Egyéni Arduino (olcsóbb MakeyMakey): 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Szia - 14 éves vagyok (legalábbis én voltam, amikor ezt az Utasíthatót írtam), és ezt a projektet egy helyi egyetem professzorának, valamint nagymamámnak építettem, akik fogyatékos gyerekekkel dolgoznak.

Ha tetszik ez az utasítás, vagy támogatja azt az ügyet, amelyért ezt teszem (fogyatékkal élő gyermekek), akkor írjon megjegyzést!

A Makey Makey egy Arduino alapú tábla, amelyet két MIT diplomás, Jay Silver és Eric Rosenbaum tervezett és fejlesztett ki a SparkFun Electronics -szel együttműködésben. Billentyűzetként és egérként működik, lényegében másodlagos billentyűzetet és egeret adva a számítógéphez. Az igazi újítás, amelyet Silver és Rosenbaum bevezetett, az "érintésérzékelés" képessége volt. Hihetetlenül nagy értékű felhúzó ellenállásokkal tudták használni a mindennapi tárgyakat gombként.

Sok lehetőség és ötlet létezik a MakeyMakey számára, de az egyik kedvencem a fogyatékkal élő gyermekek számára való használat. Azok, akik nem tudják elég jól használni az ujjaikat a normál QWERTY billentyűzet használatához, használhatják a MakeyMakey billentyűzetemulátort. Mivel a mindennapi tárgyakat billentyűzetként használhatja, a fogyatékkal élő gyermekek kulcsként használhatják a gyümölcsöket (banánt, almát vagy narancsot), a tésztát vagy bármi, ami enyhén vezet.

Ez a projekt inkább tanulási élményként indult. A nagynéném éppen befejezte a MakeyMakeys -t használó gyógypedagógiai órát. Ő és a többi 15 diák 50 dollárért vásárolt saját MakeyMakeys -t. Felajánlottam, hogy 40 dollár alatt készíthetek egyet, a többi már történelem.

Gyors megjegyzés: ez a projekt az eredeti tervezésen alapul, amelyet Jay Silver és Eric Rosenbaum nyílt forráskódú hardverlicencén keresztül nyújtottak. Teljes hálával tartozom nekik, és teljes köszönetet mondok nagylelkűségükért.

1. lépés: Kutatás

Az első lépés az, hogy kitaláljuk, hogyan működik a hagyományos MakeyMakey, majd megkeressük az alkatrészeket és a beszállítókat, hogy saját maguk készítsenek egyet. Még szerencse, hogy mindent megtettem érted, és leírtam, amit tudnod kell.

Először is, a MakeyMakey kihúzza a felhúzó ellenállások használatát. Röviden, a felhúzó ellenállás olyan alkatrész, amely garantálja, hogy a számítógép "érintésmentes" jelet fog rögzíteni mindaddig, amíg a csapot ténylegesen meg nem érik. Felhúzó ellenállás nélkül a számítógépnek fogalma sincs arról, hogy a csapot megérintették-e vagy sem.

Ami a tisztázást illeti, az ellenállások fizikai összetevők, amelyeket láthat és érezhet. A felhúzó ellenállás normál ellenállás, csak be van kötve egy bizonyos feladat elvégzéséhez (ez a feladat a csap "felhúzása").

Most az ellenállásoknak sok értéke van, ohmban mérve. Mindennek van ellenállása, de az ellenállások meghatározott ellenállási értékkel készülnek. Egy tipikus felhúzó ellenállás általában körülbelül 10 000 Ω (ohm). A MakeyMakey készülékek 22 000 000 (22 millió) ohmos, így minden olyan objektum, amely 22 M Ω -nál kisebb, kapcsolóként működik.

Az ujjhegytől az ujjhegyig az ellenállás 1 000 és 100 000 Ω között van, attól függően, hogy nedves a bőre. Így körülbelül 21,9 M Ω (22 M - 100 K = 21,9 M) marad a használni kívánt objektumoknál. Fém, só, még a ceruza ólma is működik, amíg az ellenállás kevesebb, mint 22M Ω.

Ha egy alapvető magyarázatot szeretne kapni a MakeyMakey működéséről, a MakeyMakey nagyszerű választ ad.

2. lépés: Tervezés/vásárlás

Ebben a lépésben az Eagle CAD szoftvert fogjuk használni, amely jelenleg az Autodesk tulajdonában van. Ha nem rendelkezik ezzel a szoftverrel, letölthet egy egyéves ingyenes próbaverziót. Amikor a módosításokra vagy egy adott eszköz használatára hivatkozom, az Eagle szoftvert használom. De megosztom a végleges tervemet.

Most, hogy rendelkezik alapvető ismeretekkel a MakeyMakey működéséről, elkezdheti megrendelni a cuccokat. Letöltöttem a SparkFun tervezését egy MakeyMakey -hez, és módosítottam, hogy megkönnyítsem az összeszerelést. Az eredeti kivitelben SMD -t (Surface Mount Devices) használtak 0402 -es méretben. Ezek a darabok aprók, körülbelül 0,4 mm x 0,2 mm. Kipróbáltam, de az összes darab majdnem felét elvesztettem.

Ahhoz, hogy Önnek könnyebb legyen, módosítsa az alkatrészek méretét 0603 vagy nagyobb méretre. Ezek cseréjéhez használja a "Csere" eszközt. Mivel ez nem egy Eagle bemutató, feltételezem, hogy tudja, hogyan kell együtt dolgozni az Eagle -lel.

A PCB (nyomtatott áramköri lap) vagy a lap, amelyen minden megtalálható, megrendelésére az OSHParkba mentem. Nagyon gyorsan és nagyon olcsón készítenek kiváló minőségű NYÁK -okat. Minimális rendelési mennyiségük három, de nem lehet legyőzni az árat. Itt a link a tervezésemhez.

Alkatrészek esetén a DigiKey -hez vagy más elektronikai szolgáltatóhoz kell fordulnia. Sajnos nem tudom megosztani a kosaramat, de a kosár kitöltése és megrendelése nem tarthat tovább 20 percnél. Viszont mellékeltem egy Excel lapot linkekkel. Néhány megjegyzés azonban a megrendelés előtt:

• Győződjön meg arról, hogy az ATMEGA32u4 kosárba helyezésekor egy 44TQFP csomagról van szó
• A DigiKey szállítása drága. Jobb, ha többet szerez, mint amire szüksége van, így ha elveszítené vagy megsérülne, akkor többlete lenne.
• A DigiKey tömeges kedvezményeket kínál. Például egy ellenállás ára 0,10 dollár, de ebből 10 0,11 dollár. Használja ki a kedvezményt!
• A biztosítékok valamivel drágábbak, de vásároljon legalább egy pluszt. Később megköszönheti.
• Nem találtam LED -eket a DigiKey -n, ezért egyszerűen nem használtam őket. Ha mégis, akkor 330 Ω -os ellenállásra lesz szüksége.

Ettől eltekintve elég egyenes. Íme az Excel lap, amelyet a rendeléshez használtam:

3. lépés: Építsd fel

Most jön a szórakoztató rész: az összes összerakása. Ez nem felületre szerelhető forrasztási útmutató, de itt van egy nagyszerű oktatóanyag. Ami a különböző méretű alkatrészek forrasztását illeti, végül mindegyiknek ugyanúgy kell működnie. Ez a lépés valószínűleg a legnehezebb és a legtöbb időt igénylő, de nem ölhet meg (javaslom, hogy keresztbe tegye az ujjait, csak a biztonság kedvéért). Íme néhány tipp, amelyekre támaszkodtam a munka során:

• Ami az ATMEGA32u4 mikrokontrollert illeti, a legjobb módszer, amit találtam, az volt, hogy egy lapot ónozok a tábla sarkán, majd ráhelyezem a chipet, megfelelően irányítva. Ezután, miután a sarokpárna megolvasztásával a helyére rögzítette, töltse fel az összes csapot forrasztóval. Hatalmas forrasztóhidaknak kell lenniük. Ezután a forrasztópisztoly segítségével újraolvasztja a forrasztót, hogy eltávolítsa. Ez szép eredményt eredményez, rövidnadrág nélkül.
• Mielőtt az USB-kábelt csatlakoztatná, ellenőrizze az USB Mini-B csatlakozó alatti érintkezőket. Az első kísérletemnél volt egy kis híd a csatlakozó alatt, ami kárt okozott a chipben.
• Ami az alkatrészek sorrendjét illeti, kezdje az AMTEGA32u4 mikrovezérlővel, majd menjen a kondenzátorokhoz, ellenállásokhoz, az órához és végül az USB csatlakozóval ellátott női fejrészekhez.

4. lépés: Kód

Most jön az utolsó, leginkább kielégítő lépés (csak akkor, ha működik, akkor kielégítő). Egyéni Arduino kódolásához először el kell égetnie a rendszerbetöltőt. A rendszerbetöltő egy kis kódrészlet, amelyet a gyárban minden Arduino programoz, hogy megmondja az Arduino -nak, hogy mit kell tennie az első indításkor, és mit kell tennie a programozott kóddal. Mivel ez az Arduino gyárban történik, nekünk is ezt kell tennünk. Ehhez programozhatunk egy másik, előre elkészített Arduino programot. Ehhez egy Arduino szükséges ATMEGA328 lapkával (például Uno vagy Nano). Ehhez követjük a SparkFun útmutatóját. Csatlakoztassa a csapokat az ábrán látható módon:

Arduino || MakeyMakey

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - RESET

Ezután lépjen be az Arduino IDE -be, és válassza ki azt az Arduino -táblát, amelyet a MakeyMakey programozására használ. Példák alatt nyissa meg az „Arduino mint internetszolgáltató” vázlatot. Töltse fel az Arduino készülékére, a szokásos módon. Ezután az Eszközök alatt válassza ki az „Arduino/Genuino Micro” fórumon. Ezután az Eszközök> Programozó területen válassza az „Arduino mint internetszolgáltató” lehetőséget (ne tévessze össze az „ArduinoISP” -vel). Ezután még egyszer az Eszközök alatt válassza a „Boot Bootloader írása” lehetőséget. Néhány perc elteltével az IDE -nek ki kell mondania: "Done burning bootloader". A MakeyMakey készen áll arra, hogy más Arduino -ként működjön.

A következő lépés a MakeyMakey GitHub és a "firmware" részének megnyitása. Csak másolja és illessze be a „makey_makey.ino” és a „settings.h” fájlokat a Jegyzettömbbe, és mentse őket a kiterjesztésüknek megfelelően. Most nyissa meg az újonnan mentett „makey_makey.ino” fájlt, nyissa meg az Arduino IDE segítségével, és töltse fel a MakeyMakey táblára. Most már teljesen működőképes MakeyMakey -vel kell rendelkeznie! Gratulálunk!

5. lépés: Játssz

Mit tehetne az új MakeyMakey -jével? Annyi lehetőség van, a MakeyMakey webhelyén felsorolva néhány szórakoztató alkalmazást vagy webhelyet. Ha van ötleted megosztani, tedd meg! Én és még sokan mások szívesen meghallgatnám ötleteiteket! Mellékeltem néhány képet a látottakról, vagy kitaláltam magam.

Mellék megjegyzésként: Ha bármilyen visszajelzése van erről az utasításról, jó vagy rossz, kérjük, hagyja azt a megjegyzésekben. Próbáltam jobb íróvá válni, ezért minden kritikát nagyra értékelünk. Kösz!