舵机数字机械钟表-部署手册

舵机数字机械钟表

部署手册

目录

1. 接线 2

1.1. 主要部件 2

1.1.1. Aduino UNO R4 WIFI 板 2

1.1.2. 舵机控制板 3

1.1.3. 框架 5

1.1.4. 舵机 6

1.2. 供电 7

1.3. 连接 8

1.3.1. 单片机板到舵机控制板-供电和地线 8

1.3.2. 单片机板到舵机控制板-串口线 10

1.3.3. 舵机控制板到舵机-单个舵机的线序 11

1.3.4. 舵机控制板到舵机-所有舵机的线序 12

2. 舵机安装 16

3. 校准舵盘 17

4. 烧写代码 19

4.1. 板子 19

4.2. 库 20

4.3. 编译 22

4.4. 串口 23

4.5. 烧写 24

5. 每次 加电运行 24

5.1. 手机热点 24

5.2. 加电顺序 25

6. 说明 25

接线

主要部件

Aduino UNO R4 WIFI 板

简称单片机或单片机板子。

舵机控制板

型号SCC-32

框架

白色的泡沫塑料,原本用来运输鸡蛋的。下图中分别是反面(固定2个电路板,单片机板 和 舵机控制板的),和正面(固定28个舵机)。

舵机

蓝色的,每个尺寸大约3cm*3cm*1cm,共28个。下图中有7个舵机。

供电

单片机板 用 USB Type-c 口(华为手机充电线)供电。

舵机控制板 用USB Micro-B口 (kindle充电线)供电。舵机控制板如果不单独供电,不能带动全部28个舵机,可以带动4~8个舵机,可以烧写代码。

如果不认识这些口,能插进去的就是对的。

连接

单片机板到舵机控制板-供电和地线

单片机一侧,如下图所示,红线接5V向舵机供电,黑线接GND向舵机提供地线。

舵机一侧,如下图所示。

单片机板到舵机控制板-串口线

用于由单片机板向舵机控制板发送舵机动作指令。

舵机控制板到舵机-单个舵机的线序

舵机的3根线中,棕色接舵机控制板的地。

舵机线颜色 舵机控制板上的标记
PWM信号 PULSE
电源 VS2

舵机控制板一侧,每个竖排的3个插针 接 1个舵机。

舵机一侧。

舵机控制板到舵机-所有舵机的线序

如下图所示,为舵机控制板。注意红框,每个竖排接1个舵机,共可以接32个舵机,本项目使用其中的28个,[0, 27]。

4个数字,每个数字都是7段码,共28段。

4个数字的段与舵机控制板间的对应关系如下图所示,其中的数字即上图中舵机控制板上红框里的编号。

以下连接方法与上文方法等价,只是表述不同。

数字的7段码按下图命名为 a~g。

4个数字的28段与舵机控制板的连接关系,也可按下表操作。

第X个数字 舵机控制板上的
舵机编号
1 a 0
1 b 1
1 c 2
1 d 3
1 e 4
1 f 5
1 g 6
2 a 7
2 b 8
2 c 9
2 d 10
2 e 11
2 f 12
2 g 13
3 a 14
3 b 15
3 c 16
3 d 17
3 e 18
3 f 19
3 g 20
4 a 21
4 b 22
4 c 23
4 d 24
4 e 25
4 f 26
4 g 27

舵机安装

舵机安装角度需要按本手册中的要求。

舵机是三维的,安装要注意手性。

修改舵机角度需要改代码和重新校准舵盘。

如下图所示的角度安装在框架上,

数字的段/翻转片 显示时,舵盘与框架平行,指向右侧(舵机线方向);

数字的段/翻转片 显示时,舵盘与框架垂直,指向这张照片的纸面以外,⊙。

校准舵盘

舵盘,即与舵机连接的白色塑料片,上面要连结数字的段/翻转片。数字的段/翻转片 与 舵机的角度如下图所示。

舵盘角度的标准步骤如下。

第一步 烧写并运行 1.ino。

第二步 每个舵机的角度 按 2 舵机安装 的要求摆放。

第三步 把舵机的输出轴插入舵盘,注意舵盘的旋转角度,使得舵盘水平向右。

每个舵盘的角度需要单独校准。

第四步 烧写并运行 2.ino,应观察所有舵盘的角度都旋转至垂直向外。

代码/工程名称 1.ino 0.ino
数字的段/翻转片 显示 隐藏
舵盘 水平,向右 垂直,向外⊙
占空比 2000us/2500us 1000 us/2500us

烧写代码

烧写代码在 arduino ide 中进行。

在这里 https://www.arduino.cc/en/software 下载,解压缩,免安装。

运行下面的程序。

板子

Arduino ide第一次编本项目的代码时,需要加载库,方法如下。

在下图中的文件框“2”位置分别输入 ntpclient 和 time,然后点击 “INSTALL”,安装上图中的两个库。

编译

菜单 File | Open,选择要编译的 *.ino 文件,如clock.ino。

菜单 Sketch | Veryfy/Compile 编译。

这一步,不需要把单片机板子插在计算机上。

串口

这一步需要把单片机板子插在计算机上。

在我的机器上,如果COM3没显示,而显示COM5,烧写会失败。怀疑是接触不良,拔插晃动USB线,至舵机动了一下(并且舵机控制板上TX灯每秒闪亮一下)即接触良好,可以选择COM3了。

烧写

这一步需要把单片机板子插在计算机上。

菜单 Sketch | Upload 烧写板子。

每次 加电运行

每次运行时,一旦完成烧写,不再需要PC机,不需要操作以上步骤。

每次运行时,需要以下步骤。

手机热点

每次加电运行前,用手机建立热点,为单片机程序提供网络,从而获取当前时间。

如果不修改 clock.ino 的代码,那么按以下名称和密码设置手机热点。

备注
名称 "young huawei" 包括空格,不包括引号
口令 "younggift" 不包括引号

手机热点开启,保持到所有舵机动作一下,或单片机板载的LED矩阵显示数字。此时从网络获取时间完毕,开始依靠本地时间运行,手机热点可以关闭。

可以修改 clock.ino 的代码,修改 单片机程序所需的手机热点的用户名和口令,修改后要编译、烧写到单片机。

加电顺序

先为单片机板供电,

后为舵机控制板供电。

否则舵机可能旋转至与框架碰撞的角度。

说明

照片除了我拍的,还有来自陈昕若的网友提供的文档中的,以及单片机板和舵机控制板厂商的文档中的。

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