شرح ESP32 33/55 - النرد الرقمي باستخدام مجموعة تعلم إنترنت الأشياء من SunFounder ESP32

هذه الدرس جزء من: دورة ESP32 Arduino مبنية على مجموعة ESP32 IoT Learning من SunFounder (55 برنامجًا تعليميًا/فيديو)

اقفز إلى:

شرح ESP32 33/55 - النرد الرقمي باستخدام مجموعة تعلم إنترنت الأشياء من SunFounder ESP32

في هذا الدليل، سنقوم بإنشاء نرد رقمي باستخدام شاشة سبعةSegments وESP32 من مجموعة تعلم إنترنت الأشياء من SunFounder. سيسمح لك المشروع بإلقاء نرد افتراضي، مما يولد أرقامًا من 1 إلى 6 عند الضغط على زر. هذه وسيلة رائعة لاستكشاف إمكانيات ESP32 أثناء التعلم عن واجهة المستخدم مع الشاشات والأزرار. لمزيد من الوضوح، تأكد من مشاهدة الفيديو في (في الفيديو عند 0:00).

شرح الأجهزة

تشمل المكونات الرئيسية لهذا المشروع المتحكم الدقيق ESP32، سجل الإزاحة 74HC595، عرض ذو سبعة عناصر، وزر ضغط. يعد ESP32 متحكمًا دقيقًا قويًا يدمج الاتصال اللاسلكي (واي-فاي) وبلوتوث، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات إنترنت الأشياء. يتيح لنا سجل الإزاحة 74HC595 التحكم في العرض ذو السبعة عناصر باستخدام عدد أقل من الأرجل مقارنةً بالاتصال المباشر بكل عنصر.

يظهر العرض ذي السبعة أجزاء الأرقام ويتم التحكم فيه عن طريق إرسال البيانات من سجل التحول. يُستخدم زر الدفع لتفعيل رمي النرد، مما يولد رقمًا عشوائيًا سيتم عرضه. عند الضغط عليه، يتصل الزر بالدبوس 13 على ESP32، الذي يحتوي على مقاومة سحب داخلي للحفاظ عليه في حالة عالية عندما لا يُضغط عليه.

تفاصيل ورقة البيانات

صانع	تكساس إنسترومنتس
رقم الجزء	74HC595
جهد المنطق/المدخلات والمخرجات	من 2 فولت إلى 6 فولت
جهد الإمداد	٤.٥ فولت إلى ٥.٥ فولت
جهد الخرج (لكل قناة)	6 مللي أمبير كحد أقصى
تيار الذروة (لكل قناة)	35 مللي أمبير كحد أقصى
إرشادات تردد PWM	غير قابل للتطبيق
عتبة منطق الإدخال	V_{آي إتش}≥ 2 فولت، ف_إل≤ 0.8 ف
جهد السقوط / R_DS(on)/ تشبع	0.5 فولت كحد أقصى
الحدود الحرارية	150 درجة مئوية
حزمة	ديب-16
ملاحظات / خيارات	يستخدم عادة في الشاشات الرقمية

تأكد من مستويات الجهد المناسبة (4.5 فولت إلى 5.5 فولت) لضمان التشغيل الموثوق.
حدد التيار الخارج لتجنب إتلاف سجل النقل.
استخدم المكثفات العازلة بالقرب من دبابيس الطاقة لتحقيق استقرار الفولتية.
قم بتوصيل شاشة العرض ذات السبعة segmentos بشكل صحيح لتجنب تمثيل الأرقام بشكل غير صحيح.
تحقق من الأسلاك بحثًا عن اتصالات فضفاضة قد تؤدي إلى سلوك غير متوقع.

تعليمات الت wiring

لتمديد نظام العَدَدَات الرقمية، ابدأ بإعداد اتصالات الطاقة. قم بتوصيل الأرض (السلك الأزرق) على لوحة الدوائر الخاصة بك بدبوس الأرض على ESP32 وتأكد من أن جميع نقاط الأرض مرتبطة ببعضها. بعد ذلك، قم بتوصيل دبوس 3.3 فولت من ESP32 إلى سكة الطاقة (السلك الأحمر) على لوحة الدوائر.

لجيل سجل التحويل 74HC595، تأكد من توصيل الدبوس 1 بالخط 3.3V، والدبوس 8 بالأرض. قم بتوصيل دبوس الخرج البياني (DS) بالدبوس 25 على ESP32، والساعة التحويلية (SHCP) بالدبوس 26، وساعة التخزين (STCP) بالدبوس 27. يجب توصيل زر الضغط بين الدبوس 13 على ESP32 والأرض، مما يسمح له بسحب الدبوس إلى المستوى المنخفض عند الضغط عليه.

أمثلة الشيفرة وشرح الخطوات

في الشيفرة، نحدد أولاً الدبابيس المستخدمة لوحدة التسجيل المتسلسل وزر الضغط. يتم تعريف دبوس الزر على أنهbuttonPinومعين للدبوس 13 على ESP32. مصفوفة البياناتdatArrayيحتوي على التمثيلات الثنائية للأرقام 0-9 لعرض السبعة أجزاء.


const int STcp = 27;//ST_CP
const int SHcp = 26;//SH_CP 
const int DS = 25; //DS 
const int buttonPin = 13;
int datArray[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

بالـsetup()نقوم في الوظيفة بتعيين دبوس الزر إلى وضع الإدخال وأطراف سجل التحول إلى وضع الإخراج. هذا يُعد الأطراف لقراءة الإدخال من الزر وإرسال البيانات إلى العرض.


void setup ()
{
  pinMode(buttonPin,INPUT); 
  pinMode(STcp,OUTPUT);
  pinMode(SHcp,OUTPUT);
  pinMode(DS,OUTPUT);
}

المنطق الرئيسي للبرنامج موجود في الـloop()دالة. تتحقق مما إذا تم الضغط على الزر، وتولد رقماً عشوائياً، وتستدعي الـshow_number()دالة لعرض الرقم على شاشة السبعة أجزاء.


void loop()
{
  if(digitalRead(buttonPin) == LOW)
  {
    int diceNumber = random(1, 7);
    show_number(diceNumber);
    delay(50);
  }
}

النظريةshow_number()تقوم الدالة بإرسال القيمة المناسبة من مصفوفة البيانات إلى سجل التحويل، الذي يتحكم بعد ذلك في أجزاء العرض لعرض الرقم الناتج. هذه الدالة حيوية للتغذية الراجعة البصرية عند الضغط على الزر.

عرض LED 74HC595: شرح السبعة أجزاء — 74HC595 عرض LED: شرح الأرقام السبعة

عرض / ما يمكن توقعه

عندما اكتمل الإعداد وتم رفع الكود، فإن الضغط على الزر سيولد رقمًا عشوائيًا بين 1 و 6، والذي سيظهر على الشاشة ذات السبعة قطع. إذا كانت جميع الأسلاك متصلة بشكل صحيح، فيجب أن تظهر الشاشة رقمًا في كل مرة يتم فيها الضغط على الزر. كن حذرًا من المدخلات العائمة؛ تأكد من أن الزر متصل بشكل صحيح بالأرض لتجنب التصرفات الغير منتظمة (في الفيديو عند :30).