Tilpasset Arduino (billigere MakeyMakey): 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Hej - jeg er 14 år (det var jeg i hvert fald, da jeg skrev denne Instructable), og jeg byggede dette projekt for en professor på et lokalt universitet samt for min bedstemor, der arbejder med børn med et handicap.

Hvis du kan lide denne instruerbare eller støtter årsagen, som jeg laver dette til (børn med handicap), skal du gå videre og efterlade en kommentar!

A Makey Makey er en Arduino -baseret tavle designet og udviklet af to MIT -kandidater, Jay Silver og Eric Rosenbaum, i et partnerskab med SparkFun Electronics. Det fungerer som et tastatur og en mus, og tilføjer i det væsentlige et sekundært tastatur og en mus til din pc. Den virkelige innovation, som Silver og Rosenbaum introducerede, var evnen til "touch sensing". Ved hjælp af utroligt høje værdi pull-up modstande kunne de bruge dagligdags objekter som knapper.

Mange muligheder og ideer til MakeyMakey findes derude, men en af mine favoritter er brugen til børn med handicap. Dem, der ikke kan bruge deres fingre godt nok til at bruge et standard QWERTY -tastatur, kan bruge en MakeyMakey som tastaturemulator. Da handicappede børn er i stand til at bruge dagligdags genstande som nøgler til et tastatur, kan de bruge ting som frugt (bananer, æbler eller appelsiner), legedej eller noget let ledende som en nøgle.

Dette projekt startede mere som en læringsoplevelse. Min tante havde lige afsluttet en specialundervisningstime, der brugte MakeyMakeys. Hun og de andre 15 elever havde hver købt deres egen MakeyMakeys for $ 50. Jeg tilbød, at jeg kunne lave en for mindre end $ 40, og resten er historie.

En hurtig note: dette projekt er baseret på det originale design, der venligst leveres gennem Open Source Hardware -licensen af Jay Silver og Eric Rosenbaum. Jeg giver dem fuld kredit og takker for deres generøsitet.

Trin 1: Undersøg

Det første trin er at finde ud af, hvordan en traditionel MakeyMakey fungerer, for derefter at finde delene og leverandørerne til at bygge en selv. Heldigt for dig, jeg gjorde så meget jeg kunne for dig, og kondenserede det ned til det, du har brug for at vide.

For det første udnytter en MakeyMakey brugen af pull-up-modstande. Kort fortalt er en pull-up-modstand en komponent, der garanterer, at computeren registrerer et "ikke-berøring", indtil stiften faktisk røres. Uden en pull-up-modstand aner computeren ikke, om stiften er rørt eller ikke rørt.

Hvad angår afklaring, er modstande fysiske komponenter, som du kan se og føle. En pull-up modstand er en normal modstand, der bare er forbundet til at udføre et bestemt stykke arbejde (det job er at "trække" en stift op).

Nu findes modstande i mange værdier, målt i ohm. Alt har modstand, men modstande er lavet med en bestemt modstandsværdi. En typisk pull-up-modstand er normalt omkring 10.000 Ω (ohm). Dem, der er på en MakeyMakey, er 22.000.000 (22 millioner) ohm, hvilket gør det muligt for ethvert objekt, der har mindre end 22M Ω, at fungere som en switch.

Fra fingerspids til fingerspids har du en modstand på alt fra 1.000 Ω til 100.000 Ω, afhængigt af våd din hud er. Det efterlader dig med omkring 21,9M Ω (22M - 100K = 21,9M) for ethvert objekt, du vil bruge. Metal, salt, selv blyet fra en blyant virker, lige så længe modstanden er mindre end 22M Ω.

Hvis du gerne vil have en mere grundlæggende forklaring på, hvordan en MakeyMakey fungerer, har MakeyMakey et godt svar.

Trin 2: Planlægning/køb

Til dette trin bruger vi Eagle CAD -software, der i øjeblikket ejes af Autodesk. Hvis du ikke har denne software, kan du downloade en gratis prøveperiode på et år. Når jeg refererer til ændringer eller til brugen af et specifikt værktøj, bruger jeg Eagle -software. Jeg vil dog dele mit endelige design.

Nu hvor du har en grundlæggende forståelse for, hvordan en MakeyMakey fungerer, kan du begynde at bestille ting. Jeg downloadede SparkFuns design til en MakeyMakey, og ændrede det for at gøre monteringen lettere. Det originale design brugte SMD (Surface Mount Devices) i størrelsen 0402. Disse stykker er små, cirka 0,4 mm x 0,2 mm. Jeg prøvede det, men mistede næsten halvdelen af alle stykker.

For at gøre det lettere for dig selv, skal du ændre størrelserne på komponenterne til størrelse 0603 eller større. For at erstatte disse ting skal du bare bruge værktøjet "Erstat". Da dette ikke er en Eagle -tutorial, antager jeg, at du ved, hvordan du arbejder med Eagle.

For at bestille printkortet (Printed Circuit Board) eller kortet, som alt er placeret på, gik jeg til OSHPark. De fremstiller printkort af høj kvalitet meget hurtigt og meget billigt. De har minimum bestillingsmængde på tre, men du kan ikke slå prisen. Her er linket til mit design.

For dele skal du gå til DigiKey eller en anden elektronikudbyder. Jeg kan desværre ikke dele min vogn, men det bør ikke tage mere end 20 minutter at fuldføre og bestille en vogn. Jeg har dog inkluderet et Excel -ark med links. Bare et par noter, inden du bestiller:

• Sørg for, at når du tilføjer ATMEGA32u4 til din kurv, at det er en 44TQFP -pakke
• DigiKey forsendelse er dyrt. Det er bedre at få mere, end du har brug for, så hvis du går tabt eller beskadiget, har du ekstramateriale.
• DigiKey har bulkrabatter. For eksempel er en modstand $ 0,10, men 10 af dem er $ 0,11. Brug rabatten!
• Sikringer er lidt dyrere, men køb mindst en ekstra. Du kan takke mig senere.
• Jeg kunne ikke finde nogen lysdioder på DigiKey, så jeg brugte dem bare ikke. Hvis du gør det, skal du dog bruge 330 Ω modstande for at følge dem.

Bortset fra det er det ret lige frem. Her er Excel -arket, som jeg brugte til bestilling:

Trin 3: Byg det

Nu kommer den sjove del: at sætte det hele sammen. Dette er ikke en overflademonteringslodningsguide, men her er en god tutorial. Hvad angår lodning af forskellige størrelseskomponenter, bør de alle fungere ens i sidste ende. Dette trin er nok det sværeste og mest tidskrævende, men det bør ikke dræbe dig (jeg anbefaler dog at krydse fingre for at være sikker). Her er blot et par tips, jeg lænede mig op ad, mens jeg arbejdede med dette:

• Hvad angår ATMEGA32u4 mikrokontroller, var den bedste måde jeg fandt at tin en pude på et hjørne af brættet og derefter lægge chippen ovenpå, orienteret korrekt. Efter at have låst det på plads ved at smelte hjørnepuden, skal du fylde alle stifterne med loddetin. Der skulle være enorme loddebroer. Brug derefter din loddevæske til at smelte loddet igen for at fjerne det. Dette efterlader et flot resultat uden shorts.
• Inden du forsøger at tilslutte USB-kablet, skal du kontrollere stifterne under USB Mini-B-stikket. Mit første forsøg havde en lille bro under stikket, der forårsagede skade på chippen.
• Hvad angår rækkefølge af dele, start med AMTEGA32u4 mikrokontroller, gå derefter til kondensatorer, modstande, uret og til sidst de kvindelige headere med USB -stikket.

Trin 4: Kode

Nu kommer det sidste, mest tilfredsstillende trin (kun når det virker, er det tilfredsstillende). For at kode en brugerdefineret Arduino skal du først brænde bootloaderen. En bootloader er et lille stykke kode, der er programmeret i hver Arduino på fabrikken for at fortælle Arduinoen, hvad de skal gøre, når den først starter, og hvad de skal gøre med den kode, du programmerer den med. Da det gøres på Arduino -fabrikken, skal vi også gøre det. For at gøre dette kan vi bruge en anden, færdiglavet Arduino, til at programmere den. Dette kræver en Arduino med en ATMEGA328 -chip (f.eks. En Uno eller Nano). For at gøre dette vil vi følge SparkFuns guide. Tilslut stifterne som vist:

Arduino || MakeyMakey

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - NULSTIL

Gå derefter ind i Arduino IDE, vælg det Arduino -kort, du bruger til at programmere din MakeyMakey. Under eksempler skal du åbne skitsen 'Arduino som ISP'. Upload den til din Arduino, ligesom du normalt ville. Vælg derefter under Værktøjer under Board 'Arduino/Genuino Micro'. Vælg derefter 'Værktøjer> Programmerer' Arduino som internetudbyder '(ikke at forveksle med' ArduinoISP '). Vælg derefter 'Burn Bootloader' igen under Værktøjer. Efter et par minutter skulle IDE sige "Færdig med at brænde bootloader". Din MakeyMakey er nu klar til at fungere som enhver anden Arduino.

Det næste trin er at gå til MakeyMakeys GitHub og til sektionen 'firmware'. Bare kopier og indsæt 'makey_makey.ino' og 'settings.h' i Notesblok, og gem dem i henhold til deres respektive udvidelser. Åbn nu dit nyligt gemte 'makey_makey.ino', åbn det med Arduino IDE, og upload det til dit MakeyMakey -bord. Du skal nu have fuldt fungerende MakeyMakey! Tillykke!

Trin 5: Spil

Hvad kunne du gøre med din nye MakeyMakey? Der er så mange muligheder, med nogle sjove apps eller websteder at bruge opført på MakeyMakeys websted. Hvis du har en idé at dele, så gør det! Jeg og mange andre vil meget gerne høre dine ideer! Jeg har inkluderet nogle billeder af det, jeg har set eller fundet på mig selv.

Som en sidebemærkning: Hvis du har feedback på denne Instructable, god eller dårlig, bedes du efterlade den i kommentarerne. Jeg har forsøgt at blive en bedre forfatter, så enhver kritik er værdsat. Tak!