تابلو روان بلوتوثی با آردوینو و ماژول ماتریکس

+2

برای شروع کار باید یه سری قطعات ساده رو دور هم جمع کنیم تا پروژه‌مون شکل بگیره:

• برد آردوینو با سطح ولتاژ منطقی 3.3 ولت (مثل آردوینو Nano)
• ماژول بلوتوث HC-06
• چند عدد ماژول ماتریکس ال‌ای‌دی MAX7219
• سیم جامپر و برد بورد
• کابل USB برای اتصال آردوینو
• چند عدد کش پلاستیکی (اختیاری)
• منبع تغذیه برای آردوینو (اختیاری)

+2

این ماژول‌های ماتریکس خیلی جذابن چون به لطف تراشه MAX7219 می‌تونی تا 8 تا از اون‌ها رو به صورت سری به هم وصل کنی و دردسر سیم‌کشی‌های پیچیده رو نداشته باشی. اما یه مشکل کوچیک دارن؛ به خاطر جای قرارگیری پین‌ها نمی‌تونی اون‌ها رو خیلی راحت از بغل به هم بچسبونی.

برای حل این مشکل یه ترفند جالب داریم. کافیه ماژول‌ها رو یکی در میان سر و ته کنار هم بذاری (مثل عکس‌ها). شاید با خودت بگی این‌طوری که سطر و ستون‌ها به هم می‌ریزه!

اصلا نگران نباش، چون توی کدی که برای آردوینو می‌نویسیم، این چرخش پیکسل‌ها جبران می‌شه و تصویر نهایی کاملا یکپارچه و دقیق نمایش داده می‌شه.

برای اینکه ماژول‌ها محکم کنار هم بمونن می‌تونی از کش‌های کوچیک استفاده کنی یا در نهایت برای یه ظاهر تمیزتر، اون‌ها رو روی یه تکه چوب پیچ کنی.

بریم ببینیم این تابلو روان قراره دقیقا چطوری کار کنه. برنامه سیستم خیلی ساده‌ست:

• آردوینو روشن می‌شه و یه پیام پیش‌فرض روی ماتریکس‌ها به حرکت درمیاد.
• تا زمانی که از سمت گوشی هیچ دیتایی ارسال نشه، همون پیام قبلی روی صفحه می‌چرخه.
• مغز سیستم دائما در حال بررسی پورت سریال (جایی که بلوتوث وصله) هست تا ببینه دیتای جدیدی اومده یا نه.
• به محض دریافت اطلاعات روی پورت سریال مجازی، متن جدید دانلود می‌شه و جایگزین پیام قبلی می‌شه.

ماژول بلوتوث اینجا دقیقا مثل یه کلاینت سریال عمل می‌کنه. تمام کارهای پیچیده امنیتی و اتصال رو خودش انجام می‌ده تا ما فقط با دو تا پین RX و TX دیتا رو دقیقا مثل یه پورت کامپیوتر جابه‌جا کنیم. در سمت کاربر هم یه اپلیکیشن ترمینال بلوتوث روی گوشی، مدیریت اتصال رو بر عهده می‌گیره تا بتونی به‌راحتی متن بفرستی یا دریافت کنی.

حالا وقتشه که دست به کار بشیم و اتصالات رو برقرار کنیم. پین‌های ورودی ماژول ماتریکس در سمتی قرار دارن که تراشه MAX7219 به اون‌ها نزدیک‌تره. اتصالات رو به این شکل انجام بده:

• پین VCC به پین 5 ولت آردوینو (چون چند تا قطعه داریم، از برد بورد کمک بگیر)
• پین GND به زمین آردوینو
• پین DIN به پین 12 آردوینو
• پین CS به پین 10 آردوینو
• پین CLK به پین 11 آردوینو

همون‌طور که گفتم می‌تونی تا 8 تا ماژول رو سری کنی که اینجا ما از 5 تا استفاده کردیم. حواست باشه ماژول‌ها رو سر و ته کنار هم بذاری و دقت کن که پین‌های ورودی اولین ماژول در قسمت بالا قرار بگیره.

پیشنهاد می‌کنم اول تمام سیم‌ها رو وصل کنی و بعد با کش پلاستیکی اون‌ها رو به هم محکم کنی تا موقع سیم‌کشی اشتباهی پیش نیاد و قطعات از هم جدا نشن.

اضافه کردن ماژول بلوتوث به مدار خیلی ساده‌ست. کافیه اتصالات زیر رو انجام بدی:

• پین VCC به 5 ولت آردوینو
• پین GND به پین زمین
• پین TX به پین 8 آردوینو
• پین RX به پین 9 آردوینو

فقط یه نکته خیلی مهم: پین‌های دیتای RX و TX این ماژول با منطق 3.3 ولت کار می‌کنن. پس به هیچ وجه مستقیما به پین 5 ولت وصلشون نکن و حتما از یه مبدل سطح ولتاژ استفاده کن تا قطعه آسیب نبینه.

وقتی ماژول روشن می‌شه ال‌ای‌دی روش شروع به چشمک زدن می‌کنه. این چراغ وقتی که ماژول با موفقیت به گوشیت متصل بشه ثابت روشن می‌مونه که برای عیب‌یابی خیلی کمک‌کننده‌ست. اگه برد بوردت شلوغ شد نگران نباش، مهم اینه که اتصالات رو تمیز و دقیق طبق راهنما پیش ببری.

حالا می‌رسیم به بخش نرم‌افزاری ماجرا. برای اینکه کدها کامپایل بشن باید کتابخونه LedControl رو روی نرم‌افزار آردوینو نصب کنی. فایل این کتابخونه رو دانلود کن و اون رو از حالت فشرده خارج کن.

حواست باشه که فایل‌های کتابخونه رو دقیقا توی پوشه libraries آردوینو قرار بدی. اسم پوشه باید LedControl باشه و فایل‌های اصلی مستقیما داخل همون پوشه باشن. بعد از نصب کتابخونه:

• آردوینو رو با کابل به کامپیوتر وصل کن.
• توی نرم‌افزار آردوینو مطمئن شو که برد درست رو انتخاب کردی.
• توی کد برنامه برو سراغ خط 40 و تعداد ماتریکس‌هایی که استفاده کردی رو بنویس (اینجا ما 5 تا گذاشتیم اما تا 8 تا مجازه).
• تو خط 48 هم می‌تونی سرعت حرکت متن رو تنظیم کنی. هرچی عدد بزرگتر باشه حرکت کندتر می‌شه.
• کد رو کامپایل و روی برد آپلود کن. موقع آپلود ممکنه ال‌ای‌دی‌ها نامنظم چشمک بزنن که کاملا طبیعیه.

بعد از تموم شدن آپلود، باید پیام خوش‌آمدگویی روی صفحه به حرکت دربیاد.

+2

برای ارسال متن به تابلو، باید یه اپلیکیشن ترمینال بلوتوث روی گوشیت نصب کنی. برنامه‌های زیادی مثل Bluetooth SPP وجود دارن که رایگان هستن و کارت رو راه میندازن. کافیه توی مارکت گوشیت عبارت ترمینال بلوتوث رو جستجو کنی و یکیش رو نصب کنی.

• بلوتوث گوشی رو روشن کن.
• دستگاه‌های اطراف رو جستجو کن تا ماژولی به اسم HC-06 رو پیدا کنی.
• روی اتصال بزن. رمز پیش‌فرض معمولا 1234 هست.
• حالا اپلیکیشن رو باز کن و از بخش تنظیمات به ماژول بلوتوث متصل شو.
• حالت برنامه رو روی Real-time mode بذار تا اطلاعات همون لحظه ارسال بشن.
• اگه اتصال موفقیت‌آمیز باشه پیام تایید روی گوشی میاد.
• چراغ چشمک‌زن روی ماژول بلوتوث هم ثابت می‌شه و این یعنی همه‌چیز آماده‌ست.

دفعه‌های بعد که بخوای وصل بشی می‌تونی از قابلیت اتصال مجدد استفاده کنی تا خیلی سریع‌تر گوشیت به مدارت وصل بشه.

• مطمئن شو که گوشی به درستی به ماژول متصل شده.
• می‌تونی یه بار دکمه ریست روی آردوینو رو بزنی تا پیام اولیه رو ببینی (اختیاری).
• توی گوشی پیام آماده به کار رو می‌بینی که می‌گه متنت رو تایپ کن.
• متن دلخواهت رو تایپ کن و دکمه ارسال رو بزن.
• حالا متنی که نوشتی باید روی تابلو روان شروع به حرکت کنه.

تبریک می‌گم، تو موفق شدی این سیستم جذاب رو به بهترین شکل ممکن راه‌اندازی کنی.

ساخت این تابلو روان بلوتوثی یکی از اون پروژه‌هاییه که با چند تا قطعه ساده، یه خروجی بی‌نهایت کاربردی بهت می‌ده. می‌تونی برای این مدار یه قاب چوبی یا سه‌بعدی شیک طراحی کنی تا سیم‌ها مخفی بشن و تبدیل به یه گجت حرفه‌ای روی میزت بشه. اگه دلت خواست، حتی می‌تونی به جای گوشی، مدار رو مستقیم به سیستم وصل کنی و متن‌ها رو از سریال مانیتور کامپیوتر بفرستی.

امیدوارم از ساخت این گجت خفن حسابی لذت برده باشی. حتما این تابلو رو بساز و عکس و فیلمش رو برای دوستات بفرست تا اون‌ها هم با آیسی‌مدار و این دنیای جذاب الکترونیک بیشتر آشنا بشن. موفق باشی!