Tilpasset Arduino (billigere MakeyMakey): 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Hei - jeg er 14 år gammel (det var jeg i hvert fall da jeg skrev denne instruksjonsboken) og jeg bygde dette prosjektet for en professor ved et lokalt universitet, så vel som for min bestemor, som jobber med barn med et handikap.

Hvis du liker dette Instructable eller støtter årsaken jeg lager dette til (barn med nedsatt funksjonsevne), kan du legge igjen en kommentar!

A Makey Makey er et Arduino -basert styre designet og utviklet av to MIT -kandidater, Jay Silver og Eric Rosenbaum, i et partnerskap med SparkFun Electronics. Det fungerer som et tastatur og en mus, og legger i hovedsak til et sekundært tastatur og en mus til din PC. Den virkelige innovasjonen som Silver og Rosenbaum introduserte var muligheten for "berøringsfølelse". Ved å bruke opptrekksmotstander med høy verdi, kunne de bruke dagligdagse objekter som knapper.

Mange evner og ideer for MakeyMakey er der ute, men en av mine favoritter er bruken for barn med nedsatt funksjonsevne. De som ikke kan bruke fingrene godt nok til å bruke et standard QWERTY -tastatur, kan bruke en MakeyMakey som tastaturemulator. Når de er i stand til å bruke dagligdags gjenstander som nøkler for et tastatur, kan funksjonshemmede barn bruke ting som frukt (bananer, epler eller appelsiner), lekdeig eller noe lett ledende som en nøkkel.

Dette prosjektet startet mer som en læringsopplevelse. Tanten min hadde nettopp avsluttet en spesialundervisningstime som brukte MakeyMakeys. Hun og de andre 15 studentene hadde kjøpt hver sin MakeyMakeys for $ 50. Jeg tilbød at jeg kunne lage en for mindre enn $ 40, og resten er historie.

Et raskt notat: dette prosjektet er basert på det originale designet som tilbys gjennom Open Source Hardware -lisensen av Jay Silver og Eric Rosenbaum. Jeg gir dem full kreditt og takker for deres generøsitet.

Trinn 1: Forskning

Det første trinnet er å finne ut hvordan en tradisjonell MakeyMakey fungerer, for deretter å finne delene og leverandørene for å bygge en selv. Heldig for deg, jeg gjorde så mye jeg kunne for deg, og kondenserte det ned til det du trenger å vite.

Først utnytter en MakeyMakey bruken av pull-up-motstander. Kort oppsummert er en pull-up-motstand en komponent som garanterer at datamaskinen vil registrere en "no-touch" til pinnen faktisk blir berørt. Uten en opptrekkmotstand aner datamaskinen ikke om pinnen blir berørt eller ikke berørt.

Når det gjelder avklaring, er motstander fysiske komponenter som du kan se og føle. En opptrekkmotstand er en normal motstand, bare koblet til for å gjøre en bestemt jobb (den jobben er å "trekke opp" en pinne).

Nå kommer motstander i mange verdier, målt i ohm. Alt har motstand, men motstander er laget med en bestemt motstandsverdi. En typisk opptrekksmotstand er vanligvis omtrent 10 000 Ω (ohm). De som er på en MakeyMakey er 22 000 000 (22 millioner) ohm, slik at ethvert objekt som har mindre enn 22 M Ω kan fungere som en bryter.

Fra fingertupp til fingertupp har du en motstand på alt fra 1 000 Ω til 100 000 Ω, avhengig av hvor fuktig huden din er. Det gir deg omtrent 21,9M Ω (22M - 100K = 21,9M) for ethvert objekt du vil bruke. Metall, salt, til og med blyet fra en blyant vil fungere, så lenge motstanden er mindre enn 22M Ω.

Hvis du vil ha en mer grunnleggende forklaring på hvordan en MakeyMakey fungerer, har MakeyMakey et godt svar.

Trinn 2: Planlegging/kjøp

For dette trinnet bruker vi Eagle CAD -programvare, som for tiden eies av Autodesk. Hvis du ikke har denne programvaren, kan du laste ned en gratis prøveperiode på ett år. Når jeg refererer til endringer eller til bruk av et bestemt verktøy, bruker jeg Eagle -programvare. Jeg vil dele min endelige design, skjønt.

Nå som du har en grunnleggende forståelse av hvordan en MakeyMakey fungerer, kan du begynne å bestille ting. Jeg lastet ned SparkFuns design for en MakeyMakey, og endret den for å gjøre monteringen enklere. Den originale designen brukte SMD (Surface Mount Devices) i størrelsen 0402. Disse bitene er små, omtrent 0,4 mm x 0,2 mm. Jeg prøvde det, men mistet nesten halvparten av alle brikkene.

For å gjøre det lettere for deg selv, endre størrelsen på komponentene til størrelse 0603 eller større. For å erstatte disse tingene, bruk bare "Erstatt" -verktøyet. Siden dette ikke er en Eagle -opplæring, vil jeg anta at du vet hvordan du jobber med Eagle.

For å bestille PCB (Printed Circuit Board), eller brettet som alt er plassert på, dro jeg til OSHPark. De lager PCB av høy kvalitet veldig raskt og veldig billig. De har minimum bestillingsmengde på tre, men du kan ikke slå prisen. Her er lenken til designet mitt.

For deler må du gå til DigiKey eller en annen elektronikkleverandør. Jeg kan dessverre ikke dele handlekurven min, men det bør ikke ta mer enn 20 minutter å fullføre og bestille en vogn. Jeg har imidlertid tatt med et Excel -ark med lenker. Bare noen få notater før du bestiller:

• Sørg for at det er en 44TQFP -pakke når du legger til ATMEGA32u4 i handlekurven
• DigiKey -forsendelse er dyrt. Det er bedre å få mer enn du trenger, slik at hvis en er tapt eller skadet, har du statister.
• DigiKey har bulkrabatter. For eksempel er en motstand $ 0,10, men 10 av dem er $ 0,11. Bruk rabatten!
• Sikringer er litt dyrere, men kjøp minst en ekstra. Du kan takke meg senere.
• Jeg kunne ikke finne noen lysdioder på DigiKey, så jeg brukte dem ikke. Hvis du gjør det, trenger du imidlertid 330 Ω motstander for å følge dem.

Annet enn det er det ganske rett frem. Her er Excel -arket som jeg brukte til å bestille:

Trinn 3: Bygg det

Nå kommer den morsomme delen: å sette alt sammen. Dette er ikke en overflatemonteringslederveiledning, men her er en flott opplæring. Når det gjelder lodding av forskjellige størrelser, bør de alle fungere likt til slutt. Dette trinnet er sannsynligvis det vanskeligste og mest tid å ta, men det bør ikke drepe deg (jeg anbefaler å krysse fingrene for å være trygg). Her er bare noen tips jeg lente meg mens jeg jobbet med dette:

• Når det gjelder ATMEGA32u4 mikrokontroller, var den beste måten jeg fant å tinne en pute på et hjørne av brettet, og deretter legge brikken på toppen, riktig orientert. Etter at du har låst den på plass ved å smelte hjørneputen, laster du opp alle pinnene med loddetinn. Det bør være enorme loddebroer. Deretter, ved hjelp av loddeveien, smelter du loddetinnet på nytt for å fjerne det. Dette etterlater et fint resultat, uten shorts.
• Kontroller pinnene under USB Mini-B-kontakten før du prøver å koble til USB-kabelen. Mitt første forsøk hadde en liten bro under kontakten, noe som forårsaket skade på brikken.
• Når det gjelder rekkefølgen på deler, start med AMTEGA32u4 mikrokontroller, gå deretter til kondensatorer, motstander, klokken og til slutt de kvinnelige topptekstene med USB -kontakten.

Trinn 4: Kode

Nå kommer det siste, mest tilfredsstillende trinnet (bare når det fungerer er det tilfredsstillende). For å kode en tilpasset Arduino må du først brenne oppstartslasteren. En bootloader er en liten bit kode som er programmert i hver Arduino på fabrikken for å fortelle Arduino hva den skal gjøre når den starter og hva den skal gjøre med koden du programmerer den med. Siden det er gjort på Arduino -fabrikken, må vi gjøre det også. For å gjøre dette kan vi bruke en annen, ferdiglaget Arduino, til å programmere den. Dette krever en Arduino med en ATMEGA328 -brikke (for eksempel en Uno eller Nano). For å gjøre dette, vil vi følge SparkFuns guide. Hekt pinnene som vist:

Arduino || MakeyMakey

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - NULLSTILL

Gå deretter inn i Arduino IDE, velg Arduino -kortet du bruker til å programmere MakeyMakey. Under eksempler, åpne skissen "Arduino som ISP". Last den opp til Arduino, akkurat som du normalt ville gjort. Velg deretter under Verktøy under "Arduino/Genuino Micro". Under Verktøy> Programmerer velger du deretter 'Arduino som ISP' (ikke å forveksle med 'ArduinoISP'). Deretter, under Verktøy, velger du 'Burn Bootloader'. Etter noen minutter skal IDE si "Ferdig brenning av bootloader". Din MakeyMakey er nå klar til å fungere som enhver annen Arduino.

Det neste trinnet er å gå til MakeyMakey's GitHub og til 'firmware' -delen. Bare kopier og lim inn 'makey_makey.ino' og 'settings.h' i Notisblokk, og lagre dem i henhold til deres respektive utvidelser. Nå åpner du det nylig lagrede 'makey_makey.ino', åpner det med Arduino IDE og laster det opp til MakeyMakey -kortet. Du bør nå ha fullt fungerende MakeyMakey! Gratulerer!

Trinn 5: Spill

Hva kan du gjøre med din nye MakeyMakey? Det er så mange alternativer, med noen morsomme apper eller nettsteder å bruke oppført på MakeyMakeys nettsted. Hvis du har en idé å dele, vennligst gjør det! Jeg, og mange andre, vil gjerne høre ideene dine! Jeg har tatt med noen bilder av det jeg har sett eller funnet på selv.

Som et sidebemerkning: Hvis du har tilbakemelding på denne instruksjonsbaserte, gode eller dårlige, vennligst la den stå i kommentarene. Jeg har prøvd å bli en bedre forfatter, så all kritikk blir verdsatt. Takk!