Hur använder man Arduino för exakt tidtagning med splittider

Hur använder man Arduino för exakt tidtagning med splittider

Klockor och tidtagning är viktiga verktyg inom sport och vetenskap. I denna artikel kommer vi att fokusera på hur man använder Arduino för att skapa en stoppur med splittider. Genom att använda detta kraftfulla verktyg kan vi bygga en enhet som mäter tid med stor noggrannhet och samtidigt ger möjlighet att spara upp till fyra olika deltidsposter. Att ha en sådan anordning är ovärderligt för idrottare som vill förbättra sina prestationer och för forskare som behöver exakta tidsmätningar.

Denna guide kommer att ge en utförlig genomgång av de olika stegen för att utveckla en egen Arduino stoppur med funktionen att spara och visa splittider. Vi kommer att gå igenom de komponenter som behövs, hur man kopplar samman dem, samt hur man programmerar dem. Målet är att alla, oavsett tidigare erfarenhet, ska kunna följa med i processen och få en fungerande tidtagare med många funktioner.

Introduktion

En stoppur med splittider är en användbar anordning inom många områden såsom sport, forskning, och tidtagning av aktiviteter. Med hjälp av Arduino, en plattform som är lätt att förstå och arbeta med, kan vi skapa en exakt och funktionell Arduino stoppur som ger en mängd funktioner. När du arbetar med Arduino har du friheten att anpassa din enhet enligt dina specifika krav och behov.

Innan vi börjar är det viktigt att förstå de grundläggande begreppen och komponenterna som krävs för att bygga ett stoppur med splittider. I denna artikel kommer vi att titta på de olika delarna, inklusive hur man både kopplar och programmerar enheten till att fungera effektivt. Vi kommer även att diskutera hur man implementerar funktionerna för att spara och visa splittider för att maximera användarvänligheten och precisionen.

Vad är Arduino?

Arduino är en öppen källkod plattform som huvudsakligen används för elektronikprojekt. Den består av både hårdvara och mjukvara, vilket gör det lättare för användare att kreera sina egna elektroniska enheter. Hårdvarudelen av Arduino består av en mikrokontroller som kan programmeras för att styra olika komponenter såsom sensorer, motorer, och skärmar. Mjukvaran erbjuder en programmeringsmiljö där användare kan skriva och ladda upp sin kod för att styra hårdvaran.

Arduino har blivit mycket populärt bland hobbyister och ingenjörer på grund av sin flexibilitet och det stora stödet i form av dokumentation och community. Det finns många olika modeller av Arduino-brett, men de flesta är lämpliga för att bygga en stoppur med splittider. Oavsett om du är nybörjare eller erfaren, så är Arduino en fantastisk plattform för att experimentera och lära dig om elektronik.

Fördelar med exakt tidtagning

Att ha ett exakt stoppur är viktigt av flera skäl, speciellt för idrottsutövare som försöker förbättra sina tider och resultatsprintar. Genom att skapa en Arduino stoppur med splittider får användarna möjlighet att noggrant mäta sin prestation och göra åtgärder för att förbättra den.

Exakt tidtagning ger också möjlighet att analysera prestationer över tid, vilket är en viktig aspekt av träning och utveckling. Med ett stoppur kan sportutövare enkelt se sina förbättringar och justera sina träningsmetoder baserat på data. På så sätt blir den stoppur med splittider en värdefull resurs, både för sig själv och för tränare som hjälper sina aktiva att nå sina mål.

Komponenter som behövs

För att bygga en Arduino stoppur med funktionen för att spara splittider behöver vi följande komponenter:

• Arduino Uno eller vilken annan Arduino-modell som helst.
• LCD-skärm (t.ex. 16x2 för visning av tid och splittider).
• Tre tryckknappar (en för start/pause, en för att spara splittid och en för att nollställa stoppuret).
• Motstånd (10k ohm för pull-up motstånd till knappar).
• Jumper kablar och ett brödbräde för kopplingar.
• USB-kabel för att programmera Arduino.

När du har samlat alla komponenter är vi redo att gå vidare till nästa steg i bygget av vår stoppur med splittider.

Kopplingsschema

Innan vi börjar programmera behöver vi koppla ihop alla komponenterna enligt ett kopplingsschema. Här är en enkel skiss över hur man kan koppla upp sina komponenter:

1. Koppla LCD-skärmen till Arduino:
   • RS till digital pin 12
   • E till digital pin 11
   • D4 till digital pin 5
   • D5 till digital pin 4
   • D6 till digital pin 3
   • D7 till digital pin 2
2. Koppla tryckknapparna:
   • Start/Pause-knappen till digital pin 6
   • Spara splittid-knappen till digital pin 7
   • Nollställ-knappen till digital pin 8
3. För varje tryckknapp, anslut ett motstånd på 10k ohm mellan knappen och marken (GND).

Se till att kontrollera anslutningarna flera gånger innan du kopplar in din Arduino till ström.

Kodöversikt

När kopplingen är klar är det dags att skriva koden för vår Arduino stoppur med splittider. Här är en översikt av vad koden kommer att innehålla:

1. Importera nödvändiga bibliotek för LCD och knappar.
2. Definiera variabler för tidtagning, inklusive timmar, minuter, sekunder och hundradelar.
3. Skapa funktioner för att starta, pausa, spara splittider och nollställa tiden.

Här är ett exempel på hur en grundkod kan se ut. Kom ihåg att personalisera koden vidare enligt dina specifikationer:

#include 

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

volatile int seconds = 0;
volatile int minutes = 0;
volatile int hours = 0;
volatile bool running = false;

void setup() {
    lcd.begin(16, 2);
    // Knappar
    pinMode(6, INPUT_PULLUP);
    pinMode(7, INPUT_PULLUP);
    pinMode(8, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
    if (running) {
        delay(10);
        // Räknar tid
        seconds++;
        if (seconds >= 60) {
            seconds = 0;
            minutes++;
        }
        if (minutes >= 60) {
            minutes = 0;
            hours++;
        }
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(hours);
        lcd.print(":");
        lcd.print(minutes);
        lcd.print(":");
        lcd.print(seconds);
    }
}

void startPause() {
    running = !running;
}

void saveSplit() {
    // Spara tid här
}

void resetTimer() {
    seconds = 0;
    minutes = 0;
    hours = 0;
}

Implementering av funktioner

Nästa steg i vår utveckling handlar om att implementera de specifika funktionerna för start/pause, spara splittider och nollställa stoppuret. För varje funktion kan vi använda knapparna som vi kopplade i förra sektionen. Här är en specifik implementation för dessa funktioner:

För att börja och pausa stoppuret kan vi smått modifiera vår knapploggik:

void loop() {
    if (!digitalRead(6)) {
        startPause();
        delay(200); // Debounce
    }
    if (!digitalRead(8)) {
        resetTimer();
        delay(200); // Debounce
    }
    // Tidtagning kod här
}

Styrning med knappar

För att kunna styra tidtagaren effektivt måste vi implementera knapparna i vår kod. Varje knapp kommer att ha en specifik uppgift som till exempel start/pause, spara en splittid, och nollställa tiden. Den tidigare nämnda koden tar hand om dessa funktioner:

• Start/Pause: Genom att trycka på knappen på pin 6 byter vi tillståndet på variabeln running.
• Spara splittid: En liknande implementering av tryckknapp kan göras för att spara splittid.
• Nollställning: Knappen på pin 8 återställer alla värden och stoppar tidtagningen.

Se till att implementera en liten debouncing-timer för att förhindra dubbeltryck på knapparna, vilket kan skapa oönskade resultat i tidtagningen.

Använda LCD-skärm för visning

LCD-skärmen är en viktig komponent i vårt projekt för att visa aktuell tid och eventuella sparade splittider. För att använda LCD-scrern behöver vi använda Qt-biblioteket som vi inkluderat tidigare. Vi sätter upp en skärm där vi kan visa timmar, minuter och sekunder:

lcd.setCursor(0, 0); // Ställ in cursor på första raden
lcd.print(hours);
lcd.print(":");
lcd.print(minutes);
lcd.print(":");
lcd.print(seconds);

Så snart tiden har uppdaterats bör LCD:en också återspegla nedräkningen i realtid, vilket ger användaren aktuell visuell information.

Spara och visa splittider

En av huvudfunktionerna i vårt stoppur med splittider är möjligheten att spara upp till fyra olika splittider. Datan kan sparas i en array och regelbundet uppdateras när användaren trycker på spara-knappen.

int splits[4];
int currentSplit = 0;

void saveSplit() {
    if (currentSplit < 4) {
        splits[currentSplit] = (hours * 3600) + (minutes * 60) + seconds; // Spara total tid i sekunder
        currentSplit++;
    }
}

För att visa sparade splittider kan vi också implementera en funktion som visar dessa värden på skärmen när stoppuret inte är aktivt.

Testa och felsöka programmet

Nu när vi har byggt och programmerat vår Arduino stoppur med splittider är det dags att genomföra tester för att säkerställa att allt fungerar som det ska. Här är några steg att följa:

• Kontrollera alla kopplingar noggrant för att säkerställa att ingenting är felkopplat.
• Ladda upp koden till Arduino och observera LCD-skärmen vid uppstart.
• Testa varje knappfunktion noggrant; se att start/pause, spara och nollställning fungerar som förväntat.
• Felsök genom att kommentera tillbaka delar av koden för att isolera problem om något inte fungerar som det ska.

Att analysera fel och problem är en stor del av processen när man arbetar med projekt liknande detta. Använd forum och dokumentation när du stöter på problem.

Sammanfattning

I denna artikel har vi utforskat hur man använder Arduino för exakt tidtagning med splittider. Vi har beskrivit stegen från att förstå vad Arduino är till att samla de nödvändiga komponenterna, skriva kod, och till sist producera en fungerande tidtagare.

Att bygga ett stoppur med splittider med Arduino inte bara förser dig med en användbar enhet utan ger också en djupare förståelse för hur programmering och elektronik fungerar. Det är en lärorik process som gör det möjligt att experimentera och utforska nya möjligheter, antingen för sport, forskning, eller personlig användning.

Vidare läsning och resurser

Om du är intresserad av att lära dig mer om Arduino och elektronik i allmänhet, finns det många resurser tillgängliga online. Här är några förslag på var du kan vända dig:

• Arduino officiella hemsida - här finns massor av tutorials och projekt för inspiration.
• Inlägg och foruminlägg - communityn är mycket hjälpsam och rik på information angående problem och lösningar.
• YouTube-kanaler - många videor visar konkreta exempel på projekt som liknar detta stoppur.

Lycka till med dina Arduino-projekt och glöm inte att fortsätta experimentera och lära dig!

Tack för att du läste vår artikel, du kan se alla artiklar i våra webbkartor eller i Sitemaps

Tyckte du att den här artikeln var användbar? Hur använder man Arduino för exakt tidtagning med splittider Du kan se mer här NanoPi.