Arduino-drevet halskæde: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Jeg ledte efter et godt Arduino-projekt til min ferie sidste år. Men hvad skal man gøre? Min lille datter blev meget overrasket, da jeg tilbød hende denne "elektroniske" halskæde, og også meget glad. Jeg håber, at den person, som du vil tilbyde din præstation, også vil være meget glad.

Selve juvelen består af en Micro Controller og en RGB LED, der har de samme dimensioner. Halskæden består af en meget tynd messingtråd, der let kan loddes med lille tintråd. Strømforsyningen er et simpelt 3V møntcelle litiumbatteri. Jeg brugte et lille stykke klæbende papir, der findes i mit eget hjemmeapotek, for at beskytte og isolere batteripakken.

Trin 1: Værktøjer og materialer

Værktøjer

• loddejern, 0,5 mm tinlodningstråd
• en lup, fordi ledninger til lodning er så små
• en computer med Arduino -software installeret
• en internetudbyder, som forklaret her
• en lille ledningsskærer

Materialer

• et CR2032 batteri med dets batterikælder (bestående af to dele, en for hver pol)
• meget tynd messingtråd
• en RGB LED i en 5050 -pakke, med en WS2812B -chip indeni (dette er vigtigt, fordi du kan finde 5050 LED uden WS2812B -controlleren indeni)
• et lille stykke medicinsk klæbende papir
• en Atmel Attiny85-20SU SMD Micro Controller Unit
• en billig simpel halskæde

Trin 2: Elektronisk skematisk

Den elektroniske skematik er meget ligetil, fordi der ikke er nogen passive komponenter, som modstande, kondensatorer eller induktanser, og fordi der kun er 3 komponenter, inklusive batteriet.

Den strømforsyning, jeg har brugt, er et 3V CR2032 litiumbatteri. Dens spænding er lavere end den, der er nævnt i WS2812B -databladet, men efter test led RGB -LED ikke af dette 2V -fald.

Det faktum at kunne bruge et simpelt 3V møntcellebatteri var en meget vigtig betingelse for mig for at gøre dette projekt levende. Vi kan ikke forestille os en halskæde med en stor tung batteripakke som strømkilde.

Micro Controller Unit (MCU) fungerer også meget godt med dette 3V spændingsniveau.

Jeg målte en middelstrøm på 5,3 mA. Sådanne CR2032 litiumbatterier har en typisk kapacitet på 200 mAh. Det betyder, at du med et helt nyt batteri kunne lade systemet tænde i 40 timer. Men selv halvdelen ville stort set være nok til almindelig brug.

Trin 3: Softwaren

Micro Controller Unit er en ATTINY85 (~ $ 1) fra Atmel. Jeg programmerede det med en billig Arduino Nano (en klon fundet på ebay for omkring $ 5). Men hvis du ejer et ægte Arduino -bord, kan du også bruge det til det.

Arduino Nano er blevet programmeret med skitsen "Arduino as ISP".

Skitsen til programmering i ATTINY85 Micro Controller er givet som vedhæftet fil på dette trin: JeweLED.ino

Pas på, at du skal brænde bootloaderen for at MCU'en er fuldt programmeret. Dette blinker faktisk ikke Arduino bootloader på MCU, men blinker nogle vigtige konfigurationssikringer. Uden at gøre dette vil skitsen slet ikke køre.

Den korttype, der skal vælges, skal være: Attiny85 @ 8MHz (intern oscillator, BOD deaktiveret).

BOD står for Brown-Out Detect. Dette er en særlig funktion, der lukker MCU'en, når strømmen går under 4,3V. Dette er nyttigt for at undgå at beskadige genopladelige batterier. Men i vores tilfælde skal den deaktiveres, fordi vi får strøm til vores MCU med kun 3V, og endnu mindre.

Trin 4: Samling

Det første trin er at samle MCU'en med LED'en.

Når den er programmeret, skal kun pin 4, 5 og 8 i Atmel MCU opbevares. De andre stifter kan fjernes, fordi det er unødvendigt.

Pin 4 i MCU skal loddes med pin 3 i 5050 -pakken. Dette vil blive forbundet til batteriets negative pol.

Pin 8 i MCU skal loddes med pin 1 i 5050 -pakken. Dette vil blive forbundet til batteriets positive pol.

Pin 5 i MCU skal loddes med pin 4 i 5050 -pakken. Pin 5 svarer til PIN0 for Arduino for denne type MCU.

Brug det medicinske klæbende papir til at isolere møntcellebatteriet fra huden. Dette giver dig mulighed for at fastgøre den negative del af messingtråden til batteriets negative pol.

Der er ingen afbryder på denne montering. For at slukke for LED'en skal du åbne halskæden ved at trække den negative ledning ud af batteripakken.

Og det er alt.

Trin 5: Testning og tuning

Som du kan se på nærbillede, har jeg loddet to meget små ringe af messingtråd på GND- og VDD-benene. Formålet med dette er at fastgøre denne "elektroniske" juvel til halskæden.

Til første test brugte jeg kun messingtråden som halskæde. Messingstråden er nødvendig for at sikre elektriske kontakter, men er ikke nok. Messingstråden er for let i vægt, og batteriet bag nakken er for tungt i forhold til LED'en på forsiden. Så jeg var nødt til at bruge en rigtig halskæde for at batteriet skulle blive på plads.

Du skal opdele halskæden i to dele af lige længde og lukke disse to dele på juvelringene.

Jeg snoede messingtråden ind i hver sløjfe i halskæden. Tråden er næsten usynlig og sikrer den elektriske ledning samt stivheden i hele konstruktionen.

En anden måde at lave den elektriske ledning på er at bruge rustfrit ledende gevind, som du kan finde på Adafruit for nogle dollars.

På videoen kan du se JeweLED i aktion.

God fornøjelse!

Se det i aktion