Arduino를 사용한 자동 장치 테스터

이 프로젝트 정보

별 것 아닌 것 같지만 이것은 아마도 내가 Arduino로 만든 것 중 가장 유용한 것입니다. 제가 판매하는 Power Blough-R 이라는 제품의 자동 테스터기 입니다. 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라(현재 최소 4시간을 절약하고 계산하고 있음) 배송 전에 제품이 100% 기능한다는 훨씬 더 강한 확신을 줍니다.

"Power Blocker"로 발음되는 Power Blough-R(놀랍게도 "잠금"으로 발음되는 내 이름을 딴 것입니다!)은 3d 프린터에서 octoprint를 사용할 때 자주 경험할 수 있는 역류 전력 문제를 해결하기 위한 것입니다.

테스터를 사용하려면 Power Blough-R을 USB 헤더에 놓고 Arduino Nano의 재설정 버튼을 누르기만 하면 됩니다. 테스터는 일련의 테스트를 실행하고 Nano의 내장 LED를 사용하여 장치가 테스트를 통과했는지 또는 실패했는지 표시합니다(통과하면 켜짐, 실패하면 깜박임).

만들게 많을 때 단위당 시간을 줄이는 방법을 찾는 것이 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이 테스터를 사용하면 단위 테스트에 소요되는 시간이 대략 30초에서 5초로 단축되었습니다. 25초가 많은 것처럼 들리지 않지만 이러한 작업을 100번 수행하면 추가됩니다!

제가 말할 수 있는 가장 인상적인 점은 이 도구를 사용하면 그냥 여는 것보다 Power Blough-R을 두 번 테스트하는 데 시간이 더 단축된다는 것입니다. 배송되는 정전기 방지 백!

이 정확한 장치를 만들 필요는 없지만 제가 하는 작업 중 일부가 유용할 수 있기를 바랍니다.

동영상을 확인하세요!

이 글에서 다루는 내용의 대부분은 이 비디오에서 사용할 수 있으므로 비디오가 당신의 일인지 확인하십시오!

파워 블러-R

그렇다면 Power Blough-R은 무엇이며 어떤 역할을 합니까?

Octoprint를 3D 프린터와 함께 사용한 적이 있다면 프린터 전원이 꺼져 있어도 raspberry pi의 USB 전원으로 프린터 화면이 계속 켜져 있는 문제가 종종 있습니다. 이것이 세상의 끝은 아니지만 특히 어두운 방에서는 상당히 짜증날 수 있습니다.

Power Blough-R은 Male 및 Female USB 커넥터가 있는 단순한 PCB이지만 5V 라인을 연결하지 않습니다.

이 문제를 해결하기 위한 다른 방법이 있습니다. 어떤 사람들은 USB 케이블의 5V 라인을 자르거나 5V 커넥터 위에 테이프를 붙입니다. USB 케이블!

Power BLough-R에 관심이 있는 경우 다음을 구입할 수 있습니다.

(BTW와 마찬가지로 이 게시물은 후원을 받지 않았으며 Power Blough-Rs의 공급 외에는 TH3D와 아무런 관련이 없습니다. TH3D에 대한 링크를 포함하거나 논의한 글/비디오에 대한 추가 정보를 받지 못했습니다. 원래 거래의 일부로)

배경:빅 오더

저는 Tindie 매장에서 주로 키트로 Power Blough-R을 판매했습니다. 그러나 내가 판매한 제품은 조립된 상태로 멀티미터로 테스트했습니다. 입력은 접지, D- 및 D+의 입력과 출력 사이에 양호한 연결을 테스트하고 5V가 연결되지 않았으며 브리지를 테스트합니다.

이것은 약 30초 정도 소요되며 매우 조심하지 않으면 실수를 하기 쉽습니다. 하지만 제가 판매하는 조립품의 양에 비해 시간이 많이 소요되지는 않았습니다.

그러나 나는 Power Blough-R의 사진을 3d 인쇄 하위 reddit에 올렸고 TH3DStudio.com의 Tim은 시험삼아 그의 상점에 재고를 주문하는 것에 대해 문의했습니다. 나는 확실히 말하고 그가 몇 명을 찾고 있는지 물었습니다. 10이나 20이라고 예상했는데 100부터 시작하자고 하더군요....

멀티미터로 100개의 장치를 자신 있게 테스트하는 것은 거의 불가능하므로 이에 대해 조치를 취해야 한다는 것을 알았습니다!

하드웨어

시간이 조금 촉박해서 조립할 수 있는 가장 간단한 방법을 택했습니다! 또한 매우 저렴한 빌드였습니다(모든 항목에 대해 ~$5 미만).

이것의 조립에는 실제로 많은 것이 없습니다. 헤더 핀이 아직 없는 경우 나노에 납땜하고 나사 터미널 브레이크아웃에 끼웁니다.

5개의 전선은 Male 및 Female USB 브레이크아웃에 납땜해야 합니다. 참고로 실드선은 암 브레이크아웃에 패드가 없어서 커넥터 측면에 납땜했습니다. 이 와이어는 다른 쪽 끝에서 벗겨지고 나사 터미널에 나사로 조일 수 있습니다(장치를 쉽게 꽂고 뺄 수 있도록 약간의 여유를 두십시오)

수 커넥터의 경우 다음 핀을 사용했습니다.

내가 사용한 암 커넥터의 경우:

*제휴 링크

소프트웨어

먼저 Arduino IDE를 다운로드하고 아직 설치하지 않은 경우 설정해야 합니다.

내 Github에서 사용한 스케치를 가져와 보드에 업로드할 수 있습니다. 완료되면 이동해도 됩니다!

시작 시 스케치는 일련의 테스트를 통해 실행됩니다. 모든 테스트를 통과하면 내장 LED가 켜집니다. 장애가 발생하면 내장 LED가 깜박입니다. 시리얼 모니터에도 고장원인을 출력하는데 저는 이 기능을 실제로 사용하지는 않습니다.

스케치는 다음 테스트를 통해 실행됩니다.

초기 테스트:

이것은 Male 핀을 무시하고 Female 핀이 예상대로 읽히는지 확인하기 위한 것입니다. 이에 대한 자세한 내용은 Tri-state 논리 단계를 참조하세요.

기본 테스트:

이 테스트는 5V 라인이 차단된 상태에서 GND, D+, D- 및 Shield가 연결되어 있는지 확인합니다. Power Blough-R이 5V 라인을 제외한 모든 라인을 통과하는 주요 기능을 확인하기 위함입니다.

브리지 테스트:

이렇게 하면 서로 연결된 핀이 없는지 확인합니다. 따라서 각 핀을 단계별로 실행하여 출력을 설정한 다음 다른 모든 핀이 이에 영향을 받지 않는지 확인합니다.

아래에서 테스트에 사용된 몇 가지 기능/개념을 살펴보겠습니다.

INPUT_PULLUP

이것은 프로젝트에서 추가 저항(핀당)을 저장할 수 있는 정말 유용한 방법입니다. 버튼을 사용할 때 특히 유용합니다.

핀이 INPUT_PULLUP으로 설정되면 기본적으로 핀을 10k 저항으로 VCC에 연결합니다. 풀업(또는 풀다운) 저항이 없으면 핀의 기본 상태는 부동으로 간주되며 핀을 읽을 때 일관성 없는 값을 얻게 됩니다. 저항에 대해 상당히 높은 값이므로 핀에 다른 논리 레벨을 적용하여 핀의 상태를 쉽게 변경할 수 있습니다(예:버튼을 누르면 핀이 접지에 연결되고 핀은 LOW로 표시됩니다.

FEMALE 핀의 핀 모드를 INPUT_PULLUP으로 설정하여 핀에 외부 힘이 가해지지 않는 한 핀이 어떠해야 하는지(HIGH)에 대한 참조점이 있습니다. 테스트를 통해 MALE 핀은 LOW로 설정되었으며 이 두 개를 연결해야 할 때 FEMALE 핀은 LOW일 것으로 예상했습니다.

3상태 논리

초기 테스트에서는 기본적으로 MALE 핀을 무시하면서 FEMALE 핀의 로직 레벨을 확인하고 싶었습니다.

MALE 핀에 영향을 줄 수 있는 논리 수준이 있어야 하기 때문에 문제처럼 보일 수 있습니다.

사실 대부분의 마이크로컨트롤러의 핀에는 HIGH, LOW 및 HIGH-IMPEDENCE의 3가지 상태가 있음을 의미하는 Tri-state 로직이라는 것이 있습니다.

HIGH-IMPEDENCE는 핀을 INPUT으로 설정하여 달성됩니다. 핀 앞에 100메가 옴 저항을 두는 것과 동일하므로 회로에서 효과적으로 분리됩니다.

Tri-state 로직은 Charlie-plexing의 주요 기능 중 하나입니다. 이는 더 적은 수의 핀을 사용하여 개별 LED에 주소를 지정하는 일종의 마술 방식입니다. Charlie-plexing에 대해 더 자세히 알고 싶다면 다음 동영상을 확인하세요.

테스터 테스트

테스터가 부정적인 시나리오를 포착하는지 테스트하지 않으면 테스트를 통과했을 때 기기가 의도한 대로 작동한다고 확신할 수 있기 때문에 이것은 실제로 매우 중요한 단계입니다.

소프트웨어 개발의 단위 테스트에 익숙하다면 부정적인 테스트 시나리오를 만드는 것과 같습니다.

이를 테스트하기 위해 실수가 있는 몇 개의 보드를 만들었습니다.

결론

이 글의 시작 부분에서 언급했듯이 이것은 아마도 내가 Arduino로 만든 것 중 가장 유용한 것입니다.

Tim은 원래 주문한 이후로 Power BLough-R 200개를 추가로 주문했고 시간 절약에 크게 감사했지만 제품이 완벽하게 작동한다는 확신이 제가 가장 좋아하는 부분입니다.

실제로 200개 주문할 때 기본적으로 아내가 모든 테스트를 수행했습니다. 그녀는 사용 속도가 빠르고 합격/불합격 표시기가 얼마나 간단한지 매우 좋아했습니다.

이 가이드에서 배울 수 있는 유용한 정보가 있기를 바랍니다. 질문이 있는 경우 아래에 문의해 주세요!

최고입니다.

브라이언

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