Идею я подхватил в этом ролике, если у вас работает YouTube - посмотрите, выглядит эффектно и впечатляюще! Сразу хочется заиметь что-то подобное у себя. После просмотра этого вдохновляющего видео я взялся за работу.
Разработанное устройство состоит из трех модулей:
- модуль управления;
- модуль энкодера;
- модуль индикации.
Расскажу подробнее о каждом из них.
Модуль управления.
Я решил, что модуль управления лучше реализовать отдельно от других плат устройства. Для этого есть ряд причин. Во-первых, мы заранее не знаем, что будем регулировать и от поставленной задачи может измениться как аппаратный, так и программный функционал. Отдельный модуль позволяет без ущерба для всей конструкции осуществить поставленную задачу. В первом образце я решил, что сделаю простой и понятный регулятор громкости и для этой цели применил микроконтроллер Atmega328. Если будет другая задача, возможно, будет другой контроллер, например, STM32 или ESP и другое железо с необходимым для решения задачи аппаратным оснащением. Во-вторых, при наличии отдельного модуля можно не тревожить всю остальную конструкцию, а лишь переподключить модуль управления и вуаля, у вас уже новый СМАРТ-регулятор. В-третьих, разводить печатную плату в разы проще, когда модуль управления и модуль энкодера разделены разными платами и не мешают друг другу.
А вот так модуль выглядит в реальности в железе. На плате запаяны не все элементы, так как плата разработана с некоторой степенью универсальности и конфигурация сборки напрямую определяется поставленной задачей.
Для версии СМАРТ-регулятора громкости я реализовал возможность подключения двух аттенюаторов (на случай балансного сигнала), селектора входов, управление с кнопки/тумблера/сенсора и другие функции, которые можно увидеть взглянув на принципиальную схему.
Модуль энкодера.
Модуль энкодера интересен тем, что применяется не традиционный энкодер с цилиндрическим валом под установку ручки-регулятора, а энкодер с полым валом фирмы Alps (EC28A1550401).
Внутренний диаметр энкодера 18 мм, это позволяет вывести сквозь него электрические цепи на модуль индикации, вокруг которого будет происходить вращение. Также на модуле энкодера предусмотрена круговая светодиодная шкала из RGB-адресных светодиодов WS2812B формата 5050. Если есть желание сделать подсветку ручки управления (фон, курсор, барграф и т.п.), то такая возможность реализована на плате модуля энкодера. Круговая светодиодная шкала не является обязательным элементом схемы и может не устанавливаться во время сборки, если она не требуется для проекта.
В железе после сборки модуль энкодера выглядит следующим образом.
На энкодер надета основа для крепления будущей ручки для удобства вращения (напечатана на 3D-принтере).
На видео проверка цветовой палитры круговой шкалы модуля энкодера.
На видео отображение уровня сигнала/положения регулятора с помощью точки.
На видео отображение уровня сигнала/положения регулятора с помощью заполняющейся шкалы (барграф). Заодно попробовал градиентное отображение цвета шкалы от зеленого до красного.
Как небольшой вывод - дизайн ручки-регулятора и способ отображения данных зависит лишь от вашей фантазии. Очень многовариантная система с различными способами реализации.
Принципиальная схема модуля энкодера представлена ниже.
Модуль индикации.
Модуль индикации разработан таким образом, чтобы разместиться внутри ручки регулятора. Была изготовлена универсальная конструкция с платой диаметром 58 мм. Электрические цепи подведены к индикатору строго соосно относительно модуля энкодера.
Унифицированный размер модуля индикации (диаметр 58 мм) и одинаковые электрические линии связи между модулем индикации и модулем энкодера, позволяют подключать любые индикаторы, которые физически могут быть размещены на плате обозначенного размера.
К примеру, ниже представлена разработка модуля индикации под IPS-дисплей 1.28" GC9A01 с разрешением 240х240 пикселей.
Вот так это выглядит в реальности в железе.
Сборка СМАРТ-регулятора
Модуль управления и модуль энкодера соединяются соосно между собой с помощью переходного разъема. Выглядит это следующим образом.
Устанавливаем крепление для ручки.
На этом этапе можно обойтись без модуля индикации и установить глухую ручку. В этом случае останется только тыловая подсветка ручки.
Также можно установить один из всевозможных унифицированных модулей индикации.
Попробуем включить и посмотреть, как это выглядит.
Для возможности вращения ручки вокруг индикатора была разработана специальная конструкция ручки.
Вставляем в ручку стеклышко для придания законченного вида проекта-прототипа.
Ну, пожалуй, и все! Осталось дело за малым - написать прошивку для управления регулятором, придумать красивый дизайн для внутреннего индикатора и встроить реализованный проект в какой-нибудь крутой аппарат.
Теперь можно крутить ручку регулятора и наслаждаться показаниями индикатора внутри ручки! Внешний вид и дизайн проекта зависит только от вашей фантазии.
