Geek Spinner: 14 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Rrotulluesit e Fidget janë argëtues, dhe ju mund të gjeni një në çdo sportel check-out për vetëm disa dollarë këto ditë, por çfarë nëse mund të ndërtoni tuajin? Dhe kishte LED? Dhe ju mund ta programoni atë për të thënë ose treguar atë që dëshironi? Nëse kjo tingëllon e lezetshme, KY ISSHT PROJEKTI PR TY.

Unë kam qenë gjithmonë i interesuar në përdorimin e LED -ve të ndezura për t'i interesuar fëmijët në programim. Projekti më i thjeshtë me një mikrokontrollues Arduino është ndezja dhe fikja e një LED. Pastaj i bëni ata të shohin se sa shpejt një LED mund të pulsojë para se të duket sikur është ndezur vazhdimisht (rreth 12 milisekonda intervale). Pastaj e tundni LED -in para dhe mbrapa dhe mund ta shihni që po ndizet përsëri! Ky fenomen quhet "këmbëngulje e vizionit" (POV) dhe është se si funksionon ky projekt. Mund të çojë në diskutime se si funksionon syri dhe sa tepër të shpejtë janë kompjuterët.

Ky projekt përdor një mikrokontrollues të programueshëm 8-bit, tetë LED dhe një qelizë monedhe. Ai rrotullohet duke përdorur një mbajtëse standarde të skateboard, dhe përdor një sensor të efektit Hall dhe një magnet për të përcaktuar rrotullimin. Shtë bërë duke përdorur pjesë të vrimave miqësore për fillestarët dhe mund të programohet duke përdorur mjedisin e programimit Arduino. Mjaft duke folur, le të bëjmë punë. Me Me

Hapi 1: Mblidhni Pjesët, Mjetet dhe Furnizimet

Alwaysshtë gjithmonë zhgënjyese të kalosh gjysmën e rrugës përmes ndërtimit dhe të zbulosh se po të mungon diçka. Këto janë pjesët që kam provuar dhe kam gjetur se funksionojnë mirë. Zëvendësoni në rrezikun tuaj:

Fatura e Materialeve ==================

• 1 ea, PCB Purple, e prodhuar me dashuri në SHBA nga OSH Park
• 1 ea, Attiny 84, Atmel ATTINY84A-PU,
• 1 ea, Ndërprerës prekës, TE 1825910-6,
• 1 ea, Slide Switch SPDT Through Vole, C&K JS202011AQN,
• 1 ea, Mbajtës i baterisë, Linx BAT-HLD-001-THM,
• 8 ea, 3mm Red LED 160 Mcd, Wurth 151031SS04000,
• 8 ea, 330 ohm 1/8W, Stackpole CF18JT330R,
• 1 ea, kapak 0.1 uF, KEMET C320C104M5R5TA,
• 1 ea, Ndërprerës magnetik, Melexis MLX92231LUA-AAA-020-SP,
• 1 ea, 608 Skateboard Duke,
• 1 ea, magnet i vogël i tokës së rrallë 2mm x 1mm,
• 2 kapele të shtypura 3D (skedari STL i bashkangjitur).
• 1 ea, bateri CR2032, Panasonic BSP ose ekuivalent,

Mjetet dhe Furnizimet: Për punëtoritë e mia, unë përdor SparkFun's Beginner's ToolKit i cili ka gjithçka që ju nevojitet përveç piskatoreve:

• Makine per ngjitjen e metalit.
• SolderWire
• Pllaka me prerje të rrafshët (më pëlqen 5 dollarë Hakko CHP170!)
• Bishtalec i shkrirjes
• super ngjites

Programimi i Attiny (Hapi 4, nuk kërkohet nëse e blini këtë si një çantë):

• Arduino (ju lutemi shmangni klonet e lira kineze dhe mbështesni Prodhimet tuaja me burim të hapur në SHBA).

  • SparkFun Redboard
  • Metro Adafruit
  • Arduino UNO
• Mburoja e Programimit AVR.
• Përshtatës Pogo (nëse programoni me çip të instaluar).
• Një standard USB A-B për Uno, USB Mini për tabelën ose USB Micro për Metro.

Një çantë për këtë projekt është në dispozicion në Tindie.com (pa baterinë). Blerja e kompletit do t’ju kursejë kohën dhe shpenzimet e porosisë nga disa shitës të ndryshëm dhe do të shmangë primin minimal të porosisë për PCB. Gjithashtu, programimi i një Attiny nuk është i parëndësishëm, dhe nëse blini kompletin, ai tashmë do të jetë i para-programuar. Ju gjithashtu do të më ndihmoni të zhvilloj dhe ndaj projekte të tjera në punëtoritë e mia!

Hapi 2: Rezistenca është thelbësore

Ne do të supozojmë se keni një përvojë në ndërtimin e pajisjeve. Nëse keni nevojë për ndihmë për saldim, shkoni te www.sparkfun.com/tutorials/213 për të pastruar ose shikuar Geek Girl ta shpjegojë atë në https://www.youtube.com/embed/P5L4Gl6Q4Xo. Unë gjithashtu kam një çantë të përshtatshme për fillestarët në

Më pëlqen të filloj me rezistencën sepse a) ato janë relativisht rezistente ndaj nxehtësisë ndërsa ju po futeni në brazdën tuaj të saldimit dhe hekuri po vjen në temperaturë, b) nuk kanë polaritet, kështu që orientimi nuk është kritik dhe c) ato janë përbërësi më i ulët në tabelë kështu që uluni fort kur bashkoni. Ekzistojnë tetë rezistorë kufizues të rrymës 330-ohm, një për secilën nga LED-të. Ju mund të bëni një nga një, ose të gjitha tetë në të njëjtën kohë.

• Përkulni drejtuesit në gjerësinë e pads dhe futni rezistencën.
• Kthejeni dërrasën sipër dhe lidhni plumbat.
• Prisni plumbat me prerje të skuqura.
• Goditini përsëri me hekur nëse doni që ata të bëjnë përshtypje miqtë tuaj geek.

Hapi 3: Kodi?

Nëse e keni blerë kompletin tim, çipi është i programuar paraprakisht dhe mund të kalojë në hapin tjetër.

Po, ky projekt ka nevojë për një kod. Dhe, nëse po i kushtonit vëmendje, në Hapin 1 ju thashë se programimi i një Attiny nuk ishte i parëndësishëm. Unë përdor Arduino, është mjedisi i programimit, programuesi im AVR dhe një pigo pin jig.

Çipi mund të programohet para bashkimit në vend (foto 2), ose pasi të jetë ngjitur në vend duke përdorur kokën e ISP -së në fund të PCB (foto 3). Në secilin rast, programimi është si më poshtë:

• Shkarkoni Mjedisin e Programimit Arduino.

• Instaloni mbështetje për Attiny 85 nga secili:

  • https://highlowtech.org/?p=1695 (Arduino Tiny)
  • https://github.com/SpenceKonde/ATTinyCore (Attiny Core)
• Ngarko "Skicën Arduino si ISP": [Skedari] -> [Shembuj] -> [Arduino si ISP].
• Bashkangjiteni Mburojën e Programimit AVR dhe futni kabllon me shirit në pozicionin Attiny84
• Nëse përdorni përshtatësin Pogo, vendoseni në kokën e ISP -së në tabelë. Pllakat pozitive dhe negative janë shënuar në mënyrë që të mund të orientoni kokën në mënyrë korrekte.
• Nëse përdorni çipin, futeni me kunj një drejt lidhësit USB.

• Zgjidhni çipin e duhur:

  • Arduino Tiny: "Attiny 84 @ 8 Mhz"

  • Bërthama Attiny: "Attiny 24/44/84"

    • Çipi "Attiny 84"
    • 8 Mhz (e brendshme)
    • Hartimi i kunjave "Kundër akrepave të orës"
• Zgjidhni Programuesin, [Mjetet] -> [Programuesin] -> [Arduino si ISP]
• Vendosni siguresat e programimit, [Tools] -> [Burn Bootloader]
• Ngarko skicën e bashkangjitur, [Skedari] -> [Ngarko duke përdorur programuesin]

Burimi më i madh i gabimeve që marr përfshijnë mospërputhjen e saktë të kunjave.

Hapi 4: Thyejeni atë

Tani që çipi juaj ka kod mbi të, mund ta instaloni. Orientimi i një çipi DIP ("paketë e dyfishtë inline") zakonisht tregohet ose nga një vrimë ngjitur me kunjin një, ose një ndarje në fund të çipit që përmban kunjin një, siç është rasti këtu.

• Përkulni kordonët në 90 gradë duke i shtypur ato mbi një sipërfaqe të sheshtë (fotot 1 & 2).
• Rreshtoni çipin me simbolin në PCB dhe futeni çipin (foto 3).
• Ngjitni një kunj në anët e kundërta dhe kontrolloni që të dy çipat të jenë të rrafshët me PCB dhe se orientimi është i saktë. Reallyshtë vërtet e vështirë të rregullohet pas kësaj. Më beso për këtë.
• Pasi të jeni siguruar që është në rregull, lidhni kunjat e mbetura dhe më pas pritini.

Hapi 5: Ndërruesi dhe kondensatori

Butoni i shtytjes shkon pranë IC, dhe kondensatori në anën tjetër.

• Shtyjeni butonin në vend (sigurohuni që është në orientimin e duhur).
• Lidheni atë në vend.
• Shkëputni prizat nga pjesa e pasme.

Kondensatori nuk ka një orientim, por nëse e vendosni anën e shkrimit jashtë, miqtë tuaj geek do ta dinë se çfarë vlere keni përdorur.

Hapi 6: Ndërroni dhe mbajtësin e baterisë

Kalimi shkon me nivelin që tregon nga jashtë. Ashtu si artikujt e tjerë, lidhni dy kunja, kontrolloni që të jetë e ulur dhe pastaj lidhni pjesën e mbetur.

Mbajtësi i baterisë ka shënim për të treguar orientimin, por me të vërtetë nuk ka rëndësi. Sidoqoftë, do të kërkojë pak më shumë nxehtësi sesa kabllot e rregullta, dhe ju do të dëshironi të siguroheni që ai të jetë i ulur për të mbajtur baterinë në pozicion (foto 4).

Hapi 7: LEDs

Nuk ka një projekt të mirë që nuk përfshin të paktën një LED. Kjo ka TETT!

Plumbi i gjatë është pozitiv (anodë). Ka një shenjë "+" në ekranin e mëndafshit, dhe jastëku është katror. Nëse i bëni të tetë menjëherë, mbajini lart për t'u siguruar që i keni të gjitha orientimet e sakta.

• Lidhni një plumb në secilën LED.

• Verifikoni orientimin dhe se ata janë ulur banesë (foto 3).

  Nëse nuk janë, shtypni kutinë me gishtin e madh dhe ngrohni përsëri plumbin derisa të kapet në pozicionin e tij (figura 4)

• Lidhni pjesën e mbetur.
• Kapni drejtimet.

Hapi 8: Kontrolloni

Në këtë pikë, ne ende mund të kontrollojmë LED -të dhe të fikemi:

• Vendosni një bateri me anën pozitive nga jashtë.
• Ndizeni rrotulluesin dhe më pas shtypni butonin derisa të gjitha (me shpresë) LED janë ndezur (shiko videon).
• Rrotulloni rrotulluesin dhe shihni modelin. Nëse një LED nuk ndizet, mund të instalohet prapa ose të jetë dëmtuar nga nxehtësia. Lidheni atë dhe vendosni një të re.

Zgjidhja e problemeve:

• Nëse nuk ka dritë LED:

  • Sigurohuni që bateria juaj është e mirë dhe në orientimin e duhur.
  • A e programuat çipin tuaj? A është në orientimin e duhur? Po nxehet?
  • A janë LED -të të orientuar saktë? Përdorni qelizën e monedhës përgjatë nyjeve të saldimit led për t'i testuar ato?

• Nëse çelësi nuk bën që dritat LED të ndizen:

  • Kontrolloni nyjet e saldimit në LED.
  • Kontrolloni nyjet e saldimit në Attiny.
• Nëse gjithçka tjetër dështon, bëni dhe postoni fotografi me rezolucion të lartë të pjesës së përparme dhe të pasme dhe kërkoni ndihmë në komente.

Hapi 9: Koha e rrotullimit

Kushineta mbahet në vend duke bashkuar kutinë në jastëk të madh. Kjo kërkon durim dhe shumë nxehtësi:

• Përdorni diçka si monedha në një sipërfaqe të fortë për të pozicionuar kushinetën.
• Ngrohni si jastëkun ashtu edhe guaskën mbajtëse derisa të shihni që saldimi të rrjedhë mbi kasë (duhet pak).
• Përsëriteni në anën tjetër.
• Verifikoni që kushineta është rreshtuar saktë duke e rrotulluar rrotulluesin.
• Përmbysni dërrasën dhe bashkoni dy pika në anën tjetër.

Hapi 10: A është ky një revolucion?

Në mënyrë që të tregojmë mesazhe në vend të modeleve, ne duhet të dimë pozicionin e rrotulluesit në lidhje me rrethin. Ne do të përdorim një sensor të efektit Hall dhe një magnet. Kjo është e ngjashme me atë se si motorët me djegie e dinë kur të ndezin shkëndijën për të marrë fuqinë më të madhe. Orientimi dhe përafrimi i sensorit dhe magnetit janë kritike që kjo të funksionojë.

• Shkrimi në faqen e pajisjes përballet me kushinetën që përputhet me ekranin e mëndafshit (foto 1).
• Rreshtoni lartësinë pak mbi kushinetën (ku do të jetë magneti në kapak).
• Lidhni një plumb.
• Verifikoni lartësinë dhe ushqimin.
• Lidhni plumbat e mbetur.
• Clip drejton.

Nëse jeni duke përdorur një sensor Omni-pole, do t'ju duhet të kuptoni orientimin e magnetit. Mënyra më e mirë për ta bërë këtë është të vendosni një mënyrë të ndryshme nga modeli nga hapi i mëparshëm dhe më pas të gjeni anën e magnetit që fillon të ndezen LED -të (shiko videon). Ngjiteni magnetin me anën që punonte e drejtuar nga jashtë. Kontrolloni dy herë punën tuaj.

Hapi 11: Akti i balancimit

Nëse e mbani rrotulluesin lart horizontalisht me baterinë brenda, do ta shihni që rrotullohet në anën e baterisë poshtë. Pavarësisht përpjekjeve të mia më të mira në balancimin e përbërësve, ai është ende jashtë bilancit. Mund të shtoni pak peshë në anën pa bateri duke përdorur një arrë dhe rrufe në qiell, ose të shtoni pak saldim në jastëk.

Hapi 12: Jeni Operacional

Me magnetin dhe sensorin tuaj në vend, ju jeni gati të shikoni mrekullinë e plotë të Geek Spinner tuaj. Mënyra e rrotulluesit tregohet nga LED që ndizet kur ndizet ose pas shtypjes së një butoni (D0 - D7). Mënyra ndryshon duke shtypur butonin (shiko videon).

mënyrat int = 8; // numri i mënyrave të disponueshme

// 0 -> tekst "Përshëndetje Botë!" // 1 -> RPM // 2 -> koha në sekonda // 3 -> numërimi i rrotullimeve // 4 -> numërimi i rrotullimeve (gjithsej) // 5 -> modeli "jastëku i zambakut" // 6 -> forma 1 (zemra) // 7 -> forma 2 (buzëqeshje)

Hapi 13: Por Prisni, Ka më shumë. Me Me

Modelet "zemra" dhe "smiley" u krijuan duke përdorur një grafik polar për të treguar se si do të dukeshin tetë segmentet çdo 5 gradë rrotullimi.

Me dorë:

• Shkarkoni dhe printoni imazhin me rezolucion të plotë (figura 1).
• Plotësoni blloqet për të bërë imazhin tuaj (figura 2).

• Përgjatë radialit, duke filluar një 0, llogarisni bajtin duke përdorur të zezë = 1, të bardhë = 0;

  Radiali i parë i zemrës është 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, pra bajti = 0b100000000;

• Vazhdoni derisa të keni mbaruar (sugjerim, nëse imazhi juaj është simetrik, ju duhet të bëni vetëm gjysmën).
• Ngjitni bajtët tuaj në seksionin "textAndShapes.h" të skicës nën "shape_1 " ose "shape_2 ".

Duke përdorur Python:

• Instaloni Python.
• Instaloni bibliotekën e imazheve të Python.
• Shkarkoni skriptin "readGraph.py" të bashkangjitur.
• Shkarkoni imazhin me rezolucion të plotë (foto 1).
• Hapni imazhin në redaktorin tuaj të preferuar (GIMP ose MS Paint).
• Përdorni komandën "Plotëso" me ngjyrë të zezë të zgjedhur për të mbushur segmentet që dëshironi të ndizen (figura 2).
• Ruani imazhin në të njëjtin drejtori si skripti "readGraph.py" dhe ndryshoni emrin e skedarit në skript për t'iu përshtatur atij:

im = Image.open ('heart.png')

Drejtoni skriptin dhe ngjitni daljen në seksionin e skicës "textAndShapes.h" nën "shape_1 " ose "shape_2"

Sido që të jetë, mos ngurroni të ndani krijimin tuaj (foto dhe kod) në komente!

Hapi 14: Kredite dhe mendime përfundimtare

Unë me siguri nuk e kam dalë me gjithë këtë vetë. Jo nga një goditje e gjatë.

• Përvoja ime e parë praktike me POV ishte me një projekt nga Nick Sayer të quajtur POV Twirlie: https://www.tindie.com/products/nsayer/pov-twirlie/. (Unë gjithashtu përdor përshtatësin pogo).
• Mendimi "LED + Fidget spinner = POV" u shfaq në trurin tim pasi pashë Techydiy's Instructable
• Sa herë që keni një ide të mrekullueshme, dikush tashmë e ka bërë atë: https://www.instructables.com/id/POV-Arduino-Fidget-Spinner/. Saldimi i sipërfaqes është diçka që mund të bëj, por jo vërtet miqësore për fillestarët. Kodi i tij ishte gjithashtu pak mbi kokën time, por unë i përdor idetë e tij për shfaqjen e RPM dhe numërimeve.
• Unë kam qenë në gjendje të kuptoj dhe kam përdorur copëza të kodit të Rever-men's POV Clock për të shfaqur tekstin:

Asnjë projekt nuk është kurrë i plotë ose i përsosur. Këtu janë disa mendime që kam për të ecur përpara:

• Bilanci: Fletët e të dhënave rrallë kanë informacion në lidhje me peshën e përbërësve, kështu që është e vështirë të bësh edhe një supozim të arsimuar për bilancin pa e ndërtuar atë. Bateria është padyshim përbërësi më i rëndë. Shtova vrima në secilin skaj në mënyrë që të mund të shtoja peshë sipas nevojës për ta balancuar atë.
• Në drejtim të akrepave të orës? Nëse e keni vënë re, teksti shfaqet saktë vetëm nëse rrotulloheni në drejtim të orës. Rrotullimi në drejtimin tjetër krijon një imazh pasqyre. Shtimi i një sensori ose magneti të dytë të Hall do t'ju lejojë të nxirrni drejtimin e rrotullimit (projekti i Sean e bëri këtë).
• Ngjyrë? Përdorimi i LED -ve të programueshëm RGB do t'ju lejojë të bëni ngjyra. Sidoqoftë, ato zakonisht janë të montuara në sipërfaqe.