Η πλακέτα μικροελεγκτή Raspberry Pi Pico προσφέρει τόση ευελιξία στους λάτρεις να εξερευνήσουν ηλεκτρονικά έργα για να αυξήσουν τις τεχνικές τους γνώσεις. Αυτά μπορεί να κυμαίνονται από οικιακή παρακολούθηση DIY έως απλούς σταθμούς παρακολούθησης καιρού. Η εκμάθηση των βασικών θα σας προσφέρει μια σταθερή βάση γνώσεων, ώστε να μπορείτε να εργάζεστε με σιγουριά για πιο σύνθετες εργασίες.
Ας εξερευνήσουμε πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα τρανζίστορ και έναν κινητήρα για την παραγωγή αιολικής ενέργειας χρησιμοποιώντας ένα Raspberry Pi Pico.
Τι απαιτείται για να ξεκινήσετε;
Τα παρακάτω είδη περιλαμβάνονται στο κιτ Kitronik Inventor's για Raspberry Pi Pico. Ωστόσο, είναι αρκετά κοινά εξαρτήματα, επομένως μπορούν εύκολα να προμηθεύονται ξεχωριστά.
- Λεπίδα ανεμιστήρα
- Μοτέρ
- Σύνδεσμος ακροδεκτών Breadboard
- Breadboard
- Αντίσταση 2,2 kΩ (οι ζώνες θα είναι κόκκινες, κόκκινες, κόκκινες, χρυσές)
- 5x καλώδια άλτης αρσενικού-αρσενικού
- Τρανζίστορ—απαιτείται για την παροχή περισσότερου ρεύματος στον κινητήρα από όσο μπορούν να παρέχουν οι ακίδες GPIO του Pico
Ρίξτε μια ματιά στην επισκόπηση μας για το Kitronik Inventor's Ki για Raspberry Pi Pico προκειμένου να επεκτείνετε τις τεχνικές σας γνώσεις για μελλοντικούς πειραματισμούς. Για αυτό το έργο θα χρειαστείτε ένα Pico με κεφαλίδες pin GPIO. Ολοκλήρωση αγοράς πώς να κολλήσετε καρφίτσες κεφαλίδας σε ένα Raspberry Pi Pico.
Περιλαμβάνει συμβουλές σχετικά με τις βέλτιστες πρακτικές συγκόλλησης, ώστε να μπορείτε να διασφαλίσετε ότι οι κεφαλίδες των καρφιτσών GPIO συνδέονται καλά με την πλακέτα Pico την πρώτη φορά.
Πώς να συνδέσετε το υλικό
Η καλωδίωση δεν είναι περίπλοκη. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά βήματα στα οποία θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι οι καρφίτσες σας έχουν συνδεθεί σωστά Με αυτό Στο μυαλό, ας αναλύσουμε πώς συνδέονται τα εξαρτήματα μεταξύ του Raspberry Pi Pico και του δικού σας breadboard.
- Η ακίδα GP15 του Pico θα πρέπει να συνδεθεί στο ένα άκρο της αντίστασης.
- Μια ακίδα GND στο Pico θα δρομολογηθεί στην αρνητική ράγα στο breadboard.
- Τοποθετήστε το τρανζίστορ μπροστά από την αρνητική πλευρά του συνδετήρα ακροδεκτών του κινητήρα και περάστε ένα καλώδιο από την αρνητική πλευρά του τρανζίστορ στην αρνητική ράγα της πλακέτας ψωμιού.
- Ελέγξτε ξανά ότι η καλωδίωση είναι σωστά ευθυγραμμισμένη με τον ακροδέκτη του κινητήρα (αυτό είναι σημαντικό).
- Η ακίδα VSYS του Pico θα πρέπει να συνδεθεί με τη θετική ράγα στο breadboard. Αυτό θα εξασφαλίσει ότι η ισχύς 5 V παρέχεται, μέσω του τρανζίστορ, στον κινητήρα (έναντι άλλων ακίδων Pico με μόνο 3,3 V).
Ενώ κάνετε τους τελικούς ελέγχους καλωδίωσης, βεβαιωθείτε ότι ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα είναι συνδεδεμένο από τη θετική ράγα της πλακέτας ψωμιού στη θετική πλευρά του συνδετήρα ακροδεκτών του κινητήρα. Επιπλέον, το άλλο άκρο της αντίστασης θα πρέπει να συνδεθεί στη μεσαία ακίδα του τρανζίστορ. Εάν δεν είναι ακόμα προφανές, φροντίστε να συνδέσετε σωστά τα αρνητικά και τα θετικά καλώδια από τον ακροδέκτη και στον κινητήρα.
Εξερευνώντας τον Κώδικα
Αρχικά, θα χρειαστεί να κάνετε λήψη του κώδικα MicroPython από το Αποθετήριο MUO GitHub. Συγκεκριμένα, θα θέλετε να ανακτήσετε το motor.py αρχείο. Ακολουθήστε τον οδηγό μας για ξεκινώντας με τη MicroPython για λεπτομέρειες σχετικά με τη χρήση του Thonny IDE με το Raspberry Pi Pico.
Όταν λειτουργεί, ο κωδικός θα πει στον κινητήρα να περιστρέψει τον ανεμιστήρα, αυξάνοντας σταδιακά την ταχύτητα στο μέγιστο και στη συνέχεια, μετά από μια μικρή παύση, μειώνοντας την ταχύτητα μέχρι να σταματήσει ξανά. Αυτό θα επαναλαμβάνεται συνεχώς μέχρι να σταματήσετε το πρόγραμμα.
Στην κορυφή του κώδικα, εισάγοντας το μηχανή και χρόνος Οι ενότητες σάς δίνουν τη δυνατότητα να τις χρησιμοποιήσετε στο πρόγραμμα. ο μηχανή Η μονάδα χρησιμοποιείται για την ανάθεση του GP15 ως ακροδέκτη εξόδου για τον κινητήρα, μέσω του τρανζίστορ, χρησιμοποιώντας PWM (διαμόρφωση πλάτους παλμού) για να ρυθμίσετε την ταχύτητά του. ο χρόνος Η ενότητα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία καθυστερήσεων στη λειτουργία του προγράμματος όταν τις χρειαζόμαστε.
Δοκιμάστε να εκτελέσετε τον κώδικα. Ο ανεμιστήρας θα χρειαστεί μερικά δευτερόλεπτα για να περιστραφεί και να αρχίσει να περιστρέφεται. Ένα πεπερασμένο Για Ο βρόχος αυξάνει σταδιακά την τιμή εξόδου στον κινητήρα από 0 προς την 65535 (ή μάλλον, ακριβώς κάτω από αυτό) σε βήματα του 100. Δίνεται μια πολύ μικρή καθυστέρηση 5 χιλιοστών του δευτερολέπτου (με time.sleep_ms (5)) μεταξύ κάθε αλλαγής ταχύτητας κατά τη διάρκεια του βρόχου. Μόλις ολοκληρωθεί ο βρόχος, α φορέςύπνος Η καθυστέρηση ενός δευτερολέπτου ορίζεται πριν από την έναρξη του επόμενου βρόχου.
Στο δεύτερο Για βρόχο, η τιμή βήματος έχει οριστεί σε -100, για να μειώσετε σταδιακά την τιμή εξόδου στον κινητήρα. Ο κινητήρας θα επιβραδύνει σταδιακά από την πλήρη ταχύτητα μέχρι να σταματήσει τελείως (στο 0). Μετά το άλλο φορέςύπνος καθυστέρηση ενός δευτερολέπτου, το πρώτο Για Ο βρόχος εκτελείται ξανά, αφού και οι δύο βρίσκονται μέσα στο a ενώ Αλήθεια: άπειρος βρόχος.
Αυτό είναι πραγματικά το μόνο που περιλαμβάνει η χρήση ενός τρανζίστορ και ενός κωδικού για τη λειτουργία του κινητήρα του ανεμιστήρα σας. Λάβετε υπόψη ότι αυτός ο κώδικας θα επαναλαμβάνεται για πάντα. Επομένως, θα χρειαστεί να πατήσετε το κουμπί διακοπής στο Thonny IDE σας για να σταματήσετε την κίνηση του κινητήρα και του ανεμιστήρα.
Πού θα σας πάει μετά ο άνεμος;
Η προσθήκη επιπλέον στοιχείων, όπως μια οθόνη 7 τμημάτων, σε αυτό το πείραμα θα σας ανταμείψει με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούν την κινητική ενέργεια για να μετατρέψουν τον άνεμο σε ηλεκτρική ενέργεια.
Ένα άλλο έργο προς το οποίο θα μπορούσατε να προχωρήσετε είναι να δημιουργήσετε έναν μετεωρολογικό σταθμό στο σπίτι που θα παρακολουθεί τις εξωτερικές συνθήκες. Επιπλέον, θα βρείτε άλλα ενδιαφέροντα έργα, όπως δείκτη ανέμου και ταχύτητας αέρα που μπορείτε να δημιουργήσετε με το Raspberry Pi Pico.
Χρησιμοποιώντας αυτή τη θεμελιώδη γνώση, σε ποια πειράματα θα πετάξετε στη συνέχεια; Έχετε κάποιο έργο στο μυαλό σας; Αν διστάσετε πολύ, μπορεί να διατρέχετε τον κίνδυνο να αλλάξει κατεύθυνση το μυαλό σας (και ο άνεμος).
