bent en op zoek te gaan naar meer informatie.

De bijgevoegde reeks foto's is een poging om de verschillende stappen te laten zien die ik heb doorlopen bij het bouwen van het uiteindelijke prototype. De LED-array was weggelaten in een paar van de foto's, maar dit was een vergissing bij het maken van de foto's in plaats van een specifieke reden!

Maak een schets van het voltooide circuit zodra u helemaal tevreden bent met uw prototype, maar demonteer het op dit moment NIET.

Op dezelfde manier als de ontwikkeling van de afzonderlijke componenten, kan het Tinkercad-circuit worden gebruikt om het complete project te prototypen. Er zijn zowel voor- als nadelen aan deze aanpak en het is het beste om te zien wat het beste voor u werkt. Het grootste probleem dat ik heb opgemerkt met online simulatietools is dat ze soms de beschikbare component- en codebibliotheken beperken

Stap 5: Definitieve constructie

Hopelijk heb je genoeg componenten om het uiteindelijke circuit te maken terwijl je het prototype als referentie achterlaat. Ik heb gemerkt dat het niet uitmaakt hoeveel zorg ik besteed aan het schetsen van het circuit, het is altijd gemakkelijker om terug te verwijzen naar het prototype om een verbinding of componentoriëntatie te bevestigen.

Ik gebruik over het algemeen prototypeboard voor mijn projecten, maar als je de meest robuuste en professionele afwerking wilt, probeer dan je eigen PCB's te maken. Er zijn een aantal goede Instructables hierover (en onthoud dat internet een van de beste tools is die we hebben!).

Neem de tijd om na te denken over hoe elk onderdeel op het bord komt te zitten en waarmee het moet worden verbonden. U wilt de lengte van de sporen minimaliseren en zorgen voor goede stroomrails om ervoor te zorgen dat alles correct werkt. Ik heb dit advies niet opgevolgd en na de definitieve constructie resette de arduino elke keer dat de audiomodule het alarm begon af te spelen. Omdat ik een prototype had gebouwd, wist ik dat alles zou moeten werken en dat het probleem daarom specifiek was voor de lay-out van het bord. Toen de stroombanen eenmaal groter waren gemaakt, verdwenen alle problemen.

Stap 6: Samenvatting

Zoals aan het begin vermeld, ging dit instructable niet over het bouwen van een project, maar om te helpen bij het maken van vele succesvolle en unieke projecten. Om dit te doen, moet u:

• Documenteer de belangrijkste functies van uw idee
• Gebruik de functielijst om individuele circuitfuncties te genereren
• Onderzoek elke circuitfunctie
• Test elke circuitfunctie:
• Ontwikkel een prototype door elke circuitfunctie afzonderlijk toe te voegen
• Maak het ontwerp af

Deze instructable was mijn kijk op hoe je met succes een geniale flits kunt nemen en het vereiste circuit met succes kunt implementeren. Ik weet zeker dat er veel alternatieven zijn; ik weet echter dat dit voor mij werkt en ik hoop dat het ook voor jou werkt.