Arduino piedziņas kaklarota: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Gada beigu brīvdienās es meklēju labu Arduino projektu. Bet ko darīt? Mana mazā meita bija ļoti pārsteigta, kad piedāvāju viņai šo "elektronisko" kaklarotu, un bija arī ļoti laimīga. Es ceru, ka cilvēks, kuram jūs piedāvāsit savu sasniegumu, arī būs ļoti laimīgs.

Dārgakmens sastāv no mikrokontrollera un RGB gaismas diodes ar vienādiem izmēriem. Kaklarota sastāv no ļoti plānas misiņa stieples, ko var viegli pielodēt ar mazu skārda stiepli. Barošana ir vienkārša 3 V monētu šūnu litija baterija. Lai aizsargātu un izolētu akumulatoru, es izmantoju nelielu līmpapīra lapu, kas atrodama manā mājas aptiekā.

1. darbība: rīki un materiāli

Rīki

• lodāmurs, 0,5 mm alvas lodēšanas stieple
• lupu, jo vadi līdz lodēšanai ir tik mazi
• dators ar instalētu Arduino programmatūru
• ISP programmētājs, kā paskaidrots šeit
• mazs vadu griezējs

Materiāli

• CR2032 akumulators ar akumulatora pagrabu (sastāv no divām daļām, pa vienam katram polim)
• ļoti plāna misiņa stieple
• viena RGB LED 5050 iepakojumā ar WS2812B mikroshēmu iekšpusē (tas ir svarīgi, jo jūs varat atrast 5050 LED bez WS2812B kontroliera iekšpusē)
• neliels medicīniskā līmpapīra gabals
• Atmel Attiny85-20SU SMD mikro kontroliera bloks
• vienkārša lēta kaklarota

2. darbība: elektroniskā shēma

Elektroniskā shēma ir ļoti vienkārša, jo nav pasīvu komponentu, piemēram, rezistoru, kondensatoru vai induktivitātes, un tāpēc, ka ir tikai 3 sastāvdaļas, ieskaitot akumulatoru.

Barošanas bloks, ko esmu izmantojis, ir 3V CR2032 litija akumulators. Tā spriegums ir zemāks nekā tas, kas minēts WS2812B datu lapā, taču pēc pārbaudes RGB LED necieta no šī 2 V krituma.

Fakts, ka varēšu izmantot vienkāršu 3 V monētu šūnu bateriju, man bija ļoti svarīgs nosacījums, lai padarītu šo projektu dzīvu. Mēs nevaram iedomāties kaklarotu ar lielu smagu akumulatoru kā enerģijas avotu.

Ar šo 3V sprieguma līmeni ļoti labi darbojas arī mikrokontroles bloks (MCU).

Es izmērīju vidējo strāvu 5,3 mA. Šādas CR2032 litija baterijas tipiskā ietilpība ir 200 mAh. Tas nozīmē, ka ar pavisam jaunu akumulatoru jūs varētu ļaut sistēmai darboties 40 stundas. Bet pat puse lielā mērā būtu pietiekama kopējai lietošanai.

3. darbība: programmatūra

Mikro kontroliera bloks ir ATTINY85 (~ 1 USD) no Atmel. Es to ieprogrammēju ar lētu Arduino Nano (klons, kas atrasts ebay par aptuveni 5 USD). Bet, ja jums pieder oriģināla Arduino tāfele, varat to izmantot arī šim nolūkam.

Arduino Nano ir ieprogrammēts ar skici "Arduino kā ISP".

Skice, lai ieprogrammētu ATTINY85 mikrokontrolleru, ir pievienota kā pielikums šai darbībai: JeweLED.ino

Uzmanieties, ka jums ir jāsadedzina sāknēšanas ielādētājs, lai MCU būtu pilnībā ieprogrammēts. Tas faktiski nemirgo MCU Arduino sāknēšanas ielādētāju, bet mirgo daži svarīgi konfigurācijas drošinātāji. To nedarot, skice nedarbosies vispār.

Plāksnes tipam jāizvēlas: Attiny85 @ 8MHz (iekšējais oscilators, BOD atspējots).

BOD apzīmē Brown-Out Detect. Šī ir īpaša funkcija, kas izslēdz MCU, ja jauda ir zem 4,3 V. Tas ir noderīgi, lai nesabojātu atkārtoti uzlādējamus akumulatorus. Bet mūsu gadījumā tas ir jāizslēdz, jo mēs darbināsim savu MCU ar tikai 3 V un pat mazāk.

4. solis: salikšana

Pirmais solis ir salikt MCU ar LED.

Pēc ieprogrammēšanas jāsaglabā tikai Atmel MCU 4., 5. un 8. tapa. Pārējās tapas var noņemt, jo nevajadzīgas.

MCU 4. tapa jāpielodē ar 5050 iepakojuma 3. tapu. Tas tiks savienots ar akumulatora negatīvo polu.

MCU 8. tapa jāpielodē ar 5050 iepakojuma 1. tapu. Tas tiks savienots ar akumulatora pozitīvo polu.

MCU 5. tapa jāpielodē ar 5050 iepakojuma 4. tapu. Pin 5 atbilst Arduino PIN0 šāda veida MCU.

Izmantojiet medicīnisko līmpapīru, lai izolētu monētu šūnu bateriju no ādas. Tas ļauj piestiprināt misiņa stieples negatīvo daļu pie akumulatora negatīvā pola.

Šajā stiprinājumā nav barošanas slēdža. Lai izslēgtu gaismas diodi, jums jāatver kaklarota, izvelkot negatīvo vadu no akumulatora bloka.

Un tas arī viss.

5. darbība. Testēšana un regulēšana

Kā redzat tuvplāna attēlā, uz GND un VDD tapām esmu lodējis divus ļoti mazus misiņa stieples gredzenus. Tā mērķis ir piestiprināt šo "elektronisko" dārgakmeni kaklarotai.

Pirmajā testēšanā es izmantoju tikai misiņa stiepli kā kaklarotu. Misiņa stieple ir nepieciešama, lai nodrošinātu elektriskos kontaktus, bet ar to nepietiek. Misiņa stieple ir pārāk viegla, un akumulators aiz kakla ir pārāk smags, salīdzinot ar gaismas diodi priekšpusē. Tāpēc man bija jāizmanto īsta kaklarota, lai akumulators paliktu vietā.

Jums ir jāsadala kaklarota divās vienāda garuma daļās un jāaizver šīs divas daļas uz dārgakmeņu gredzeniem.

Es saviju misiņa stiepli katrā kaklarotas cilpā. Vads ir gandrīz neredzams, un tas nodrošina visas konstrukcijas elektrisko vadītspēju un stingrību.

Vēl viens veids, kā padarīt elektrisko vadību, būtu izmantot nerūsējošu vadošu pavedienu, ko par dažiem dolāriem varat atrast vietnē Adafruit.

Videoklipā varat redzēt JeweLED darbībā.

Izbaudi!

Skatiet to darbībā