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基于Arduino 的蜂鸣报警器
发布时间:2021-09-04
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基于Arduino 的蜂鸣报警器
发布时间:2021-09-04
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欢迎来到本篇教程,此次项目是我在和朋友玩游戏的时候取得的灵感,当我们在玩抢答类的游戏时,我想知道谁是第一个发出声音的玩家,因为第一个发出声音的玩家可以获得优先回答的资格。

我想使用 Arduino 创建一个判别声音的仪器,它可以读取蜂鸣器输入并可靠地报告谁是第一个发出嗡嗡声的参赛者。在此过程中,我还添加了惩罚那些试图尽早发出嗡嗡声的参赛者的功能通过延迟他​​们的蜂鸣器读数。

零件清单:

  • 一个 Arduino 板
  • 5个LED 灯(最好颜色不同,便于区分)
  • 10 个电阻器(我使用了 1kohm,但实际上 100ohm - 10kohm 之间的任何电阻都可以正常工作)
  • 带 I2C 板的 16x2 LCD 屏幕
  • 5个瞬时按钮开关
  • 2' -3' of 1/2" PVC 管
  • 5个 1/2" PVC 管端盖
  • 12' RCA 电缆
  • 5个 RCA 母插座连接器

其他设备

  • 烙铁
  • Dremel 工具
  • 各种钻头尺寸的钻头

第1步:创建蜂鸣器

RCA 电缆是蜂鸣器出色且经济高效的解决方案。对于以前的项目,我从旧的 VCR 和游戏机那里得到了一些额外的电缆。这次我不得不在网上购买一些,但这样可以节省大量时间并方便玩家连接!以下是构建蜂鸣器的步骤:

  • 取每根 RCA 电缆的 12 英尺并将其切成两半。剥去切割端以露出信号线和地线。这使得六根 6' RCA 电缆将成为我们蜂鸣器的“内脏”。
  • 将 2'-3' 的 PVC 管切成 4"-6" 的小块。
  • 将 RCA 电缆剥离侧的股线扭在一起。这将是我们蜂鸣器连接的一侧。
  • RCA 电缆内部是另一根较小的电线。剥去这根电线,露出地线。这将是我们蜂鸣器连接的另一端。
  • 拿起瞬时按钮并将短电缆焊接到按钮的两端。
  • 拿起 PVC 端盖并钻出足够小的小孔,以将按钮电缆穿过,但不能穿过实际的按钮。
  • 使用大猩猩胶将按钮固定到端盖上。
  • 将按钮电缆的两端焊接到 RCA 电缆中的两根电线上。
  • 用电工胶带覆盖接头以确保它们不会相互短路。
  • 将 PVC 管穿过 RCA 的另一端(带插头的一端)。将电线一直拉过并将管道推入端盖。蜂鸣器完成

第 2 步:准备外壳并将 LCD 屏幕装入

外壳需要相当多的切口才能容纳 Jeopardy 系统。仔细规划你的孔!回想起来,我对我的剪裁结果不太满意,希望我能更仔细地测量一下。

  • 5个用于 5 个 RCA 连接器的孔
  • 1个用于插入 Arduino 电源线的孔

顶盖需要一个用于 LCD 屏幕的大切口和5个用于 LED 指示灯的小孔。我用 Sharpie 仔细测量 LCD 切口需要多大,然后使用 Dremel 进行切割。对于 LED,我发现一个简单的 1/4" 钻头是完美的尺寸。

我此时也在外壳中安装了 LCD。如果你愿意,可能可以等到后面的步骤,但我用它作为切口的指南,一旦它进入并且我很满意我就把它留在那里。


第 3 步:安装 RCA 母插座连接器

使用外壳侧面的钻孔,安装母插座连接器。

  • 从 RCA 插座上断开螺母、垫圈和接地片
  • 将插座穿过外壳上钻出的孔
  • 将接地片、垫圈和螺母重新安装到插座上。这应该将插座固定在外壳上
  • 对所有五个 RCA 插座重复此操作
  • 取下接地片并将它们焊接在一起以启动电路的接地层。我们稍后会需要这个
  • 将一根小电线焊接到外壳内部的每个 RCA 输入。这稍后将连接到我们的电路板以正式将蜂鸣器连接到 Arduino

第 4 步:面包板电路

可选:面包板电路
在这一点上,我们将对电路进行试验以验证电路是否按预期运行,然后再对它进行原型开发并将其安装在外壳中。电路本身非常简单,但有很多组件需要连接到很多引脚。

硬件的基本解释是:

- 引脚 D8 - D12 连接到我们的蜂鸣器并充当电路的“输入”。

- 引脚 D3 - D7 是输出 LED,它们亮起以通知哪个玩家首先进入

- 引脚 A4 和 A5 连接到我们 LCD 屏幕的 I2C 接口 SCL 和 SDA 端口。


第 5 步:设置 Arduino 并导入 LiquidCrystal_I2C 库

设置 Arduino 并导入 LiquidCrystal_I2C 库,对于这一步,我假设用户熟悉使用 Arduino IDE 并连接到开发板。

该项目使用LiquidCrystal_I2C库来简化与 LCD 屏幕的通信。要添加此库以在您的 IDE 中使用,请在 Arduino IDE 中转到 Sketch --> 包含库 --> 管理库。到达此处后,您可以搜索 LiquidCrystal_I2C。下载库。

接下来,将提供的 Arduino 代码复制到您的 IDE 中。

以下是代码工作原理的基本摘要。

代码在经过的各种“游戏状态”之间切换。游戏流程可以总结如下:

  • 屏幕打开并闪烁欢迎屏幕。等待主持人按下按钮
  • 主持人按下按钮,屏幕更新说明主持人现在可以提问
  • 主持人提出问题并再次按下按钮
  • 主机按下按钮后是第3步,播放器1-4蜂鸣器LIVE。第一个蜂拥而至的玩家会点亮他们的 LED 并且屏幕更新指示获胜者
  • 主机再次按下按钮并返回状态

除此之外,在第 3 步中,如果玩家 1-4 在任何时候按下他们的蜂鸣器,他们的蜂鸣器将被“锁定”2 秒钟。这会惩罚早期的嗡嗡声,并确保有人不只是按住按钮等待主机准备就绪!可以通过更改第 215、220、225 和 230 行中的值来修改这 2 秒的惩罚。

验证编译软件没有问题。接下来,继续拿起那个 Arduino 板并刷入软件!代码仅供参考

jeopardy_sandbox.ino

第 6 步:构建电路!


准备好蜂鸣器、外壳和 Arduino 板后,是时候构建实际电路了!我使用原型板来固定 Arduino 板和所有电阻器,并使用短电缆将板端口连接到不同的接口。我尽可能使用电工胶带以确保信号之间有适当的分离。

对于蜂鸣器连接,请记住安装在外壳上的 RCA 插座是连接到实际 Arduino 板所需的全部内容。在步骤 3 中焊接在一起的接地片可以连接到 Arduino 接地引脚,我们在步骤 3 中焊接的各个 RCA 线可以直接连接到电路板和上拉电阻。

最后一个关键信息是利用步骤 3 中的切口将 Arduino 电源线穿过。这将确保您在一切都关闭后仍然可以插入 Arduino。

将所有东西放在一起后,盖上外壳并继续下一步。整个项目就完成了!

我希望你喜欢这个项目!感谢您阅读并享受游戏!

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