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如何使用 Analog Discovery Pro 和 Pmods 构建智能灯

该项目是关于通过在 Android 智能手机上通过蓝牙低功耗 (BLE) 运行的应用程序来打开和关闭灯并改变其颜色。 该灯由电池供电,可通过 Digilent 的 Analog Discovery Pro (AD Pro) 充电 (222-2677) .

该项目采用一个 5 mm RGB LED 作为灯,一个 Pmod BLE (175-2110) 用于通信,一个 Pmod ALS (134-6463)  用于环境光测量。 此外,Pmod DA1和 Pmod OD1 用于控制电路。 还需要其他部件,如 USB 连接器、可编程电流源、运算放大器和几个电阻器。 测试和调试需要 Digilent 的免费 WaveForms 软件。

Smartphone App Screen for Lamp Control

下载和测试库

第一步是下载 Analog Discovery Pro 的硬件抽象层 (HAL) 库。 AD Pro 由 Python 脚本通过 WaveForms SDK(软件开发工具包)控制。 您可以从 Digilent 的网站下载该库。 将所有文件复制到您选择的新文件夹中。 请注意,并非模块内的所有功能都经过测试,因此可能存在错误。 请负责地使用这些软件包。

接下来,将 dwfconstants.py 文件也从 WaveForms 安装路径复制到该文件夹。 该文件包含每个 WaveForms 仪器所需的所有常量。 在此之后,下载用于控制硬件的 Pmods 的库文件。 将文件放在一个新文件夹中。

现在,是时候测试这些库了。 必要的测试脚本可在此处获得。将它们放在与 HAL 和 Pmod 文件夹相同的文件夹中并运行它们。 在测试 Pmod BLE 时,请确保您运行 BLE Scanner 应用程序来检测 Pmod BLE 的 MAC 地址和 UUID。

记下它,因为稍后您将需要它们。

设计手机应用程序

现在是时候创建 Android 应用程序了。在MIT App Inventor的帮助下,通过将所需的 UI 元素拖放到虚拟手机上来设计用户界面 (UI)。如果您不想自己做所有事情,您可以下载项目文件 或最终应用程序

UI 准备好后,从 App Inventor 的 Extension 菜单中导入Bluetooth Low Energy by MIT扩展。将 BLE 组件拖放到虚拟手机的屏幕上,并使用之前记下的 MAC 地址和 UUID 建立连接。 在块视图中,创建应用程序的事件逻辑。 最后,构建应用程序并将其安装在手机上。 确保您的手机设置允许从未知来源进行安装。

Designing phone application with MIT App Inventor

设置硬件

首先,将 Pmods 连接至 Analog Discovery Pro。 完成后,将 Pmod DA1 的三个输出通道连接到 OP484 的反相输入,将波形发生器的第二个通道连接到同相输入以创建 PWM 波形。 然后将比较器的输出连接到剩余的 MOSFET 栅极。

现在,测试 PWM:在 WaveForms 中启用 Supplies 仪器并生成一个具有 500 mV 偏移和 500 mV 幅度的锯齿信号。 然后使用协议仪器中的 SPI Master 工具显示产生的波形。 随后,发送所需电压的数据字。 最后,构建充电器电路,允许从 AD Pro 为电池充电。

Configuration of Pmods to Analog Discovery Pro

一切设置好并按预期工作后,将 RGB LED 与电池正极引线和 Pmod OD1 其余三个 MOSFET 之间的限流电阻器连接起来。

设置软件

现在下载主程序文件。 它包含运行项目所需的所有例程。 接下来,在您的手机上启动脚本和应用程序。 一旦手机发现 Pmod BLE,连接到它并使用应用程序的滑块设置灯的颜色和亮度。

有关该项目的更多信息以及在各种库文件中实现的功能,请参见此处

                                                                                            

awong 还没写个人简介...
DesignSpark Electrical Logolinkedin