მორგებული არდუინო (იაფი მაკიაჟი): 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

გამარჯობა - მე ვარ 14 წლის (ყოველ შემთხვევაში, როდესაც მე დავწერე ეს ინსტრუქცია) და მე ავაშენე ეს პროექტი ადგილობრივ უნივერსიტეტში პროფესორისთვის, ასევე ბებიაჩემისთვის, რომელიც ბავშვებთან ერთად მუშაობს შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე პირთან.

თუ მოგწონთ ეს ინსტრუქცია ან მხარს უჭერთ იმ საქმეს, რისთვისაც მე ამას ვაკეთებ (შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე ბავშვები), წადით წინ და დატოვეთ კომენტარი!

Makey Makey არის Arduino დაფაზე დაფუძნებული და შემუშავებული ორი MIT კურსდამთავრებულის, ჯეი სილვერისა და ერიკ როზენბაუმის მიერ, SparkFun Electronics– თან პარტნიორობით. ის მოქმედებს როგორც კლავიატურა და მაუსი, არსებითად ამატებს მეორად კლავიატურას და მაუსს თქვენს კომპიუტერში. სილვერისა და როზენბაუმის ნამდვილი ინოვაცია იყო "შეხების აღქმის" უნარი. წარმოუდგენლად მაღალი ღირებულების გამწევ რეზისტორების გამოყენებით მათ შეძლეს ყოველდღიური საგნების ღილაკებად გამოყენება.

ბევრი შესაძლებლობები და იდეები არსებობს MakeyMakey– სთვის, მაგრამ ჩემი ერთ -ერთი ფავორიტი არის შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე ბავშვების გამოყენება. მათ, ვისაც არ შეუძლია კარგად გამოიყენოს თითები სტანდარტული QWERTY კლავიატურის გამოსაყენებლად, შეუძლია გამოიყენოს MakeyMakey როგორც კლავიატურის ემულატორი. შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე ბავშვებს შეუძლიათ გამოიყენონ ყოველდღიური საგნები კლავიატურის გასაღებად, შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე ბავშვებს შეუძლიათ გამოიყენონ ისეთი საგნები, როგორიცაა ხილი (ბანანი, ვაშლი ან ფორთოხალი), ცომის თამაში ან რაიმე ოდნავ გამტარობა გასაღებად.

ეს პროექტი დაიწყო როგორც სწავლის გამოცდილება. დეიდას ახლახანს ჰქონდა დამთავრებული სპეციალური განათლების კლასი, რომელიც იყენებდა MakeyMakeys- ს. მან და სხვა 15 სტუდენტმა თითოეულმა იყიდა საკუთარი MakeyMakeys 50 დოლარად. მე შევთავაზე, რომ მე შემეძლო ამის გაკეთება $ 40 -ზე ნაკლებ ფასად, დანარჩენი კი ისტორიაა.

სწრაფი შენიშვნა: ეს პროექტი ემყარება ორიგინალურ დიზაინს, რომელიც მოწოდებულია ღია კოდის აპარატურის ლიცენზიით ჯეი სილვერისა და ერიკ როზენბაუმის მიერ. მე მათ სრულად ვაფასებ და მადლობას ვუხდი მათ გულუხვობისთვის.

ნაბიჯი 1: კვლევა

პირველი ნაბიჯი არის გაერკვნენ, თუ როგორ მუშაობს ტრადიციული MakeyMakey, შემდეგ იპოვოთ ნაწილები და მომწოდებლები, რომ თავად შექმნათ ერთი. გაგიმართლა, მე რაც შემეძლო თქვენთვის გავაკეთე და შევამცირე ის რაც თქვენ უნდა იცოდეთ.

პირველი, MakeyMakey იყენებს გამწევ რეზისტორების გამოყენებას. მოკლედ რომ ვთქვათ, გამწევ რეზისტორი არის კომპონენტი, რომელიც იძლევა გარანტიას, რომ კომპიუტერი დაარეგისტრირებს "შეხებას" მანამ, სანამ პინზე რეალურად არ შეხება. გამწევ რეზისტორის გარეშე კომპიუტერს წარმოდგენა არ აქვს შეხება პინზე თუ არა.

რაც შეეხება დაზუსტებას, რეზისტორები არის ფიზიკური კომპონენტები, რომელთა დანახვაც და შეგრძნებაც შეგიძლიათ. გამწევი რეზისტორი არის ჩვეულებრივი რეზისტორი, რომელიც უბრალოდ შეკრულია გარკვეული სამუშაოს შესასრულებლად (ეს სამუშაო არის ქინძისთავის „ამოწევა“).

ახლა, რეზისტორებს აქვთ მრავალი მნიშვნელობა, იზომება ოჰმში. ყველაფერს აქვს წინააღმდეგობა, მაგრამ რეზისტორები მზადდება კონკრეტული წინააღმდეგობის მნიშვნელობით. ტიპიური გამწევი რეზისტორი, როგორც წესი, დაახლოებით 10, 000 Ω (ohms). ის, რაც არის MakeyMakey– ზე არის 22, 000, 000 (22 მილიონი) ომი, რაც საშუალებას აძლევს ნებისმიერ ობიექტს, რომელსაც აქვს 22M Ω– ზე ნაკლები, იმუშაოს როგორც გადამრთველი.

თითის წვერიდან თითის ბოლომდე, თქვენ გაქვთ წინააღმდეგობა 1 000 000 - დან 100 000 - მდე Ω - მდე, თქვენი კანის სველი მდგომარეობიდან გამომდინარე. ეს გიტოვებს დაახლოებით 21.9M Ω (22M - 100K = 21.9M) ნებისმიერი ობიექტისთვის, რომლის გამოყენებაც გსურთ. ლითონი, მარილი, ფანქრის ტყვიაც კი იმუშავებს, სანამ წინააღმდეგობა 22M Ω- ზე ნაკლებია.

თუ გსურთ უფრო ძირითადი ახსნა იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს MakeyMakey, MakeyMakey– ს აქვს შესანიშნავი პასუხი.

ნაბიჯი 2: დაგეგმვა/ყიდვა

ამ ნაბიჯისათვის ჩვენ ვიყენებთ Eagle CAD პროგრამულ უზრუნველყოფას, რომელიც ამჟამად Autodesk- ს ეკუთვნის. თუ არ გაქვთ ეს პროგრამა, შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ უფასო ერთწლიანი საცდელი ვერსია. როდესაც მითითებას ვაკეთებ ცვლილებებზე ან კონკრეტული ინსტრუმენტის გამოყენებაზე, მე ვიყენებ Eagle პროგრამულ უზრუნველყოფას. მე გაგიზიარებ ჩემს საბოლოო დიზაინს.

ახლა, როდესაც თქვენ გაქვთ ძირითადი გაგება იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს MakeyMakey, შეგიძლიათ დაიწყოთ ნივთების შეკვეთა. მე გადმოვწერე SparkFun– ის დიზაინი MakeyMakey– სთვის და შევიცვალე, რომ შეკრება უფრო ადვილი იყოს. თავდაპირველ დიზაინში გამოყენებულია SMD (ზედაპირის დამონტაჟების მოწყობილობები) ზომა 0402. ეს ნაჭრები არის პატარა, დაახლოებით 0.4 მმ x 0.2 მმ. ვცადე, მაგრამ ყველა ნაწილის თითქმის ნახევარი დავკარგე.

საკუთარი თავის გასაადვილებლად, შეცვალეთ კომპონენტების ზომები 0603 ან უფრო დიდი ზომით. ამ ნივთების შესაცვლელად, უბრალოდ გამოიყენეთ "ჩანაცვლება" ინსტრუმენტი. ვინაიდან ეს არ არის არწივის გაკვეთილი, მე ვივარაუდებ, რომ თქვენ იცით როგორ იმუშაოთ არწივთან.

PCB- ს (ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფა), ან დაფის შესაკვეთად, რომ ყველაფერი მოთავსებული იყოს, შევუკვეთე, წავედი OSHPark– ში. ისინი ქმნიან მაღალი ხარისხის PCB– ს ძალიან სწრაფად და ძალიან იაფად. მათ აქვთ მინიმალური შეკვეთის რაოდენობა სამი, მაგრამ ფასს ვერ დაამარცხებ. აქ არის ჩემი დიზაინის ბმული.

ნაწილებისთვის, თქვენ უნდა მიხვიდეთ DigiKey– ში ან ელექტრონიკის სხვა პროვაიდერთან. სამწუხაროდ, მე არ შემიძლია ჩემი კალათის გაზიარება, მაგრამ კალათის შევსება და შეკვეთა 20 წუთზე მეტხანს არ დასჭირდება. თუმცა, მე შევიტანე Excel ფურცელი ბმულებით. შეკვეთის გაკეთებამდე მხოლოდ რამდენიმე შენიშვნა:

• როდესაც კალათაში დაამატებთ ATMEGA32u4, დარწმუნდით, რომ ეს არის 44TQFP პაკეტი
• DigiKey გადაზიდვა ძვირია. უმჯობესია მიიღოთ მეტი, ვიდრე გჭირდებათ, ასე რომ, თუ ერთი დაიკარგა ან დაზიანდა, თქვენ გაქვთ დამატებითი.
• DigiKey– ს აქვს დიდი ფასდაკლება. მაგალითად, ერთი რეზისტორი არის $ 0.10, მაგრამ მათგან 10 არის $ 0.11. გამოიყენეთ ფასდაკლება!
• დაუკრავენ ცოტა უფრო ძვირი, მაგრამ იყიდეთ მინიმუმ ერთი დამატებითი. შეგიძლიათ მოგვიანებით მადლობა გადაგიხადოთ.
• DigiKey– ზე ვერ ვიპოვე LED ები, ამიტომ უბრალოდ არ გამოვიყენე ისინი. თუ ასეა, თქვენ დაგჭირდებათ 330 Ω რეზისტორი მათთან წასასვლელად.

სხვათა შორის, ის საკმაოდ წინ არის. აქ არის Excel ფურცელი, რომელიც გამოვიყენე შეკვეთისთვის:

ნაბიჯი 3: ააშენეთ იგი

ახლა მოდის სახალისო ნაწილი: ამ ყველაფრის ერთად შედგენა. ეს არ არის ზედაპირზე დამაგრების სახელმძღვანელო, მაგრამ აქ არის დიდი სამეურვეო პროგრამა. რაც შეეხება სხვადასხვა ზომის კომპონენტების შედუღებას, ისინი ყველა ერთნაირად უნდა მუშაობდნენ. ეს ნაბიჯი, ალბათ, ყველაზე რთული და ყველაზე შრომატევადია, მაგრამ ის არ უნდა მოგკლას (მე გირჩევ თითების გადაჯვარედინებას, თუმცა უსაფრთხოდ). აქ არის რამოდენიმე რჩევა, რომელიც მე დამეყრდნო ამაზე მუშაობისას:

• რაც შეეხება ATMEGA32u4 მიკროკონტროლერს, საუკეთესო საშუალება, რომელიც აღმოვაჩინე, იყო დაფის კუთხეში ერთი ბალიშის მორთვა, შემდეგ კი ჩიპის დადება თავზე, სწორად ორიენტირებული. შემდეგ, მას შემდეგ, რაც ჩაკეტეთ იგი კუთხის ბალიშის დნობის გზით, ჩადეთ ყველა ქინძისთავები შესაკრავით. უნდა იყოს უზარმაზარი შედუღების ხიდები. შემდეგ, თქვენი გამაგრილებელი ფითილის გამოყენებით, ხელახლა გაადნეთ დუღილის მოსაშორებლად. ეს კარგ შედეგს ტოვებს, ყოველგვარი შორტის გარეშე.
• სანამ USB კაბელის შეერთებას ცდილობთ, შეამოწმეთ ქინძისთავები USB Mini-B კონექტორის ქვეშ. ჩემი პირველი მცდელობა იყო პატარა ხიდი კონექტორის ქვეშ, რამაც გამოიწვია ჩიპის დაზიანება.
• რაც შეეხება ნაწილების წესრიგს, დაიწყეთ AMTEGA32u4 მიკროკონტროლით, შემდეგ გადადით კონდენსატორებზე, რეზისტორებზე, საათზე და ბოლოს ქალი სათაურებზე USB კონექტორით.

ნაბიჯი 4: კოდი

ახლა მოდის ბოლო, ყველაზე დამაკმაყოფილებელი ნაბიჯი (მხოლოდ მაშინ, როდესაც ის მუშაობს, ეს არის დამაკმაყოფილებელი). მორგებული Arduino– ს დასაკოდირებლად, ჯერ ჩამტვირთავი უნდა ჩაწეროთ. ჩამტვირთავი არის კოდის პატარა ნაჭერი, რომელიც დაპროგრამებულია ქარხნის ყველა არდუინოში, რათა უთხრას არდუინოს რა უნდა გააკეთოს პირველად გაშვებისას და რა უნდა გააკეთოს იმ კოდთან, რომლითაც მას პროგრამირებთ. ვინაიდან ეს კეთდება არდუინოს ქარხანაში, ჩვენ ასევე უნდა გავაკეთოთ ეს. ამისათვის ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ სხვა, წინასწარ შექმნილი არდუინო, მისი დასაპროგრამებლად. ამისათვის საჭიროა Arduino ATMEGA328 ჩიპით (როგორიცაა Uno ან Nano). ამისათვის ჩვენ მივყვებით SparkFun– ის სახელმძღვანელოს. მიამაგრეთ ქინძისთავები, როგორც ნაჩვენებია:

არდუინო || მაკიაჟი

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - გადატვირთვა

შემდეგ, შედით Arduino IDE– ში, შეარჩიეთ Arduino დაფა, რომელსაც იყენებთ თქვენი MakeyMakey– ის დასაპროგრამებლად. მაგალითების მიხედვით გახსენით ესკიზი "Arduino როგორც ISP". ატვირთეთ იგი თქვენს არდუინოში, ისე, როგორც ამას ჩვეულებრივ გააკეთებდით. შემდეგ, ინსტრუმენტების ქვეშ, შეარჩიეთ დაფის 'Arduino/Genuino Micro' განყოფილებაში. შემდეგ ინსტრუმენტები> პროგრამისტი, აირჩიეთ 'Arduino როგორც ISP' (არ იყოს დაბნეული 'ArduinoISP'). შემდეგ, კიდევ ერთხელ Tools- ში, აირჩიეთ "Boot Bootloader". რამდენიმე წუთის შემდეგ, IDE- მ უნდა თქვას "შესრულებულია დამწვარი ჩამტვირთავი". შენი MakeyMakey ახლა მზადაა იმოქმედოს როგორც ნებისმიერი სხვა Arduino.

შემდეგი ნაბიჯი არის წასვლა MakeyMakey's GitHub და "firmware" განყოფილებაში. უბრალოდ დააკოპირეთ და ჩასვით 'makey_makey.ino' და 'settings.h' Notepad- ში და შეინახეთ ისინი შესაბამისი გაფართოებების მიხედვით. ახლა გახსენით ახლად შენახული 'makey_makey.ino', გახსენით Arduino IDE- ით და ატვირთეთ თქვენს MakeyMakey დაფაზე. თქვენ უნდა გქონდეთ სრულად მოქმედი MakeyMakey! გილოცავთ!

ნაბიჯი 5: ითამაშე

რა შეგიძლიათ გააკეთოთ თქვენი ახალი MakeyMakey– ით? ამდენი ვარიანტი არსებობს, ზოგიერთი სახალისო აპლიკაციით ან ვებსაიტებით, რომლებიც ჩამოთვლილია MakeyMakey– ს ვებ – გვერდზე. თუ გაქვთ გაზიარების იდეა, გთხოვთ! მე და სხვა მრავალი, ვისურვებდი თქვენი იდეების მოსმენას! მე შევიტანე რამოდენიმე სურათი იმის შესახებ, რაც ვნახე ან თვითონ გამომივიდა.

როგორც გვერდითი შენიშვნა: თუ თქვენ გაქვთ რაიმე გამოხმაურება ამ ინსტრუქციულზე, კარგი თუ ცუდი, გთხოვთ დატოვოთ იგი კომენტარებში. მე ვცდილობ გავხდე უკეთესი მწერალი, ამიტომ ნებისმიერი კრიტიკა დასაფასებელია. მადლობა!