Պատվերով Arduino (Cheaper MakeyMakey). 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Ողջույն, ես 14 տարեկան եմ (համենայն դեպս, երբ ես գրել եմ այս Instructable- ը) և այս նախագիծը կառուցել եմ տեղական համալսարանի պրոֆեսորի, ինչպես նաև տատիկիս համար, ով հաշմանդամ երեխաների հետ աշխատում է:

Եթե Ձեզ դուր է գալիս այս Ուղեցույցը կամ աջակցում եք այն նպատակին, որի համար ես դա անում եմ (հաշմանդամ երեխաներ), շարունակեք և թողեք մեկնաբանություն:

A Makey Makey- ն Arduino- ի վրա հիմնված տախտակ է, որը մշակվել և մշակվել է MIT- ի երկու շրջանավարտների ՝ ayեյ Սիլվերի և Էրիկ Ռոզենբաումի կողմից ՝ SparkFun Electronics- ի հետ համատեղ: Այն գործում է որպես ստեղնաշար և մուկ ՝ ըստ էության ավելացնելով ձեր համակարգչին երկրորդական ստեղնաշար և մկնիկ: Իրական նորամուծությունը, որը ներդրեցին Սիլվերը և Ռոզենբաումը, «հպման զգայարան» ունակությունն էր: Օգտագործելով անհավանական բարձր արժեք ունեցող ձգվող դիմադրողներ, նրանք կարողացան օգտագործել ամենօրյա առարկաները որպես կոճակներ:

MakeyMakey- ի համար կան բազմաթիվ հնարավորություններ և գաղափարներ, բայց իմ ամենասիրելիներից մեկը հաշմանդամություն ունեցող երեխաների համար օգտագործումն է: Նրանք, ովքեր չեն կարողանում բավականաչափ լավ օգտագործել մատները ստանդարտ QWERTY ստեղնաշարից օգտվելու համար, կարող են MakeyMakey- ն օգտագործել որպես ստեղնաշարի էմուլատոր: Կարողանալով ամենօրյա առարկաները օգտագործել որպես ստեղնաշարի բանալիներ, հաշմանդամ երեխաները կարող են օգտագործել այնպիսի իրեր, ինչպիսիք են միրգը (բանան, խնձոր կամ նարինջ), խմոր խաղալ կամ որևէ փոքր հաղորդիչ բան:

Այս նախագիծը ավելի շատ սկսվեց որպես ուսուցման փորձ: Մորաքույրս նոր էր ավարտել հատուկ կրթության դասը, որն օգտագործում էր MakeyMakeys- ը: Նա և մյուս 15 ուսանողները յուրաքանչյուրը գնել էին իրենց սեփական MakeyMakeys- ը 50 դոլարով: Ես առաջարկեցի, որ կարող եմ վաստակել մեկը 40 դոլարից պակաս գնով, իսկ մնացածը պատմություն է:

Արագ նշում. Այս նախագիծը հիմնված է բնօրինակ դիզայնի վրա, որը բարեհաճ կերպով տրամադրվել է Sourceեյ Սիլվերի և Էրիկ Ռոզենբաումի Բաց կոդով սարքավորման լիցենզիայի միջոցով: Ես լիովին գնահատում եմ նրանց և լիովին շնորհակալ եմ նրանց մեծահոգության համար:

Քայլ 1: Հետազոտություն:

Առաջին քայլը պարզելն է, թե ինչպես է աշխատում ավանդական MakeyMakey- ն, այնուհետև գտնել մասերը և մատակարարները, որոնք ինքներդ եք պատրաստում: Ձեր բախտը բերեց, ես արեցի այնքան, որքան կարող էի ձեզ համար, և այն խտացրեցի այն, ինչ դուք պետք է իմանաք:

Նախ, MakeyMakey- ն շահագործում է ձգվող ռեզիստորների օգտագործումը: Մի խոսքով, ձգվող դիմադրիչը այն բաղադրիչն է, որը երաշխավորում է, որ համակարգիչը գրանցելու է «ոչ մի հպում», մինչև որ քորոցը իրականում դիպչվի: Առանց քաշվող դիմադրության, համակարգիչը գաղափար չունի, թե արդյոք քորոցը հպված է, թե ոչ:

Ինչ վերաբերում է պարզաբանմանը, ապա դիմադրողները ֆիզիկական բաղադրիչներ են, որոնք դուք կարող եք տեսնել և զգալ: Ձգվող դիմադրությունը սովորական դիմադրություն է, որը պարզապես միացված է որոշակի աշխատանք կատարելու համար (այդ աշխատանքը քորոցը «քաշել» է):

Այժմ, ռեզիստորները գալիս են բազմաթիվ արժեքներով ՝ չափված օմերով: Ամեն ինչ ունի դիմադրություն, բայց դիմադրիչները պատրաստվում են հատուկ դիմադրության արժեքով: Տիպիկ քաշման դիմադրիչը սովորաբար կազմում է մոտ 10, 000 Ω (ohms): MakeyMakey- ում գտնվողները 22, 000, 000 (22 միլիոն) օմ են, ինչը թույլ է տալիս ցանկացած օբյեկտ, որն ունի 22 Մ Ω -ից պակաս, աշխատել որպես անջատիչ:

Մատնից մինչև մատի ծայրը, դուք դիմադրություն ունեք 1 000 000 Ω – ից մինչև 100 000 000 Ω ՝ կախված ձեր մաշկի խոնավությունից: Դա ձեզ թողնում է մոտ 21.9M Ω (22M - 100K = 21.9M) ցանկացած օբյեկտի համար, որը ցանկանում եք օգտագործել: Մետաղը, աղը, նույնիսկ մատիտից կապարը կաշխատի, միայն եթե դիմադրությունը 22M Ω- ից պակաս լինի:

Եթե ցանկանում եք ավելի հիմնավոր բացատրություն, թե ինչպես է աշխատում MakeyMakey- ն, MakeyMakey- ն հիանալի պատասխան ունի:

Քայլ 2. Պլանավորում/գնում

Այս քայլի համար մենք կօգտագործենք Eagle CAD ծրագրակազմը, որն այժմ պատկանում է Autodesk- ին: Եթե դուք չունեք այս ծրագրաշարը, կարող եք անվճար ներբեռնել մեկ տարվա փորձաշրջան: Երբ ես հղում եմ կատարում փոփոխություններին կամ որոշակի գործիքի օգտագործմանը, ես օգտագործում եմ Eagle ծրագրակազմը: Չնայած ես կկիսեմ իմ վերջնական դիզայնով:

Այժմ, երբ դուք ունեք հիմնական պատկերացում, թե ինչպես է աշխատում MakeyMakey- ն, կարող եք սկսել պատվիրել իրեր: Ես ներբեռնեցի SparkFun- ի դիզայնը MakeyMakey- ի համար և փոփոխեցի այն ՝ հավաքումն ավելի հեշտ դարձնելու համար: Օրիգինալ դիզայնում օգտագործվել է SMD (Surface Mount Devices) 0402 չափսը: Այդ կտորները փոքր են ՝ մոտ 0,4 մմ x 0,2 մմ: Փորձեցի, բայց կորցրի բոլոր կտորների գրեթե կեսը:

Ինքներդ ձեզ համար ավելի հեշտ դարձնելը, բաղադրիչների չափերը փոխեք 0603 կամ ավելի մեծության: Այս բաները փոխարինելու համար պարզապես օգտագործեք «Փոխարինել» գործիքը: Քանի որ սա Eagle- ի ձեռնարկ չէ, ես ենթադրեմ, որ դուք գիտեք, թե ինչպես աշխատել Eagle- ի հետ:

Պլանշետը (Տպագիր տպատախտակները) կամ այն տախտակը, որի վրա տեղադրված է ամեն ինչ, պատվիրելու համար ես գնացի OSHPark: Նրանք բարձրորակ PCB- ներ են պատրաստում շատ արագ և շատ էժան: Նրանք ունեն պատվիրման նվազագույն քանակը երեք, բայց դուք չեք կարող հաղթել գինը: Ահա իմ դիզայնի հղումը:

Մասերի համար դուք պետք է գնաք DigiKey կամ էլեկտրոնիկայի այլ մատակարար: Unfortunatelyավոք, ես չեմ կարող կիսել իմ զամբյուղը, բայց սայլը լրացնելու և պատվիրելու համար չպետք է տևի ավելի քան 20 րոպե: Այնուամենայնիվ, ես ներառել եմ Excel թերթ ՝ հղումներով: Չնայած պատվիրելուց առաջ ընդամենը մի քանի նշում.

• ATMEGA32u4- ը զամբյուղ ավելացնելիս համոզվեք, որ դա 44TQFP փաթեթ է
• DigiKey առաքումը թանկ է: Ավելի լավ է ստանալ ավելին, քան անհրաժեշտ է, այնպես որ, եթե մեկը կորած կամ վնասված է, դուք ունեք հավելյալ հավելումներ:
• DigiKey- ն ունի մեծածախ զեղչեր: Օրինակ, մեկ ռեզիստորը 0,10 դոլար է, բայց դրանցից 10 -ը ՝ 0,11 դոլար: Օգտվե՛ք զեղչից:
• Ապահովիչները մի փոքր ավելի թանկ են, բայց գնեք գոնե մեկ լրացուցիչ: Դուք կարող եք ինձ ավելի ուշ շնորհակալություն հայտնել:
• Ես DigiKey- ում ոչ մի լուսադիոդ չկարողացա գտնել, ուստի դրանք պարզապես չօգտագործեցի: Եթե դա անեք, ձեզ հետ կպահանջվի 330 Ω դիմադրություն ՝ նրանց հետ գնալու համար:

Բացի այդ, դա բավականին ուղիղ է: Ահա Excel թերթիկը, որը ես օգտագործել եմ պատվիրելու համար.

Քայլ 3: Կառուցեք այն:

Այժմ գալիս է զվարճալի մասը `ամեն ինչ միասին հավաքելը: Սա մակերեսային ամրացման զոդման ուղեցույց չէ, բայց ահա հիանալի ձեռնարկ: Ինչ վերաբերում է տարբեր չափի բաղադրիչների զոդմանը, ապա դրանք բոլորը պետք է ի վերջո նույնը գործեն: Այս քայլը, ամենայն հավանականությամբ, ամենադժվարն է և շատ ժամանակ տևող, բայց դա չպետք է ձեզ սպանի (խորհուրդ եմ տալիս մատները խաչել, չնայած միայն ապահով լինելու համար): Ահա ընդամենը մի քանի խորհուրդ, որոնց վրա ես հենվում էի ՝ աշխատելով դրա վրա.

• Ինչ վերաբերում է ATMEGA32u4 միկրոկոնտրոլերին, ապա իմ գտած լավագույն միջոցը տախտակի մի անկյունում մեկ բարձիկ կարկատելն էր, այնուհետև չիպը դնել վերևում ՝ ճիշտ կողմնորոշված: Այնուհետև, այն կողպելուց հետո, անկյունը հալեցնելով, բեռնեք բոլոր կապում զոդով: Պետք է լինեն հսկայական զոդման կամուրջներ: Հետո, օգտագործելով ձեր զոդման հյուսվածքը, նորից հալեցրեք զոդը `այն հանելու համար: Սա թողնում է գեղեցիկ արդյունք ՝ առանց շորտերի:
• Նախքան USB մալուխը միացնելը փորձեք, ստուգեք USB Mini-B միակցիչի տակ գտնվող կապումները: Իմ առաջին փորձը մի փոքր կամուրջ ուներ միակցիչի տակ ՝ վնասելով չիպը:
• Ինչ վերաբերում է մասերի կարգին, սկսեք AMTEGA32u4 միկրոկառավարիչից, այնուհետև անցեք կոնդենսատորներին, ռեզիստորներին, ժամացույցին և վերջապես USB միակցիչով կանացի վերնագրերին:

Քայլ 4: Կոդ

Այժմ գալիս է վերջին, ամենագոհացուցիչ քայլը (միայն այն ժամանակ, երբ այն աշխատում է, գոհացուցիչ է): Պատվերով Arduino կոդավորելու համար նախ պետք է այրել bootloader- ը: Բեռնախցիկը կոդի մի փոքր կտոր է, որը ծրագրավորված է գործարանի յուրաքանչյուր Arduino- ի մեջ, որպեսզի Arduino- ին ասի, թե ինչ անել առաջին անգամ գործարկելիս և ինչ անել կոդի հետ, որով ծրագրավորում ես այն: Քանի որ դա արվում է Արդուինոյի գործարանում, մենք նույնպես պետք է դա անենք: Դա անելու համար մենք կարող ենք օգտագործել մեկ այլ ՝ նախադրյալ Arduino- ն ՝ այն ծրագրավորելու համար: Դրա համար անհրաժեշտ է Arduino ՝ ATMEGA328 չիպով (օրինակ ՝ Uno կամ Nano): Դա անելու համար մենք կհետեւենք SparkFun- ի ուղեցույցին: Միացրեք կապում, ինչպես ցույց է տրված.

Արդուինո || ՄեյքիՄեյքի

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - Վերականգնել

Այնուհետև մտեք Arduino IDE ՝ ընտրելով Arduino տախտակը, որն օգտագործում եք ձեր MakeyMakey- ի ծրագրավորման համար: Օրինակների ներքո բացեք «Arduino as ISP» ուրվագիծը: Վերբեռնեք այն ձեր Arduino- ում, ինչպես սովորաբար կանեիք: Այնուհետև Գործիքներ բաժնում ընտրեք «Arduino/Genuino Micro» տախտակի ներքո: Այնուհետև Գործիքներ> merրագրավորող բաժնում ընտրեք «Arduino որպես ISP» (չպետք է շփոթել «ArduinoISP» - ի հետ): Այնուհետև, կրկին Գործիքներ բաժնում, ընտրեք «Burn Bootloader»: Մի քանի րոպե անց IDE- ն պետք է ասի «Կատարված է այրվող բեռնիչը»: Ձեր MakeyMakey- ն այժմ պատրաստ է գործել որպես ցանկացած այլ Arduino:

Հաջորդ քայլը գնալ MakeyMakey's GitHub և «որոնված» բաժին է: Պարզապես պատճենեք և տեղադրեք 'makey_makey.ino' և 'settings.h' Notepad- ում և պահեք դրանք ըստ համապատասխան ընդարձակումների: Այժմ, բացեք ձեր նոր պահված «makey_makey.ino» - ն, բացեք այն Arduino IDE- ով և վերբեռնեք այն ձեր MakeyMakey տախտակին: Այժմ դուք պետք է ունենաք լիովին գործող MakeyMakey: Շնորհավորում եմ:

Քայլ 5: Խաղա

Ձեր նոր MakeyMakey- ով ի՞նչ կարող եք անել: Այնքան շատ տարբերակներ կան ՝ որոշ զվարճալի ծրագրերով կամ կայքերով, որոնք օգտագործված են MakeyMakey- ի կայքում: Եթե կիսվելու գաղափար ունեք, խնդրում եմ դա անել: Ես և շատ ուրիշներ, շատ կուզենայի լսել ձեր գաղափարները: Ներառել եմ տեսածի կամ ինքս իմ մտահղացման որոշ պատկերներ:

Որպես կողմնակի նշում. Եթե ունեք որևէ կարծիք այս հրահանգի վերաբերյալ, լավ կամ վատ, խնդրում ենք այն թողնել մեկնաբանություններում: Ես փորձում էի ավելի լավ գրող դառնալ, այնպես որ ցանկացած քննադատություն գնահատելի է: Շնորհակալություն