Көнүмүш Arduino (арзан MakeyMakey): 5 кадам (Сүрөттөр менен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Саламатсызбы - Мен 14 жаштамын (жок дегенде мен ушул Нускаманы жазганда) жана бул долбоорду жергиликтүү университеттин профессоруна, ошондой эле майып балдар менен иштеген чоң энеме арнап кургам.

Эгерде сиз бул Нускаманы жактырсаңыз же мен муну (майып балдарга) жасап жаткан себебимди колдосоңуз, анда комментарий калтырыңыз!

Макей Макей - бул MITтин эки бүтүрүүчүсү Jay Silver жана Eric Rosenbaum тарабынан SparkFun Electronics менен өнөктөштүктө иштелип чыккан жана иштелип чыккан Arduino негизделген такта. Бул клавиатура жана чычкан катары иштейт, негизинен сиздин компьютериңизге экинчи клавиатура менен чычканды кошот. Күмүш менен Розенбаум киргизген чыныгы жаңылык "тийүү сезүү" жөндөмү болгон. Укмуштуудай баалуу тарткычтарды колдонуп, алар күнүмдүк нерселерди баскыч катары колдоно алышты.

MakeyMakey үчүн көптөгөн мүмкүнчүлүктөр жана идеялар бар, бирок менин сүйүктүүлөрүмдүн бири - мүмкүнчүлүгү чектелген балдар үчүн колдонуу. Стандарттык QWERTY клавиатурасын колдонуу үчүн манжаларын жакшы пайдалана албагандар клавиатура эмулятору катары MakeyMakey колдоно алышат. Мүмкүнчүлүгү чектелген балдар күнүмдүк нерселерди клавиатуранын ачкычы катары колдоно алышып, мөмө (банан, алма же апельсин) сыяктуу нерселерди, камыр ойнотууну же ачкыч катары бир аз өткөргүчтү колдоно алышат.

Бул долбоор көбүрөөк тажрыйба катары башталды. Менин таежем Макеймакейлерди колдонгон атайын билим берүү сабагын жаңы эле бүтүргөн. Ал жана башка 15 окуучу ар бири 50 $ га өз MakeyMakeys сатып алышкан. Мен 40 доллардан азыраак акча таба алаарымды сунуштадым, калганы тарых.

Кыскача эскертүү: бул долбоор Жай Силвер жана Эрик Розенбаумдун Open Source Hardware лицензиясы аркылуу берилген оригиналдуу дизайнга негизделген. Мен аларга толук ыраазычылык билдирем жана берешендиги үчүн толук ыраазычылык билдирем.

1 -кадам: Изилдөө

Биринчи кадам - салттуу MakeyMakey кантип иштээрин билүү, андан кийин өзүңүз куруу үчүн тетиктерди жана жеткирүүчүлөрдү табуу. Сиз үчүн бактыга жараша, мен сиз үчүн колумдан келгендин баарын кылдым жана аны сиз билишиңиз керек болгон нерсеге кыскарттым.

Биринчиден, MakeyMakey тартма резисторлорду колдонот. Кыскача айтканда, тартылуучу каршылык-бул пин туташканга чейин компьютердин "тийбөө" каттоосуна кепилдик берген компонент. Тартуу каршылыгы жок болсо, компьютер төөнөгүч тийип же тийбей турганын түшүнбөйт.

Түшүндүрүүгө келсек, резисторлор - бул сиз көрө турган жана сезе турган физикалык компоненттер. Тартуу каршылыгы-бул кадимки резистор, белгилүү бир жумушту аткаруу үчүн зым менен байланышкан (бул жумуш пинди "тартуу").

Эми, резисторлор Ом менен өлчөнгөн көптөгөн баалуулуктарга ээ. Баары каршылыкка ээ, бирок резисторлор белгилүү бир каршылык мааниси менен жасалган. Кадимки тартылуу каршылыгы, адатта, болжол менен 10 000 Ом (Ом). MakeyMakeyде болгондор 22, 000, 000 (22 миллион) ом болуп, 22М thanдан аз объектилердин которгуч катары иштөөсүнө мүмкүндүк берет.

Манжаңыздын учунан манжаңыздын учуна чейин, териңиздин нымдуулугуна жараша, 1 000 Ω ден 100 000 Ω чейин каршылык көрсөтө аласыз. Бул сиз колдонгуңуз келген объекттер үчүн болжол менен 21.9M with (22M - 100K = 21.9M) калтырат. Металл, туз, карандаштан жасалган коргошун да иштейт, эгерде каршылык 22Мден аз болсо.

Эгер сиз MakeyMakeyдин кантип иштээри жөнүндө негизги түшүндүрмө алгыңыз келсе, MakeyMakey сонун жооп берет.

2 -кадам: Пландаштыруу/Сатып алуу

Бул кадам үчүн биз учурда Autodeskке таандык Eagle CAD программасын колдонобуз. Эгер сизде бул программа жок болсо, бир жылдык акысыз сыноону жүктөп алсаңыз болот. Мен өзгөртүүлөргө же белгилүү бир инструменттин колдонулушуна кайрылганда, мен Eagle программасын колдонуп жатам. Мен акыркы дизайнымды бөлүшөм.

Эми сиз MakeyMakey кантип иштээри жөнүндө негизги түшүнүккө ээ болгон соң, сиз нерселерди заказ кыла баштасаңыз болот. Мен SparkFunдун дизайнын MakeyMakey үчүн жүктөп алып, аны монтаждоону жеңилдетүү үчүн өзгөртүп койдум. Оригиналдуу дизайн SMD (Surface Mount Devices) өлчөмүндө колдонулган 0402. Бул бөлүктөр кичинекей, болжол менен 0,4 мм х 0,2 мм. Мен сынап көрдүм, бирок бардык бөлүктөрдүн дээрлик жарымын жоготуп алдым.

Өзүңүз үчүн оңой болушу үчүн, компоненттердин өлчөмүн 0603 же андан чоңураак кылып өзгөртүңүз. Бул нерселерди алмаштыруу үчүн жөн гана "Алмаштыруу" куралын колдонуңуз. Бул Бүркүттүн үйрөткүчү болбогондуктан, сиз Бүркүт менен кантип иштөөнү билесиз деп ойлойм.

PCBге (Printed Circuit Board) же бардыгына коюлган тактага заказ кылуу үчүн мен OSHParkка бардым. Алар жогорку сапаттагы ПХБны абдан тез жана абдан арзан жасашат. Алардын минималдуу үч заказ саны бар, бирок сиз бааны жеңе албайсыз. Бул жерде менин дизайныма шилтеме бар.

Бөлүктөр үчүн DigiKeyге же башка электроника провайдерине барышыңыз керек. Тилекке каршы, мен арабамды бөлүшө албайм, бирок арабаны бүтүрүү жана заказ кылуу үчүн 20 мүнөттөн ашык убакыт кетпеши керек. Менде шилтемелер бар Excel баракчасы бар. Заказ кылардан мурун бир нече эскертүүлөр:

• ATMEGA32u4 арабаңызга кошкондо, бул 44TQFP пакети экенин тактаңыз
• DigiKey жеткирүү кымбат. Керек болгондон көбүрөөк алуу жакшы, андыктан бирөө жоголуп же бузулуп калса, анда сизде кошумча нерселер бар.
• DigiKey жапырт арзандатууларга ээ. Мисалы, бир резистор 0,10 доллар, бирок анын 10у 0,11 доллар. Арзандатууну колдонуңуз!
• Сактандыргычтар бир аз кымбатыраак, бирок жок дегенде бир кошумча сатып алыңыз. Сиз мага кийинчерээк ыраазычылык билдирсеңиз болот.
• Мен DigiKeyден эч кандай светодиод таба албадым, ошондуктан мен аларды колдонгон жокмун. Эгер андай кылсаңыз, алар менен баруу үчүн сизге 330 Ω резистор керек болот.

Башкача айтканда, бул түз эле алдыга. Бул жерде мен заказ кылуу үчүн колдонгон Excel баракчасы:

3 -кадам: Аны куруңуз

Эми кызыктуу бөлүгү келет: баарын бириктирүү. Бул жер үстүндөгү монтаждоочу гид эмес, бирок бул жерде эң сонун үйрөткүч. Ар кандай өлчөмдөгү компоненттерди ширетүүгө келсек, алар аягында бирдей иштеши керек. Бул кадам, балким, эң оор жана көп убакытты талап кылат, бирок ал сизди өлтүрбөшү керек (мен коопсуз болуу үчүн бармактарыңыздан өтүүнү сунуштайм). Бул жерде мен иштеп жатканда таянган бир нече кеңештер:

• ATMEGA32u4 микроконтроллерине келсек, мен тапкан эң жакшы жол - тактайдын бир бурчуна калай салуу, анан чипти үстүнө туура багыттоо. Андан кийин, бурчтук аянтчаны эритип, бекитип койгондон кийин, бардык казыктарды ширетүүчү менен жүктөңүз. Чоң ширетүүчү көпүрөлөр болушу керек. Андан кийин, ширетүүчү таякчаңызды колдонуп, аны кайра эритип, аны алып салыңыз. Бул жакшы жыйынтык берет, эч кандай шорты жок.
• USB кабелин туташтырууга аракет кылардан мурун, USB Mini-B туташтыргычынын астындагы төөнөгүчтөрдү текшериңиз. Биринчи аракетимде туташтыргычтын астында кичинекей көпүрө болгон, микросхеманын бузулушуна алып келген.
• Бөлүктөрдүн тартибине келсек, AMTEGA32u4 микроконтроллеринен баштаңыз, андан кийин конденсаторлорго, резисторлорго, саатка жана акыры USB туташтыргычы бар аял баштарына өтүңүз.

4 -кадам: Код

Эми акыркы, эң канааттандырарлык кадам келет (ал иштегенде гана канааттандырат). Ыңгайлаштырылган Arduino коддоо үчүн, алгач жүктөгүчтү өрттөшүңүз керек. Жүктөгүч - бул заводдун ар бир Arduino программасына киргизилген кичинекей код, бул Arduinoго жаңы баштаганда эмне кылуу керектигин жана аны коддогон код менен эмне кылуу керектигин айтуу үчүн. Бул Arduino фабрикасында жасалгандыктан, биз дагы ошондой кылышыбыз керек. Бул үчүн, биз аны программалоо үчүн башка, алдын ала жасалган Arduino колдоно алабыз. Бул үчүн ATMEGA328 чипи бар Arduino керек (мисалы, Uno же Nano). Бул үчүн биз SparkFun көрсөтмөсүн аткарабыз. Төмөндөгү сүрөттөрдү көрсөтүңүз:

Arduino || MakeyMakey

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - КАЙРА ЖӨНДӨӨ

Андан кийин, Arduino IDEге кирип, MakeyMakey программаңызды колдонуп жаткан Arduino тактасын тандаңыз. Мисалдардын астында 'Arduino ISP катары' эскизин ачыңыз. Адаттагыдай эле, аны Arduinoго жүктөңүз. Андан кийин, Куралдар астында, "Ардуино/Генуино Микро" тактасынан тандаңыз. Андан кийин Куралдар> Программисттин астынан 'Arduino ISP катары' тандаңыз ('ArduinoISP' менен чаташтырбоо керек). Андан кийин, дагы бир жолу Куралдар астынан, "Bootloader'ди күйгүзүңүз" дегенди тандаңыз. Бир нече мүнөттөн кийин IDE "жүктөөчү күйгүзүлдү" деп айтышы керек. Сиздин MakeyMakey азыр башка Arduino сыяктуу иштөөгө даяр.

Кийинки кадам - MakeyMakey's GitHubга жана 'firmware' бөлүмүнө өтүү. Жөн гана 'makey_makey.ino' менен 'settings.h' блокнотуна көчүрүп чаптаңыз жана аларды тиешелүү кеңейтүүлөрүнө жараша сактаңыз. Эми, жаңы сакталган 'makey_makey.ino' ачыңыз, аны Arduino IDE менен ачыңыз жана аны MakeyMakey тактаңызга жүктөңүз. Сизде азыр толук иштей турган MakeyMakey болушу керек! Куттуктайм!

5 -кадам: Ойноңуз

Жаңы MakeyMakey менен сиз эмне кыла аласыз? Көптөгөн мүмкүнчүлүктөр бар, кээ бир кызыктуу колдонмолор же веб -сайттар MakeyMakey веб -сайтында көрсөтүлгөн. Эгер сизде бөлүшө турган оюңуз болсо, анда сураныч! Мен жана башка көптөгөн адамдар сиздин идеяларыңызды уккубуз келет! Мен көргөндөрдүн же өзүм ойлоп тапкандардын сүрөттөрүн киргиздим.

Кошумча эскертүү катары: Эгерде сизде бул Инструкция боюнча жакшы же жаман пикирлер болсо, аны комментарийге калтырыңыз. Мен мыкты жазуучу болууга аракет кылып келгем, ошондуктан ар кандай сынды баалашат. Рахмат!