Xüsusi Arduino (Ucuz MakeyMakey): 5 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Salam - Mənim 14 yaşım var (ən azından bu Təlimatı yazanda belə idim) və bu layihəni yerli bir universitetin professoru üçün, həm də əlilliyi olan uşaqlarla işləyən nənəm üçün qurdum.

Bu təlimatı sevirsinizsə və ya bunu (əlilliyi olan uşaqlar üçün) etdiyim işi dəstəkləyirsinizsə, davam edin və şərh yazın!

A Makey Makey, MIT məzunları Jay Silver və Eric Rosenbaum tərəfindən SparkFun Electronics ilə birlikdə hazırlanan və inkişaf etdirilən Arduino əsaslı bir lövhədir. Kompüterinizə ikinci dərəcəli klaviatura və siçan əlavə edərək klaviatura və siçan kimi çıxış edir. Silver və Rosenbaumun təqdim etdiyi əsl yenilik "toxunma algılama" qabiliyyətidir. İnanılmaz yüksək dəyərli çəkmə rezistorlarından istifadə edərək gündəlik əşyaları düymə kimi istifadə edə bildilər.

MakeyMakey üçün bir çox qabiliyyət və fikir var, amma ən çox sevdiyim biri əlil uşaqlar üçün istifadəsidir. QWERTY standart bir klaviatura istifadə etmək üçün barmaqlarını kifayət qədər yaxşı istifadə edə bilməyənlər, klaviatura emulyatoru olaraq MakeyMakey -dən istifadə edə bilərlər. Gündəlik əşyaları klaviatura düymələri olaraq istifadə edə bilən əlillər, meyvə (banan, alma və ya portağal), xəmir çalmaq və ya bir az keçirici bir şeyi açar olaraq istifadə edə bilirlər.

Bu layihə daha çox öyrənmə təcrübəsi olaraq başladı. Xalam MakeyMakeys -dən istifadə edən xüsusi bir təhsil kursunu yenicə bitirmişdi. O və digər 15 tələbə hər biri 50 dollara öz MakeyMakeyslərini almışdı. Təklif etdim ki, birini 40 dollardan aşağı qazansın, qalanı tarixdir.

Qısa bir qeyd: bu layihə, Jay Silver və Eric Rosenbaum tərəfindən açıq mənbə avadanlıqları lisenziyası ilə təmin edilən orijinal dizayn əsasında qurulmuşdur. Onlara tam hörmət edirəm və səxavətlərinə görə tam təşəkkürümü bildirirəm.

Addım 1: Araşdırma

İlk addım, ənənəvi MakeyMakey -in necə işlədiyini anlamaq, sonra özünüz tikmək üçün hissələri və təchizatçıları tapmaqdır. Sənin üçün şanslıyam, bacardığın qədər sənin üçün etdim və bunu bilməlisən.

Birincisi, MakeyMakey, çəkmə rezistorlarından istifadə edir. Bir sözlə, çəkmə müqaviməti, pin əslində toxunulana qədər kompüterin "toxunma" qeyd etməsini təmin edən bir komponentdir. Bir çəkmə rezistoru olmadan, kompüterin pinin toxunulub-toxunulmadığını bilmir.

Aydınlaşdırmağa gəldikdə, rezistorlar görə biləcəyiniz və hiss edə biləcəyiniz fiziki komponentlərdir. Bir çəkmə rezistoru normal bir müqavimətdir, yalnız müəyyən bir işi yerinə yetirmək üçün bağlanmışdır (bu iş bir pin "çəkmək" dir).

İndi rezistorlar ohm ilə ölçülmüş bir çox dəyərə malikdir. Hər şeyin müqaviməti var, ancaq rezistorlar müəyyən bir müqavimət dəyəri ilə hazırlanır. Tipik bir çəkmə müqaviməti ümumiyyətlə təxminən 10.000 Ω (ohm) təşkil edir. MakeyMakey -də olanlar 22.000.000 (22 milyon) ohmdur və 22M than -dən az olan hər hansı bir obyektin açar kimi işləməsinə imkan verir.

Parmaklarınızın ucundan parmaklarınızın ucuna qədər, dərinizin nəmliyindən asılı olaraq 1.000 Ω ilə 100.000 Ω arasında müqavimət göstərə bilərsiniz. İstifadə etmək istədiyiniz hər hansı bir obyekt üçün sizə təxminən 21.9M with (22M - 100K = 21.9M) qalır. Metal, duz, hətta bir qələmdən qurğuşun da işləyəcək, çünki müqavimət 22M -dən azdır.

Bir MakeyMakey -in necə işlədiyini daha əsaslı izah etmək istəyirsinizsə, MakeyMakey -in əla cavabı var.

Addım 2: Planlaşdırma/Alış

Bu addım üçün hazırda Autodesk -ə məxsus olan Eagle CAD proqramından istifadə edəcəyik. Bu proqram yoxdursa, pulsuz bir illik sınaq versiyasını yükləyə bilərsiniz. Dəyişikliklərə və ya müəyyən bir vasitənin istifadəsinə istinad edərkən Eagle proqramından istifadə edirəm. Son dizaynımı paylaşacam.

İndi bir MakeyMakey -in necə işlədiyini başa düşdüyünüz üçün məhsul sifariş verməyə başlaya bilərsiniz. Bir MakeyMakey üçün SparkFun dizaynını yüklədim və montajı asanlaşdırmaq üçün onu dəyişdirdim. Orijinal dizaynda 0402 ölçüdə SMD (Səthə Montaj Cihazları) istifadə edilmişdir. Bu parçalar kiçikdir, təxminən 0,4 mm x 0,2 mm. Mən sınadım, amma bütün parçaların demək olar ki, yarısını itirdim.

Özünüz üçün daha asan etmək üçün komponentlərin ölçülərini 0603 və ya daha böyük ölçüyə dəyişdirin. Bunları əvəz etmək üçün sadəcə "Əvəz et" alətindən istifadə edin. Bu Eagle dərsliyi olmadığından, Eagle ilə necə işləməyi bildiyinizi güman edəcəyəm.

PCB (Printed Circuit Board) və ya hər şeyin yerləşdirildiyi lövhəni sifariş etmək üçün OSHParka getdim. Yüksək keyfiyyətli PCB -ləri çox tez və çox ucuz edir. Minimum sifariş miqdarı üçdür, amma qiyməti məğlub edə bilməzsiniz. Budur dizaynımın linki.

Parçalar üçün DigiKey və ya başqa bir elektronika təminatçısına müraciət etməlisiniz. Təəssüf ki, səbətimi paylaşa bilmərəm, ancaq arabanı tamamlamaq və sifariş etmək 20 dəqiqədən çox çəkməməlidir. Bununla birlikdə, bağlantıları olan bir Excel hesabatı daxil etdim. Sifariş verməzdən əvvəl yalnız bir neçə qeyd:

• Səbətinizə ATMEGA32u4 əlavə edərkən bunun 44TQFP paketi olduğuna əmin olun
• DigiKey çatdırılması bahadır. Ehtiyacınız olandan daha çoxunu əldə etmək daha yaxşıdır, belə ki, biri itirilərsə və ya zədələnərsə, əlavələriniz olacaq.
• DigiKey toplu endirimlərə malikdir. Məsələn, bir rezistor 0,10 dollardır, lakin onlardan 10 -u 0,11 dollardır. Endirimdən istifadə edin!
• Sigortalar bir az daha bahalıdır, lakin ən azı bir əlavə satın alın. Daha sonra mənə təşəkkür edə bilərsiniz.
• DigiKey -də heç bir LED tapa bilmədim, buna görə istifadə etmədim. Bunu etsəniz, onlarla birlikdə getmək üçün 330 Ω rezistora ehtiyacınız olacaq.

Bunun xaricində olduqca düzdür. Sifariş vermək üçün istifadə etdiyim Excel hesabatı:

Addım 3: Qurun

İndi əyləncəli hissə gəlir: hamısını bir araya gətirmək. Bu səthə montaj lehimləmə bələdçisi deyil, amma burada əla bir dərsdir. Fərqli ölçülü komponentlərin lehimlənməsinə gəldikdə, hamısı eyni funksiyanı yerinə yetirməlidir. Bu addım yəqin ki, ən çətin və ən çox vaxt aparan addımdır, ancaq sizi öldürməməlidir (baxmayaraq ki, təhlükəsiz olmaq üçün barmaqlarınızı keçməyi məsləhət görürəm). Bunun üzərində işləyərkən söykəndiyim bir neçə ipucu:

• ATMEGA32u4 mikro nəzarətçisinə gəldikdə, tapdığım ən yaxşı yol lövhənin bir küncündə bir yastıq qalaylamaq, sonra çipi düzgün istiqamətləndirilmiş şəkildə qoymaq idi. Sonra, künc yastığını əridərək yerində kilidlədikdən sonra, bütün sancaqları lehimlə yükləyin. Böyük lehim körpüləri olmalıdır. Sonra, lehim fitilinizdən istifadə edərək, lehimi yenidən əridib çıxarın. Bu heç bir şort olmadan gözəl bir nəticə verir.
• USB kabelini bağlamağa başlamazdan əvvəl, USB Mini-B konnektorunun altındakı pinləri yoxlayın. İlk cəhdim bağlayıcının altında çipə zərər verən kiçik bir körpü idi.
• Parçaların sifarişinə gəldikdə, AMTEGA32u4 mikro nəzarətçisindən başlayın, sonra kondansatörlərə, rezistorlara, saata və nəhayət USB konnektoru olan qadın başlıqlarına keçin.

Addım 4: Kod

İndi son, ən məmnun addım gəlir (yalnız işləyərkən məmnun edir). Xüsusi bir Arduino kodlaşdırmaq üçün əvvəlcə yükləyicini yandırmalısınız. Bootloader, fabrikdə hər bir Arduino proqramlaşdırılmış kiçik bir kod parçasıdır ki, Arduinoya ilk işə düşəndə nə etməli olduğunu və proqramlaşdırdığınız kodla nə edəcəyini söyləsin. Bu Arduino fabrikində edildiyindən bunu da etməliyik. Bunu etmək üçün onu hazırlamaq üçün başqa bir hazır Arduino istifadə edə bilərik. Bunun üçün ATMEGA328 çipi olan bir Arduino lazımdır (Uno və ya Nano kimi). Bunu etmək üçün SparkFun təlimatına əməl edəcəyik. Pimleri göstərildiyi kimi bağlayın:

Arduino || Makey Makey

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - SIFIRLA

Sonra, MakeyMakey proqramlaşdırmaq üçün istifadə etdiyiniz Arduino lövhəsini seçərək Arduino IDE -yə daxil olun. Nümunələr altında 'Arduino ISP olaraq' eskizini açın. Normalda olduğu kimi Arduino -ya yükləyin. Sonra, Alətlər bölməsində 'Arduino/Genuino Micro' lövhəsinin altından seçin. Sonra Alətlər> Proqramçı altında 'Arduino ISP olaraq' seçin ('ArduinoISP' ilə qarışdırılmamalıdır). Sonra, Alətlər altında bir daha 'Boot Bootloader'ı Burn' seçin. Bir neçə dəqiqədən sonra IDE "Yükləmə yükləyicisi bitdi" deməlidir. Sizin MakeyMakey artıq digər Arduino kimi davranmağa hazırdır.

Növbəti addım MakeyMakey -in GitHub və 'firmware' bölməsinə keçməkdir. Sadəcə 'makey_makey.ino' və 'settings.h' sənədlərini Notepad -a kopyalayıb yapışdırın və müvafiq uzantılarına uyğun olaraq qeyd edin. İndi yeni saxlanılan 'makey_makey.ino' nu açın, Arduino IDE ilə açın və MakeyMakey lövhənizə yükləyin. İndi tam işləyən MakeyMakey -ə sahib olmalısınız! Təbrik edirik!

Addım 5: Oyna

Yeni MakeyMakey ilə nə edə bilərdiniz? MakeyMakey -in saytında sadalanan bəzi əyləncəli tətbiqetmələr və ya veb saytlar üçün bir çox variant var. Paylaşmaq fikriniz varsa, edin! Mən və bir çoxları sizin fikirlərinizi eşitmək istərdim! Gördüklərimin və ya öz üzərimə gətirdiklərimin bəzi görüntülərini daxil etdim.

Yan qeyd olaraq: Bu Təlimatla bağlı hər hansı bir geribildiriminiz varsa, yaxşı və ya pis, şərhlərdə yazın. Daha yaxşı bir yazıçı olmağa çalışıram, buna görə hər hansı bir tənqid təqdir olunur. Təşəkkürlər!