Персонализиран Arduino (по -евтин MakeyMakey): 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Здравейте - Аз съм на 14 години (поне бях, когато написах тази инструкция) и създадох този проект за професор в местен университет, както и за баба ми, която работи с деца с увреждания.

Ако ви харесва този Instructable или подкрепяте каузата, за която го правя (деца с увреждания), продължете и оставете коментар!

Makey Makey е дъска, базирана на Arduino, проектирана и разработена от двама възпитаници на MIT, Джей Силвър и Ерик Розенбаум, в партньорство със SparkFun Electronics. Той действа като клавиатура и мишка, като по същество добавя вторична клавиатура и мишка към вашия компютър. Истинската иновация, която Silver и Rosenbaum въведоха, беше способността за „усещане за докосване“. Използвайки издърпващи резистори с невероятна стойност, те успяха да използват ежедневни предмети като бутони.

Има много възможности и идеи за MakeyMakey, но един от любимите ми е използването за деца с увреждания. Тези, които не могат да използват достатъчно добре пръстите си, за да използват стандартна QWERTY клавиатура, могат да използват MakeyMakey като емулатор на клавиатура. Като могат да използват ежедневни предмети като клавиши за клавиатура, децата с увреждания могат да използват предмети като плодове (банани, ябълки или портокали), да играят тесто или нещо леко проводимо като ключ.

Този проект започна повече като учебен опит. Леля ми току -що беше завършила специален клас, който използваше MakeyMakeys. Тя и останалите 15 студенти бяха купили всеки свой собствен MakeyMakeys за 50 долара. Предложих, че мога да направя такъв за по -малко от 40 долара, а останалото е история.

Накратко: този проект се основава на оригиналния дизайн, любезно предоставен чрез лиценза за хардуер с отворен код от Джей Силвър и Ерик Розенбаум. Отдавам им пълна признателност и изцяло благодаря за тяхната щедрост.

Стъпка 1: Проучете

Първата стъпка е да разберете как работи традиционният MakeyMakey, след това да намерите частите и доставчиците, за да създадете сами. За щастие за вас, направих колкото мога за вас и го съкратих до това, което трябва да знаете.

Първо, MakeyMakey експлоатира използването на издърпващи се резистори. Накратко, издърпващ резистор е компонент, който гарантира, че компютърът ще регистрира „без докосване“, докато щифтът действително бъде докоснат. Без издърпващ се резистор компютърът няма представа дали щифтът е докоснат или не.

Що се отнася до изясняването, резисторите са физически компоненти, които можете да видите и почувствате. Издърпващ резистор е нормален резистор, просто свързан, за да свърши определена работа (тази работа е да "издърпате" щифт).

Сега резисторите идват в много стойности, измерени в ома. Всичко има съпротивление, но резисторите са направени със специфична стойност на съпротивление. Типичният издърпващ резистор обикновено е около 10 000 Ω (ома). Тези, които са на MakeyMakey, са 22, 000, 000 (22 милиона) ома, което позволява на всеки обект, който има по -малко от 22M Ω, да работи като превключвател.

От върха на пръста до върха на пръста имате съпротивление от 1 000 Ω до 100 000 Ω в зависимост от това как кожата ви е мокра. Това ви оставя с около 21.9M Ω (22M - 100K = 21.9M) за всеки обект, който искате да използвате. Метал, сол, дори оловото от молив ще работи, стига съпротивлението да е по -малко от 22M Ω.

Ако искате по -основно обяснение как работи MakeyMakey, MakeyMakey има чудесен отговор.

Стъпка 2: Планиране/покупка

За тази стъпка ще използваме CAD софтуер Eagle, собственост в момента на Autodesk. Ако нямате този софтуер, можете да изтеглите безплатна едногодишна пробна версия. Когато се позовавам на модификации или на използването на конкретен инструмент, използвам софтуера Eagle. Ще споделя окончателния си дизайн обаче.

Сега, когато имате основно разбиране за това как работи MakeyMakey, можете да започнете да поръчвате неща. Изтеглих дизайна на SparkFun за MakeyMakey и го модифицирах, за да улесня сглобяването. Оригиналният дизайн използва SMD (Surface Mount Devices) с размер 0402. Тези парчета са малки, около 0,4 mm x 0,2 mm. Опитах го, но загубих почти половината от всички парчета.

За да направите себе си по -лесно, променете размерите на компонентите на размер 0603 или по -голям. За да замените тези неща, просто използвайте инструмента „Замяна“. Тъй като това не е урок за Eagle, предполагам, че знаете как да работите с Eagle.

За да поръчам печатна платка (печатна платка) или платката, на която е поставено всичко, отидох в OSHPark. Те правят висококачествени печатни платки много бързо и много евтино. Те имат минимално количество за поръчка от три, но не можете да победите цената. Ето линк към моя дизайн.

За части ще трябва да отидете при DigiKey или при друг доставчик на електроника. Не мога да споделя количката си, за съжаление, но не трябва да отнеме повече от 20 минути, за да завършите и поръчате количка. Включих обаче лист на Excel с връзки. Само няколко бележки, преди да поръчате:

• Уверете се, че когато добавяте ATMEGA32u4 в кошницата си, че това е пакет от 44TQFP
• Доставката на DigiKey е скъпа. По -добре е да получите повече от необходимото, така че ако някой се загуби или повреди, имате екстри.
• DigiKey има групови отстъпки. Например, един резистор е $ 0.10, но 10 от тях са $ 0.11. Използвайте отстъпката!
• Предпазителите са малко по -скъпи, но купете поне един допълнителен. Можете да ми благодарите по -късно.
• Не можах да намеря светодиоди на DigiKey, затова просто не ги използвах. Ако го направите обаче, ще ви трябват 330 Ω резистори, за да отидете с тях.

Освен това, това е доста право напред. Ето листа на Excel, който използвах за поръчка:

Стъпка 3: Изградете го

Сега идва забавната част: сглобяването на всичко. Това не е ръководство за запояване с повърхностен монтаж, но тук е чудесен урок. Що се отнася до запояването на компоненти с различни размери, всички те трябва да функционират еднакво в крайна сметка. Тази стъпка е може би най -трудната и отнемаща време, но не бива да ви убива (препоръчвам обаче да ви стискам палци, само за да сте в безопасност). Ето само няколко съвета, към които се опирах, докато работя върху това:

• Що се отнася до микроконтролера ATMEGA32u4, най -добрият начин, който открих, беше да калайдам една подложка в ъгъла на дъската, след което да сложа чипа отгоре, правилно ориентиран. След това, след като го заключите на място чрез стопяване на ъгловата подложка, заредете всички щифтове с спойка. Трябва да има огромни споени мостове. След това, с помощта на фитила за запояване, разтопете спойката отново, за да я извадите. Това оставя приятен резултат, без шорти.
• Преди да опитате да включите USB кабела, проверете щифтовете под USB Mini-B конектора. Първият ми опит имаше малък мост под конектора, причинявайки повреда на чипа.
• Що се отнася до реда на части, започнете с микроконтролера AMTEGA32u4, след това преминете към кондензатори, резистори, часовника и накрая женските заглавки с USB конектора.

Стъпка 4: Код

Сега идва последната, най -удовлетворяваща стъпка (удовлетворяваща е само когато работи). За да кодирате персонализиран Arduino, първо трябва да запишете буутлоудъра. Буутлоудърът е малко парче код, който е програмиран във всеки Arduino във фабриката, за да каже на Arduino какво да прави при първото стартиране и какво да прави с кода, с който го програмирате. Тъй като това се прави във фабриката Arduino, ние също трябва да го направим. За да направим това, можем да използваме друг, предварително готов Arduino, за да го програмираме. Това изисква Arduino с чип ATMEGA328 (като Uno или Nano). За да направим това, ще следваме ръководството на SparkFun. Свържете щифтовете, както е показано:

Arduino || MakeyMakey

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ

След това отидете в Arduino IDE, като изберете дъската Arduino, която използвате за програмиране на вашия MakeyMakey. Под примери отворете скицата „Arduino като ISP“. Качете го на вашия Arduino, както обикновено. След това под Инструменти изберете под Board „Arduino/Genuino Micro“. След това под Инструменти> Програмист изберете „Arduino като ISP“(да не се бърка с „ArduinoISP“). След това, още веднъж под Инструменти, изберете „Burn Bootloader“. След няколко минути IDE трябва да каже „Горенето на зареждащия файл е завършено“. Вашият MakeyMakey вече е готов да действа като всеки друг Arduino.

Следващата стъпка е да отидете в GitHub на MakeyMakey и в секцията „фърмуер“. Просто копирайте и поставете „makey_makey.ino“и „settings.h“в Notepad и ги запазете според съответните им разширения. Сега отворете новозаписания си „makey_makey.ino“, отворете го с Arduino IDE и го качете на дъската на MakeyMakey. Вече трябва да имате напълно функциониращ MakeyMakey! Честито!

Стъпка 5: Играйте

Какво можете да направите с новия си MakeyMakey? Има толкова много опции, като някои забавни приложения или уебсайтове за използване са изброени на уебсайта на MakeyMakey. Ако имате идея да споделите, моля, направете го! Аз и много други бих искал да чуя вашите идеи! Включих някои изображения на това, което видях или измислих сам.

Като странична бележка: Ако имате някакви отзиви за тази инструкция, добра или лоша, моля, оставете я в коментарите. Опитвах се да стана по -добър писател, така че всяка критика се оценява. Благодаря!