Desturi Arduino (Bei nafuu MakeyMakey): Hatua 5 (na Picha)

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Halo - nina umri wa miaka 14 (angalau nilikuwa wakati niliandika hii inayoweza kufundishwa) na niliunda mradi huu kwa profesa katika chuo kikuu cha hapa, na pia kwa bibi yangu, ambaye hufanya kazi na watoto wenye ulemavu.

Ikiwa unapenda hii ya kufundisha au kuunga mkono sababu ambayo ninaifanya hii kwa (watoto wenye ulemavu), endelea na uacha maoni!

Makey Makey ni bodi ya msingi ya Arduino iliyoundwa na kutengenezwa na wahitimu wawili wa MIT, Jay Silver na Eric Rosenbaum, kwa kushirikiana na SparkFun Electronics. Inafanya kama kibodi na panya, haswa inaongeza kibodi ya pili na panya kwenye PC yako. Ubunifu halisi ambao Silver na Rosenbaum walianzisha ni uwezo wa "kugusa kuhisi". Kutumia vipingamizi vya kukokota vyenye thamani kubwa, waliweza kutumia vitu vya kila siku kama vifungo.

Uwezo na maoni mengi kwa MakeyMakey ziko nje, lakini mojawapo ya vipendwa vyangu ni matumizi ya watoto wenye ulemavu. Wale ambao hawawezi kutumia vidole vyao vya kutosha kutumia kibodi ya kawaida ya QWERTY wanaweza kutumia MakeyMakey kama emulator ya kibodi. Kuweza kutumia vitu vya kila siku kama funguo za kibodi, watoto walemavu wana uwezo wa kutumia vitu kama matunda (ndizi, maapulo, au machungwa), kucheza unga, au kitu chochote kinachoshikilia kidogo kama ufunguo.

Mradi huu ulianza zaidi kama uzoefu wa kujifunza. Shangazi yangu alikuwa amemaliza darasa maalum la elimu ambalo lilitumia MakeyMakeys. Yeye na wanafunzi wengine 15 walikuwa wamenunua MakeyMakeys zao kwa $ 50. Nilitoa kwamba ningeweza kutengeneza moja kwa chini ya $ 40, na iliyobaki ni historia.

Ujumbe wa haraka: mradi huu unategemea muundo wa asili uliyopewa kwa fadhili kupitia leseni ya Vifaa vya Open Source na Jay Silver na Eric Rosenbaum. Ninawapa sifa kamili na ninatoa shukrani kamili kwa ukarimu wao.

Hatua ya 1: Utafiti

Hatua ya kwanza ni kugundua jinsi MakeyMakey ya jadi inavyofanya kazi, kisha kupata sehemu na wauzaji ili ujenge mwenyewe. Bahati nzuri kwako, nilifanya kadiri niwezavyo kwa ajili yako, na nikaibadilisha kwa kile unahitaji kujua.

Kwanza, MakeyMakey hutumia utumiaji wa vipinga-vuta. Kwa kifupi, kontena la kuvuta ni sehemu ambayo inahakikisha kompyuta itasajili "bila kugusa" mpaka pini iguswe kweli. Bila kipinga-kuvuta, kompyuta haijui ikiwa pini imeguswa au haijaguswa.

Kwa ufafanuzi, vipinga ni vitu vya mwili ambavyo unaweza kuona na kuhisi. Kinzani cha kuvuta ni kipinga cha kawaida, kilichowekwa waya ili kufanya kazi fulani (kazi hiyo ni "kuvuta" pini).

Sasa, vipingaji vinakuja katika maadili mengi, yaliyopimwa kwa ohms. Kila kitu kina upinzani, lakini vipinga vinafanywa na thamani maalum ya upinzani. Kinzani ya kawaida ya kuvuta kawaida ni kama 10, 000 Ω (ohms). Zilizopo kwenye MakeyMakey ni ohm 22, 000, 000 (milioni 22), ikiruhusu kitu chochote kilicho chini ya 22M Ω kufanya kazi kama swichi.

Kutoka kwa kidole cha kidole hadi kwenye kidole cha kidole, una upinzani wa mahali popote kutoka 1, 000 hadi 100, 000 Ω, kulingana na ngozi yako iliyo mvua. Hiyo inakuacha na karibu 21.9M 22 (22M - 100K = 21.9M) kwa kitu chochote unachotaka kutumia. Chuma, chumvi, hata risasi kutoka kwa penseli itafanya kazi, ikiwa tu upinzani ni chini ya 22M Ω.

Ikiwa ungependa maelezo ya kimsingi zaidi ya jinsi MakeyMakey inavyofanya kazi, MakeyMakey ina jibu kubwa.

Hatua ya 2: Kupanga / Kununua

Kwa hatua hii, tutatumia programu ya Eagle CAD, inayomilikiwa sasa na Autodesk. Ikiwa huna programu hii, unaweza kupakua jaribio la bure la mwaka mmoja. Wakati ninataja marekebisho au matumizi ya zana maalum, ninatumia programu ya Tai. Nitashiriki muundo wangu wa mwisho, ingawa.

Sasa kwa kuwa una uelewa wa kimsingi wa jinsi MakeyMakey inavyofanya kazi, unaweza kuanza kuagiza vitu. Nilipakua muundo wa SparkFun wa MakeyMakey, na kuibadilisha ili kurahisisha mkutano. Ubunifu wa asili ulitumia SMD (Vifaa vya Mlima wa Uso) kwa saizi 0402. Vipande hivyo ni vidogo, karibu 0.4 mm x 0.2 mm. Nilijaribu, lakini nilipoteza karibu nusu ya vipande vyote.

Kufanya iwe rahisi kwako mwenyewe, badilisha saizi za vifaa kuwa saizi 0603 au kubwa. Kuchukua nafasi ya vitu hivi, tumia tu zana ya "Badilisha". Kwa kuwa hii sio mafunzo ya Tai, nitadhani kwamba unajua jinsi ya kufanya kazi na Tai.

Ili kuagiza PCB (Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa), au bodi ambayo kila kitu kinawekwa, nilikwenda OSHPark. Wanatengeneza PCB ya hali ya juu haraka sana, na bila gharama kubwa. Wana kiwango cha chini cha kuagiza tatu, lakini huwezi kupiga bei. Hapa kuna kiunga cha muundo wangu.

Kwa sehemu, utahitaji kwenda kwa DigiKey au mtoa huduma mwingine wa umeme. Siwezi kushiriki gari langu, kwa bahati mbaya, lakini haipaswi kuchukua muda zaidi ya dakika 20 kukamilisha na kuagiza gari. Nina, hata hivyo, nilijumuisha karatasi ya Excel na viungo. Vidokezo vichache tu, hata hivyo, kabla ya kuagiza:

• Hakikisha unapoongeza ATMEGA32u4 kwenye gari lako, kwamba ni kifurushi cha 44TQFP
• Usafirishaji wa DigiKey ni ghali. Ni bora kupata zaidi ya unahitaji, ili kwamba ikiwa moja imepotea au imeharibika, unayo nyongeza.
• DigiKey ina punguzo nyingi. Kwa mfano, kinzani moja ni $ 0.10, lakini 10 kati yao ni $ 0.11. Tumia punguzo!
• Fuses ni ghali zaidi, lakini nunua angalau moja ya ziada. Unaweza kunishukuru baadaye.
• Sikuweza kupata taa yoyote kwenye DigiKey, kwa hivyo sikuzitumia tu. Ikiwa unafanya, hata hivyo, utahitaji vipinga 330 go kwenda nao.

Nyingine zaidi ya hayo, ni sawa mbele. Hapa kuna karatasi ya Excel ambayo nilitumia kuagiza:

Hatua ya 3: Jenga

Sasa inakuja sehemu ya kufurahisha: kuiweka yote pamoja. Huu sio mwongozo wa kutengeneza mlima wa uso, lakini hapa kuna mafunzo mazuri. Kama kwa kuuza sehemu za saizi tofauti, zinapaswa kufanya kazi sawa sawa mwishowe. Hatua hii labda ni ngumu zaidi na inachukua muda mwingi, lakini haipaswi kukuua (ninapendekeza kuvuka vidole, ingawa, kuwa salama). Hapa kuna vidokezo vichache nilivyoegemea wakati nikifanya kazi kwa hii:

• Kama kwa ATMEGA32u4 microcontroller, njia bora niliyoipata ilikuwa kubandika pedi moja kwenye kona ya ubao, kisha kuweka chip hapo juu, iliyoelekezwa kwa usahihi. Kisha, baada ya kuifunga mahali kwa kuyeyusha pedi ya kona, pakia pini zote na solder. Inapaswa kuwa na madaraja makubwa ya solder. Kisha, ukitumia utambi wako wa kuyeyusha, kuyeyusha tena solder ili kuiondoa. Hii inaacha matokeo mazuri, bila kaptula yoyote.
• Kabla ya kujaribu kuingiza kebo ya USB ndani, angalia pini chini ya kiunganishi cha USB Mini-B. Jaribio langu la kwanza lilikuwa na daraja ndogo chini ya kontakt, na kusababisha uharibifu wa chip.
• Kwa agizo la sehemu, anza na mdhibiti mdogo wa AMTEGA32u4, kisha nenda kwa capacitors, vipinga, saa, na mwishowe vichwa vya kike na kontakt USB.

Hatua ya 4: Kanuni

Sasa inakuja hatua ya mwisho, yenye kuridhisha (ni wakati tu inafanya kazi ndio inaridhisha). Ili kuweka kanuni ya Arduino ya kawaida, lazima kwanza uchome bootloader. Bootloader ni kipande kidogo cha nambari ambayo imewekwa katika kila Arduino kwenye kiwanda ili kumwambia Arduino nini cha kufanya wakati inapoanza na nini cha kufanya na nambari unayoipanga nayo. Kwa kuwa hiyo imefanywa kwenye kiwanda cha Arduino, tunahitaji kufanya hivyo pia. Ili kufanya hivyo, tunaweza kutumia nyingine, Arduino ya mapema, kuipanga. Hii inahitaji Arduino na chip ya ATMEGA328 (kama Uno au Nano). Ili kufanya hivyo, tutafuata mwongozo wa SparkFun. Hook up pini kama inavyoonyeshwa:

Arduino || MakeyMakey

5V / Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - Rudisha

Kisha, nenda kwenye Arduino IDE, ukichagua bodi ya Arduino ambayo unatumia kupanga MakeyMakey yako. Chini ya mifano, fungua mchoro wa 'Arduino kama ISP'. Pakia kwa Arduino yako, kama kawaida. Halafu, chini ya Zana, chagua chini ya Bodi 'Arduino / Genuino Micro'. Halafu chini ya Zana> Programu, chagua 'Arduino kama ISP' (isiwe inachanganywa na 'ArduinoISP'). Kisha, mara nyingine tena chini ya Zana, chagua 'Burn Bootloader'. Baada ya dakika chache, IDE inapaswa kusema "Imemaliza kuchoma bootloader". MakeyMakey yako iko tayari kufanya kama Arduino nyingine yoyote.

Hatua inayofuata ni kwenda kwa GitHub ya MakeyMakey na kwa sehemu ya 'firmware'. Nakili tu na ubandike 'makey_makey.ino' na 'settings.h' kwenye Notepad, na uwahifadhi kulingana na viendelezi vyao. Sasa, fungua 'makey_makey.ino' yako mpya iliyohifadhiwa, ifungue na Arduino IDE, na uipakie kwenye bodi yako ya MakeyMakey. Unapaswa sasa kuwa na MakeyMakey inayofanya kazi kikamilifu! Hongera!

Hatua ya 5: Cheza

Na MakeyMakey yako mpya, unaweza kufanya nini? Kuna chaguzi nyingi, na programu zingine za kufurahisha au wavuti za kutumia zilizoorodheshwa kwenye wavuti ya MakeyMakey. Ikiwa una wazo la kushiriki, tafadhali fanya! Mimi, na wengine wengi, tungependa kusikia maoni yako! Nimejumuisha picha zingine za kile nimeona au kuja na mimi mwenyewe.

Kama noti ya pembeni: Ikiwa una maoni yoyote juu ya hii inayoweza kufundishwa, nzuri au mbaya, tafadhali iache kwenye maoni. Nimekuwa nikijaribu kuwa mwandishi bora, kwa hivyo ukosoaji wowote unathaminiwa. Asante!