Tipps zur Verwirklichung Ihrer Projektidee: 6 Schritte (mit Bildern)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Der wichtigste Teil eines erfolgreichen Projekts ist eine wirklich großartige Idee, aber manchmal ist die Idee der einfachste Teil! Danach kommt die harte Arbeit, aus einem zufälligen Geistesblitz etwas zu machen, über das die Leute "ooh" und "ah" hinwegkommen.

Am Anfang mag es kompliziert erscheinen, ein Konzept in die Realität umzusetzen, aber wenn Sie ein paar einfache Regeln befolgen, können Sie jedes Projekt in überschaubare Teile zerlegen, die einzeln einfach sind, aber zusammengenommen großartig sind! Am Beispiel meiner Driftwood Binary Clock werde ich demonstrieren, dass die Entwicklung einer komplexen Schaltung eine relativ einfache Aufgabe ist, und gleichzeitig einige Hinweise geben.

Bei diesem instructable geht es nicht darum, ein Projekt zu erstellen, sondern um Tipps und Tricks, wie Sie Ihre Ideen verwirklichen können.

Schritt 1: Erstellen Sie eine Funktionsliste

Ich habe mir verschiedene binäre Uhren angesehen, die auf Instructables und anderen Websites veröffentlicht wurden, und wollte immer eine eigene machen, wusste aber nicht, wo ich anfangen sollte. Der einfachste Ansatz wäre gewesen, den Code und die Schaltung eines anderen zu kopieren; Ich wollte jedoch etwas, das mich von anderen abhebt und auch meine eigene Kreation ist.

Der erste Schritt bestand darin, eine Funktionsliste zu erstellen, die beschreibt, was die Uhr tun soll:

• Uhrzeit anzeigen
• Alarmfunktion
• Anzeigefarben ändern
• Ändern Sie die Anzeigeintensität basierend auf dem Umgebungslicht
• Fernbedienung
• Genaue Zeit

Aus der Funktionsliste können Sie die verschiedenen benötigten Schaltungsfunktionen herausarbeiten - zum Beispiel um die Anzeigeintensität in Abhängigkeit vom Umgebungslicht zu ändern, müssen Sie das Licht messen und benötigen dazu einige Hardware. Eine vollständige Liste der einzelnen Schaltungen und ihrer Funktion für meine binäre Uhr lautet wie folgt:

• LED-Anzeigematrix - Zeitanzeige
• Mikrocontroller (arduino) - Zeit- und Alarmsteuerung, Displaytreiber
• Audioplayer - Alarmton
• Umgebungslichtleser - Lichtintensitätssteuerung
• Fernbedienungsmodul - Fernbedienung
• Alarmeinstellungsanzeige - Alarmanzeige
• Echtzeituhr - genaue Zeitmessung

Schritt 2: Recherche

Nachdem Sie Ihr Projekt in einzelne Schaltungsfunktionen zerlegt haben, können Sie festlegen, was Sie können und was erforscht werden muss. Anhand des Uhrenbeispiels habe ich jede Schaltungsfunktion und meine ursprüngliche Bewertung aufgeführt

Verstanden - keine Recherche nötig

• LED-Anzeigematrix
• Mikrocontroller (arduino)
• Musikplayer
• Fernbedienung
• Alarmeinstellungsanzeige

Unbekannt - Recherche erforderlich:

• Umgebungslichtleser
• Echtzeituhr

Wie ich in einem früheren anweisbaren gesagt habe (Reparieren eines Monitors mit einem Brotbackautomaten), ist das Internet eines der leistungsstärksten verfügbaren Tools. Sie sollten in der Lage sein, sowohl Code- als auch Schaltungsbeispiele für fast jede Komponente zu finden, die Sie jemals benötigen werden. In meinem Uhrenbeispiel war ich mit der Programmierung des Arduino vertraut, um die LED-Anzeige zu steuern, aber ich hatte noch nie zuvor einen lichtabhängigen Widerstand (LDR) verwendet (ein LDR ändert seinen Widerstand basierend auf dem Umgebungslicht und kann daher verwendet werden, um zu bestimmen, wie hell) das LED-Array sein sollte). Nach kurzer Suche hatte ich eine Reihe von Tutorials gefunden und hatte genügend Informationen, um einige Ideen auszuprobieren.

Schritt 3: Testen einzelner Schaltungsfunktionen

Sobald Sie einige Ideen haben, wie jede Schaltungsfunktion aufgebaut werden kann, bauen Sie eine Schaltung, die nur diese eine Funktion ermöglicht. Auf diese Weise können Sie Ihre Ideen testen, die Funktionsfähigkeit des Artikels sicherstellen und alle Laufzeitparameter feinjustieren.

Anhand des LDR-Beispiels wurde eine sehr einfache Schaltung erstellt und einige Codezeilen geschrieben. Dadurch konnte ich sehen, wie sich die LDR-Ausgabe mit Licht ändert und wie sie in einen brauchbaren Wert zur Steuerung des LED-Arrays umgewandelt werden kann.

Anfangs gab der Code nur den Helligkeitswert an den seriellen Ausgang innerhalb der Arduino-IDE aus. Sobald ich sicher war, dass ich die gewünschte Steuerung erfolgreich erreichen konnte, wurde die Schaltung um das LED-Array erweitert. Durch die Einbeziehung des letzten Ausgabegeräts können sowohl die minimale als auch die maximale Helligkeit eingestellt werden, um sicherzustellen, dass Sie nachts nicht geblendet werden oder die Ausgabe bei direkter Sonneneinstrahlung nicht lesen können.

Als Alternative zum physischen Aufbau der Schaltung können Sie Programme wie Tinkercad-Schaltungen verwenden, um sowohl die Schaltung als auch den Code zu simulieren. Programme wie diese ermöglichen es Ihnen, sich etwas Entwicklungszeit einzuschleichen, während Sie darauf warten, dass der Musikunterricht für Kinder usw. beendet ist! Diesem Schritt sind zwei Bilder beigefügt, die die beiden oben beschriebenen Schritte mit den folgenden Links zeigen:

• LDR mit seriellem Ausgang
• LED-Intensitätssteuerung durch LDR

Eine gute Anleitung zur Verwendung von Tinkercad finden Sie hier:

Schritt 4: Prototyp

Sobald Sie mit der Funktionsweise der einzelnen Komponenten vertraut sind, entwickeln Sie eine Schaltung, bei der jede Schaltungsfunktion einzeln hinzugefügt und der Code an die neue Funktionalität angepasst wird, die Sie hinzugefügt haben.

Dies ist zwar wesentlich langsamer als das gleichzeitige Hinzufügen und das Schreiben mehrerer Programme, der Vorteil besteht jedoch darin, dass Sie Konflikte zwischen Komponenten schnell erkennen und das Problem beheben können. In meinem Fall hat alles gut funktioniert, bis ich den Fernbedienungsempfänger angeschlossen habe. Da es vorher keine Probleme gab, konnte ich mich auf die Fehlersuche auf diesen speziellen Bereich konzentrieren. Nachdem bei der einfachen Fehlersuche keine Probleme festgestellt wurden, wurde Rat im Internet eingeholt und das Problem behoben. Dies ist ein Beispiel dafür, dass ich dachte, ich wüsste, wie etwas funktioniert, aber in der bestimmten Schaltung stellte sich heraus, dass ich es nicht wusste! Scheuen Sie sich nicht, mit dem, was Sie gerade tun, aufzuhören und nach weiteren Informationen zu suchen.

Die beigefügte Fotosequenz ist ein Versuch, die verschiedenen Schritte zu zeigen, die ich beim Bau des endgültigen Prototyps durchlaufen habe. Das LED-Array wurde auf einigen Fotos weggelassen, aber dies war ein Versehen beim Aufnehmen der Fotos und kein bestimmter Grund!

Skizzieren Sie die fertige Schaltung, sobald Sie mit Ihrem Prototyp vollständig zufrieden sind, aber zerlegen Sie ihn zu diesem Zeitpunkt NICHT.

Ähnlich wie bei der Entwicklung der einzelnen Komponenten kann Tinkercad-Schaltung verwendet werden, um das gesamte Projekt zu prototypisieren. Dieser Ansatz hat sowohl Vor- als auch Nachteile und es ist am besten zu sehen, was für Sie am besten funktioniert. Das größte Problem, das mir bei Online-Simulationstools aufgefallen ist, ist, dass sie manchmal die verfügbaren Komponenten- und Codebibliotheken einschränken

Schritt 5: Endgültige Konstruktion

Hoffentlich haben Sie genügend Komponenten, um die endgültige Schaltung zu erstellen, während Sie den Prototyp als Referenz belassen. Ich habe festgestellt, dass es immer einfacher ist, auf den Prototyp zurückzugreifen, um eine Verbindung oder Komponentenausrichtung zu bestätigen, egal wie sorgfältig ich die Schaltung skizziere.

Normalerweise verwende ich Prototypenplatinen für meine Projekte, aber wenn Sie das robusteste und professionellste Finish wünschen, können Sie Ihre eigenen Leiterplatten herstellen. Es gibt eine Reihe von guten Instructables dazu (und denken Sie daran, dass das Internet eines der besten Tools ist, die wir haben!).

Nehmen Sie sich Zeit, um zu überlegen, wie jede Komponente auf der Platine sitzt und womit sie verbunden werden muss. Sie möchten die Länge der Gleise minimieren und gute Stromschienen bereitstellen, um sicherzustellen, dass alles richtig funktioniert. Ich habe diesen Rat nicht befolgt und nach der endgültigen Konstruktion das Arduino jedes Mal zurückgesetzt, wenn das Audiomodul anfing, den Alarm abzuspielen. Da ich einen Prototyp gebaut hatte, wusste ich, dass alles funktionieren sollte und das Problem daher spezifisch für das Platinenlayout war. Nachdem die Stromschienen vergrößert wurden, verschwanden alle Probleme.

Schritt 6: Zusammenfassung

Wie eingangs erwähnt, ging es bei diesem instructable nicht um den Bau eines Projekts, sondern um viele erfolgreiche und einzigartige Projekte. Dazu sollten Sie:

• Dokumentieren Sie die Hauptfunktionen Ihrer Idee
• Nutzen Sie die Funktionsliste, um individuelle Schaltungsfunktionen zu generieren
• Untersuchen Sie jede Schaltungsfunktion
• Testen Sie jede Schaltungsfunktion
• Entwickeln Sie einen Prototyp, indem Sie jede Schaltungsfunktion separat hinzufügen
• Finalisieren Sie das Design

Dieses instructable war meine Meinung, wie man erfolgreich einen Geistesblitz nimmt und die erforderliche Schaltung erfolgreich implementiert. Ich bin sicher, es gibt viele Alternativen; Ich weiß jedoch, dass dies für mich funktioniert und ich hoffe, dass es auch für Sie funktioniert.