Pasadyang Arduino (Mas Murang MakeyMakey): 5 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Kumusta - Ako ay 14 taong gulang (hindi bababa sa ako ay noong isinulat ko ito Instructable) at itinayo ko ang proyektong ito para sa isang propesor sa isang lokal na unibersidad, pati na rin para sa aking lola, na nakikipagtulungan sa mga bata na may kapansanan.

Kung gusto mo ito ng Maituturo o suportahan ang dahilan na ginagawa ko ito para sa (mga batang may kapansanan), magpatuloy at mag-iwan ng komento!

Ang isang Makey Makey ay isang Arduino based board na dinisenyo at binuo ng dalawang nagtapos sa MIT, sina Jay Silver at Eric Rosenbaum, sa isang pakikipagsosyo sa SparkFun Electronics. Gumagawa ito bilang isang keyboard at isang mouse, mahalagang nagdaragdag ng isang pangalawang keyboard at mouse sa iyong PC. Ang totoong pagbabago na ipinakilala ng Silver at Rosenbaum ay ang kakayahang "touch sensing". Gamit ang hindi kapani-paniwalang mga resistor na pull-up na may mataas na halaga, nagamit nila ang mga pang-araw-araw na bagay bilang mga pindutan.

Maraming mga kakayahan at ideya para sa MakeyMakey ay naroroon, ngunit ang isa sa aking mga paborito ay ang paggamit para sa mga batang may kapansanan. Ang mga hindi magagamit nang maayos ang kanilang mga daliri upang magamit ang isang karaniwang QWERTY keyboard ay maaaring gumamit ng isang MakeyMakey bilang isang emulator ng keyboard. Ang kakayahang gumamit ng pang-araw-araw na mga bagay bilang mga susi para sa isang keyboard, ang mga batang may kapansanan ay makakagamit ng mga item tulad ng prutas (saging, mansanas, o dalandan), maglaro ng kuwarta, o anumang medyo kondaktibo bilang isang susi.

Ang proyektong ito ay nagsimula nang higit pa bilang isang karanasan sa pag-aaral. Katatapos lamang ng aking tiyahin ang isang espesyal na klase sa edukasyon na gumamit ng MakeyMakeys. Siya at ang iba pang 15 mag-aaral ay bumili ng kani-kanilang MakeyMakeys sa halagang $ 50. Inalok ko na makakagawa ako ng isa para sa mas mababa sa $ 40, at ang natitira ay kasaysayan.

Isang mabilis na tala: ang proyektong ito ay batay sa orihinal na disenyo na mabait na ibinigay sa pamamagitan ng lisensya ng Open Source Hardware nina Jay Silver at Eric Rosenbaum. Nagbibigay ako ng buong kredito sa kanila at nagbibigay ng buong pasasalamat sa kanilang pagkabukas-palad.

Hakbang 1: Magsaliksik

Ang unang hakbang ay upang malaman kung paano gumagana ang isang tradisyunal na MakeyMakey, pagkatapos ay upang mahanap ang mga bahagi at tagatustos upang mabuo ang isa sa iyong sarili. Masuwerte para sa iyo, ginawa ko hangga't magagawa ko para sa iyo, at ibinaba ito sa kailangan mong malaman.

Una, ang isang MakeyMakey ay nagsasamantala sa paggamit ng mga pull-up resistor. Sa madaling salita, ang isang pull-up risistor ay isang bahagi na ginagarantiyahan ang computer ay magparehistro ng isang "walang-ugnay" hanggang sa ang pin ay talagang hinawakan. Nang walang isang pull-up risistor, ang computer ay walang ideya kung ang pin ay hinawakan o hindi hinawakan.

Tulad ng para sa paglilinaw, ang mga resistors ay mga pisikal na sangkap na maaari mong makita at madama. Ang isang pull-up risistor ay isang normal na risistor, naka-wire lamang upang gawin ang isang tiyak na trabaho (ang trabahong iyon ay ang "pull-up" isang pin).

Ngayon, ang mga resistor ay nagmumula sa maraming mga halaga, sinusukat sa ohms. Ang lahat ay may paglaban, ngunit ang resistors ay ginawa gamit ang isang tukoy na halaga ng paglaban. Ang isang tipikal na pull-up risistor ay karaniwang mga 10, 000 Ω (ohm). Ang mga nasa isang MakeyMakey ay 22, 000, 000 (22 milyon) oum, pinapayagan ang anumang bagay na may mas mababa sa 22M Ω upang gumana bilang isang switch.

Mula sa kamay hanggang sa kamay, mayroon kang isang pagtutol kahit saan mula 1, 000 Ω hanggang 100, 000 Ω, depende sa basa ng iyong balat. Iiwan ka nito ng halos 21.9M Ω (22M - 100K = 21.9M) para sa anumang bagay na nais mong gamitin. Ang metal, asin, kahit na ang tingga mula sa isang lapis ay gagana, basta't ang resistensya ay mas mababa sa 22M Ω.

Kung nais mo ng isang mas pangunahing paliwanag kung paano gumagana ang isang MakeyMakey, ang MakeyMakey ay may mahusay na sagot.

Hakbang 2: Pagpaplano / Pagbili

Para sa hakbang na ito, gagamit kami ng Eagle CAD software, kasalukuyang pag-aari ng Autodesk. Kung wala kang software na ito, maaari kang mag-download ng isang libreng isang taong pagsubok. Kapag tinukoy ko ang mga pagbabago o sa paggamit ng isang tukoy na tool, gumagamit ako ng Eagle software. Ibabahagi ko ang aking pangwakas na disenyo.

Ngayon na mayroon kang isang pangunahing pag-unawa sa kung paano gumagana ang isang MakeyMakey, maaari kang magsimulang mag-order ng mga bagay-bagay. Na-download ko ang disenyo ng SparkFun para sa isang MakeyMakey, at binago ito upang gawing mas madali ang pagpupulong. Ang orihinal na disenyo ay ginamit ang SMD (Surface Mount Devices) sa laki na 0402. Ang mga piraso ay maliit, mga 0.4 mm x 0.2 mm. Sinubukan ko ito, ngunit nawala ang halos kalahati ng lahat ng mga piraso.

Upang gawing mas madali ang iyong sarili, baguhin ang laki ng mga bahagi sa laki na 0603 o mas malaki. Upang mapalitan ang mga bagay na ito, gamitin lamang ang tool na "Palitan". Dahil hindi ito isang Eagle tutorial, ipagpapalagay ko na alam mo kung paano gumana sa Eagle.

Upang mag-order ng PCB (Printed Circuit Board), o sa board na nakalagay ang lahat, nagpunta ako sa OSHPark. Ginagawa nila ang napakabilis na kalidad ng PCB, at napaka-mura. Mayroon silang minimum na dami ng pag-order ng tatlo, ngunit hindi mo matalo ang presyo. Narito ang link sa aking disenyo.

Para sa mga bahagi, kailangan mong pumunta sa DigiKey o ibang tagapagbigay ng electronics. Hindi ko maibahagi ang aking cart, sa kasamaang palad, ngunit hindi ito dapat tumagal ng higit sa 20 minuto upang makumpleto at mag-order ng isang cart. Gayunpaman, nagsama ako ng isang sheet ng Excel na may mga link. Ilang tala lamang, bagaman, bago ka mag-order:

• Tiyaking kapag idinagdag mo ang ATMEGA32u4 sa iyong cart, na ito ay isang pakete na 44TQFP
• Ang pagpapadala ng DigiKey ay mahal. Mas mahusay na makakuha ng higit sa kailangan mo, kaya't kung ang isa ay nawala o nasira, mayroon kang mga extra.
• Ang DigiKey ay may maramihang mga diskwento. Halimbawa, ang isang risistor ay $ 0.10, ngunit ang 10 sa kanila ay $ 0.11. Gamitin ang diskwento!
• Ang mga piyus ay medyo mas mahal, ngunit bumili ng hindi bababa sa isang dagdag. Maaari mo akong pasalamatan sa paglaon.
• Wala akong nakitang mga LED sa DigiKey, kaya hindi ko lang ito ginamit. Gayunpaman, kung gagawin mo, kakailanganin mo ng 330 Ω resistors upang sumama sa kanila.

Maliban dito, ito ay medyo tuwid. Narito ang sheet ng Excel na ginamit ko para sa pag-order:

Hakbang 3: Buuin Ito

Dumarating ang kasiya-siyang bahagi: pagsasama-sama ng lahat. Hindi ito isang gabay sa pag-solder ng pang-ibabaw, ngunit narito ang isang mahusay na tutorial. Tulad ng para sa paghihinang ng iba't ibang mga bahagi ng laki, dapat silang lahat ay gumana nang pareho sa huli. Ang hakbang na ito ay marahil ang pinakamahirap at pinaka oras na tumatagal, ngunit hindi ka dapat patayin (inirerekumenda ko ang pagtawid sa iyo ng mga daliri, upang maging ligtas ka). Narito ang ilang mga tip lamang na isinandal ko habang ginagawa ito:

• Tulad ng para sa ATMEGA32u4 microcontroller, ang pinakamahusay na paraang natagpuan ko ay i-tin ang isang pad sa isang sulok ng board, pagkatapos ay itabi ang maliit na tilad sa tuktok, oriented nang tama. Pagkatapos, pagkatapos i-lock ito sa lugar sa pamamagitan ng pagtunaw ng sulok pad, i-load ang lahat ng mga pin gamit ang panghinang. Dapat mayroong malaking mga tulay na panghinang. Pagkatapos, gamit ang iyong solder wick, muling matunaw ang solder upang alisin ito. Nag-iiwan ito ng magandang resulta, nang walang anumang shorts.
• Bago mo subukang i-plug ang USB cable, suriin ang mga pin sa ilalim ng konektor ng USB Mini-B. Ang aking unang pagtatangka ay nagkaroon ng isang maliit na tulay sa ilalim ng konektor, na nagdudulot ng pinsala sa maliit na tilad.
• Tulad ng para sa pagkakasunud-sunod ng mga bahagi, magsimula sa AMTEGA32u4 microcontroller, pagkatapos ay pumunta sa mga capacitor, resistor, orasan, at sa wakas ang mga babaeng header na may konektor ng USB.

Hakbang 4: Code

Dumarating ngayon ang huling, pinaka-kasiya-siyang hakbang (kapag gumagana lamang ito ay kasiya-siya). Upang mag-code ng isang pasadyang Arduino, kailangan mo munang sunugin ang bootloader. Ang isang bootloader ay isang maliit na piraso ng code na na-program sa bawat Arduino sa pabrika upang sabihin sa Arduino kung ano ang gagawin kapag unang nagsimula ito at kung ano ang gagawin sa code kung saan mo ito pinaprograma. Dahil tapos na iyon sa pabrika ng Arduino, kailangan din natin itong gawin. Upang magawa ito, maaari kaming gumamit ng isa pa, premade Arduino, upang mai-program ito. Nangangailangan ito ng isang Arduino na may isang chip ng ATMEGA328 (tulad ng isang Uno o Nano). Upang magawa ito, susundin namin ang gabay ng SparkFun. I-hook up ang mga pin tulad ng ipinakita:

Arduino || MakeyMakey

5V / Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - I-reset

Pagkatapos, pumunta sa Arduino IDE, piliin ang Arduino board na iyong ginagamit upang mai-program ang iyong MakeyMakey. Sa ilalim ng mga halimbawa, buksan ang sketch na 'Arduino bilang ISP'. I-upload ito sa iyong Arduino, tulad ng dati mong ginagawa. Pagkatapos, sa ilalim ng Mga Tool, pumili sa ilalim ng Lupon 'Arduino / Genuino Micro'. Pagkatapos sa ilalim ng Mga Tool> Programmer, piliin ang 'Arduino bilang ISP' (hindi malito sa 'ArduinoISP'). Pagkatapos, sa sandaling higit pa sa ilalim ng Mga Tool, piliin ang 'Burn Bootloader'. Pagkatapos ng ilang minuto, dapat sabihin ng IDE na "Tapos na sa pagsunog ng bootloader". Ang iyong MakeyMakey ay handa na upang kumilos bilang anumang iba pang Arduino.

Ang susunod na hakbang ay upang pumunta sa GitHub ng MakeyMakey at sa seksyong 'firmware'. Kopyahin lamang at i-paste ang 'makey_makey.ino' at 'setting.h' sa Notepad, at i-save ang mga ito alinsunod sa kani-kanilang mga extension. Ngayon, buksan ang iyong bagong nai-save na 'makey_makey.ino', buksan ito sa Arduino IDE, at i-upload ito sa iyong board ng MakeyMakey. Dapat ay mayroon ka nang ganap na paggana ng MakeyMakey! Binabati kita!

Hakbang 5: Maglaro

Sa iyong bagong MakeyMakey, ano ang magagawa mo? Maraming mga pagpipilian, na may ilang mga nakakatuwang app o website na gagamitin na nakalista sa website ng MakeyMakey. Kung mayroon kang isang ideya upang ibahagi, mangyaring gawin! Ako, at marami pang iba, ay nais na marinig ang iyong mga ideya! Nagsama ako ng ilang mga imahe ng kung ano ang nakita o naisip ko.

Bilang isang tala sa gilid: Kung mayroon kang anumang puna sa Ituturo, mabuti o masama, mangyaring iwanan ito sa mga komento. Sinusubukan kong maging isang mas mahusay na manunulat, kaya't ang anumang pagpuna ay pinahahalagahan. Salamat!