Aangepaste Arduino (goedkoper MakeyMakey): 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Hallo - ek is 14 jaar oud (ek was ten minste toe ek hierdie instruksies geskryf het) en ek het hierdie projek gebou vir 'n professor aan 'n plaaslike universiteit, sowel as vir my ouma, wat met kinders met 'n gestremdheid werk.

As u van hierdie instruksies hou of die rede daarvoor ondersteun (kinders met gestremdhede), skryf dan 'n opmerking!

A Makey Makey is 'n Arduino -gebaseerde bord wat ontwerp en ontwikkel is deur twee MIT -gegradueerdes, Jay Silver en Eric Rosenbaum, in 'n vennootskap met SparkFun Electronics. Dit dien as 'n sleutelbord en 'n muis, en voeg in wese 'n sekondêre sleutelbord en muis by u rekenaar. Die werklike innovasie wat Silver en Rosenbaum bekendgestel het, was die vermoë om aan te raak. Deur gebruik te maak van 'n ongelooflike hoë-waarde optrekweerstand, kon hulle alledaagse voorwerpe as knoppies gebruik.

Daar is baie moontlikhede en idees vir die MakeyMakey, maar een van my gunstelinge is die gebruik vir kinders met gestremdhede. Diegene wat nie hul vingers goed genoeg kan gebruik om 'n standaard QWERTY -sleutelbord te gebruik nie, kan 'n MakeyMakey as 'n sleutelbordemulator gebruik. Gestremde kinders kan alledaagse voorwerpe as sleutels vir 'n sleutelbord gebruik, soos vrugte (piesangs, appels of lemoene), speeldeeg of enigiets wat effens geleidend is as 'n sleutel.

Hierdie projek het meer begin as 'n leerervaring. My tante het pas 'n spesiale onderwysklas voltooi wat MakeyMakeys gebruik het. Sy en die ander 15 studente het elk hul eie MakeyMakeys vir $ 50 gekoop. Ek het aangebied dat ek een vir minder as $ 40 kan verdien, en die res is geskiedenis.

'N Kort opmerking: hierdie projek is gebaseer op die oorspronklike ontwerp wat deur Jay Silver en Eric Rosenbaum vriendelik verskaf word deur die Open Source Hardware -lisensie. Ek gee hulle die volle eer en bedank hulle opreg vir hul vrygewigheid.

Stap 1: Navorsing

Die eerste stap is om uit te vind hoe 'n tradisionele MakeyMakey werk, en dan die onderdele en verskaffers te vind om self een te bou. Gelukkig vir jou, ek het soveel as moontlik vir jou gedoen en dit saamgevat tot wat jy moet weet.

Eerstens benut 'n MakeyMakey die gebruik van optrekweerstands. In kort, 'n optrekweerstand is 'n komponent wat verseker dat die rekenaar 'n "no-touch" sal registreer totdat die pen eintlik aangeraak word. Sonder 'n optrekweerstand het die rekenaar geen idee of die pen aangeraak word of nie.

Wat verduideliking betref, is weerstande fisiese komponente wat u kan sien en voel. 'N Oprolweerstand is 'n normale weerstand, net aangesluit om 'n sekere taak te verrig (die taak is om 'n pen op te trek).

Weerstands kom in baie waardes voor, gemeet in ohm. Alles het weerstand, maar weerstande word gemaak met 'n spesifieke weerstandswaarde. 'N Tipiese optrekweerstand is gewoonlik ongeveer 10 000 Ω (ohm). Die wat op 'n MakeyMakey is, is 22 000 000 (22 miljoen) ohm, sodat enige voorwerp wat minder as 22M Ω het, as 'n skakelaar kan werk.

Van vingerpunt tot vingerpunt, u het 'n weerstand van 1 000 Ω tot 100 000 Ω, afhangende van hoe nat u vel is. Dit laat u ongeveer 21,9M Ω (22M - 100K = 21,9M) oor vir enige voorwerp wat u wil gebruik. Metaal, sout, selfs die lood van 'n potlood sal werk, net solank die weerstand minder as 22M Ω is.

As u 'n meer basiese verduideliking wil hê van hoe 'n MakeyMakey werk, het MakeyMakey 'n goeie antwoord.

Stap 2: Beplanning/koop

Vir hierdie stap gebruik ons Eagle CAD -sagteware, tans in besit van Autodesk. As u nie hierdie sagteware het nie, kan u 'n gratis proeftydperk van een jaar aflaai. As ek verwys na wysigings of na die gebruik van 'n spesifieke instrument, gebruik ek Eagle -sagteware. Ek sal egter my finale ontwerp deel.

Noudat u 'n basiese begrip het van hoe 'n MakeyMakey werk, kan u dinge begin bestel. Ek het die ontwerp van SparkFun vir 'n MakeyMakey afgelaai en aangepas om dit makliker te maak. Die oorspronklike ontwerp het SMD (Surface Mount Devices) gebruik in die grootte 0402. Die stukke is klein, ongeveer 0,4 mm x 0,2 mm. Ek het dit probeer, maar amper die helfte van al die stukke verloor.

Om dit makliker te maak, verander die grootte van die komponente in grootte 0603 of groter. Gebruik hierdie hulpmiddel "Vervang" om hierdie dinge te vervang. Aangesien dit nie 'n Eagle -tutoriaal is nie, neem ek aan dat u weet hoe om met Eagle te werk.

Om die PCB (Printed Circuit Board) te bestel, of die bord waarop alles geplaas is, het ek na OSHPark gegaan. Hulle maak baie vinnig PCB's van hoë gehalte en baie goedkoop. Hulle het 'n minimum bestelhoeveelheid van drie, maar u kan die prys nie oortref nie. Hier is die skakel na my ontwerp.

Vir onderdele moet u na DigiKey of 'n ander elektroniese verskaffer gaan. Ek kan ongelukkig nie my kar deel nie, maar dit behoort nie langer as 20 minute te neem om 'n wa te voltooi en te bestel nie. Ek het egter 'n Excel -blad met skakels ingesluit. Maar net 'n paar aantekeninge voordat u bestel:

• As u die ATMEGA32u4 by u mandjie voeg, is dit 'n 44TQFP -pakket
• Die aflewering van DigiKey is duur. Dit is beter om meer te kry as wat u nodig het, sodat as u verlore raak of beskadig is, u ekstra's het.
• DigiKey het groot afslag. Een weerstand is byvoorbeeld $ 0,10, maar 10 daarvan is $ 0,11. Gebruik die afslag!
• Sekerings is 'n bietjie duurder, maar koop ten minste een ekstra. U kan my later bedank.
• Ek kon geen LED's op DigiKey vind nie, so ek het dit net nie gebruik nie. As u dit wel doen, benodig u 330 Ω weerstande om daarmee saam te gaan.

Anders as dit, is dit redelik reguit. Hier is die Excel -blad wat ek gebruik het om te bestel:

Stap 3: Bou dit

Nou kom die lekker deel: om alles bymekaar te maak. Dit is nie 'n soldeergids vir oppervlakmontering nie, maar hier is 'n uitstekende handleiding. Wat komponente van verskillende groottes soldeer, moet hulle uiteindelik almal dieselfde funksioneer. Hierdie stap is waarskynlik die moeilikste en die meeste tyd om te neem, maar dit moet u nie doodmaak nie (ek beveel egter aan om u vingers te kruis, net om veilig te wees). Hier is net 'n paar wenke wat ek geleun het terwyl ek hieraan gewerk het:

• Wat die ATMEGA32u4 -mikrobeheerder betref, was die beste manier om een blok op 'n hoek van die bord vas te maak en die skyfie bo -op te lê, korrek gerig. Nadat u dit vasgemaak het deur die hoekblok te smelt, laai al die penne met soldeer op. Daar moet groot soldeerbrue wees. Smelt die soldeersel dan weer met u soldeerstok om dit te verwyder. Dit laat 'n goeie resultaat, sonder 'n kortbroek.
• Kontroleer die penne onder die USB Mini-B-aansluiting voordat u die USB-kabel aansluit. My eerste poging het 'n klein brug onder die aansluiting gehad wat die chip beskadig het.
• Wat die volgorde van onderdele betref, begin met die AMTEGA32u4 mikrokontroller, gaan dan na kapasitors, weerstande, die klok en uiteindelik die vroulike koppe met die USB -aansluiting.

Stap 4: Kode

Nou kom die laaste, mees bevredigende stap (slegs as dit werk, is dit bevredigend). Om 'n aangepaste Arduino te kodeer, moet u eers die selflaaiprogram verbrand. 'N Bootloader is 'n klein stukkie kode wat in elke Arduino in die fabriek geprogrammeer word om die Arduino te vertel wat om te doen wanneer dit eers begin en wat om te doen met die kode waarmee u dit programmeer. Aangesien dit by die Arduino -fabriek gedoen word, moet ons dit ook doen. Om dit te kan doen, kan ons 'n ander, voorafgemaakte Arduino gebruik om dit te programmeer. Hiervoor is 'n Arduino met 'n ATMEGA328 -chip (soos 'n Uno of Nano) nodig. Om dit te doen, volg ons die gids van SparkFun. Maak die penne vas soos aangedui:

Arduino || MakeyMakey

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - HERSTEL

Gaan dan in die Arduino IDE en kies die Arduino -bord wat u gebruik om u MakeyMakey te programmeer. Open onder die voorbeelde die 'Arduino as ISP' -skets. Laai dit op na u Arduino, net soos u normaalweg sou doen. Kies dan onder Gereedskap onder die bord 'Arduino/Genuino Micro'. Kies dan onder Tools> Programmer 'Arduino as ISP' (nie te verwar met 'ArduinoISP'). Kies dan 'Burn Bootloader' weer onder Tools. Na 'n paar minute moet die IDE sê: 'Klaar met die laai van 'n laaier'. Jou MakeyMakey is nou gereed om op te tree soos enige ander Arduino.

Die volgende stap is om na MakeyMakey's GitHub en na die 'firmware' -afdeling te gaan. Kopieer en plak 'makey_makey.ino' en 'settings.h' in Notepad en stoor dit volgens hul onderskeie uitbreidings. Maak nou u nuut gestoorde 'makey_makey.ino' oop, maak dit oop met Arduino IDE en laai dit op na u MakeyMakey -bord. U behoort MakeyMakey volledig te laat funksioneer! Baie geluk!

Stap 5: Speel

Wat kon u met u nuwe MakeyMakey doen? Daar is soveel opsies, met 'n paar prettige programme of webwerwe om op te gebruik, op MakeyMakey se webwerf. As u 'n idee het om te deel, doen dit asseblief! Ek en baie ander sal graag u idees wil hoor! Ek het 'n paar beelde ingesluit van wat ek self gesien of bedink het.

As 'n bykomende opmerking: as u terugvoer het oor hierdie instruksies, goed of sleg, laat dit dan in die kommentaar. Ek het probeer om 'n beter skrywer te word, so enige kritiek word waardeer. Dankie!