Arduinoflake: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Interaktywny płatek śniegu o dowolnym kształcie animowany przez Arduino Nano. Korzystając z 17 niezależnych kanałów PWM i czujnika dotykowego, może tworzyć niesamowite efekty!

Istnieje również wersja PCB, którą każdy może wykonać!

Krok 1: Przegląd

Płatek śniegu składa się z 30 diod LED pogrupowanych w 17 niezależnych segmentów, które mogą być sterowane oddzielnie przez mikrokontroler Arduino Nano. Każdą z grup LED można przyciemnić za pomocą PWM, aby stworzyć piękne animacje.

Krok 2: Narzędzia

Wszystko czego potrzebujesz to lutownica, lut i szczypce.

Krok 3: Budowa

Najpierw wybierz jakiś wzór. Wybieram ładny i prosty kryształ w kształcie płatka śniegu i drukuję go do rozmiaru, aby zmieścić Arduino Nano wewnątrz sześciokąta - rdzenia kryształu.

Konstrukcja nośna pełniąca również funkcję okablowania jest wykonana z prętów mosiężnych 0,8 mm zlutowanych razem z cyną. W sumie zużyłem 2m wędki. Dlaczego dowolny kształt? Ponieważ zawsze chciałem tego spróbować i jest to test twojej cierpliwości i umiejętności.

Najpierw stworzyłem sześciokąt rdzeniowy, wyginając jeden pręt i lutując ze sobą końce. Dodając kolejne 6 prętów do szczytów sześciokąta, okablowanie uziemienia jest kompletne, wszystkie wyprowadzenia katod diod LED muszą być teraz do niego przylutowane, aby utworzyć wzór płatka śniegu. Trudną częścią było dodanie diod SMD, ale pomogłem sobie przyrządem wykonanym z tektury i taśmy dwustronnej.

Następnie nadszedł czas, aby dodać mikrokontroler Arduino Nano pod strukturę rdzenia, pozostawiając wystarczająco dużo miejsca między nimi, aby zmieścić 3 warstwy okablowania z mosiężnego pręta, które połączą piny mikrokontrolera ze wszystkimi przewodami anod LED. Wymagało to ogromnej cierpliwości. Musisz nie tylko uniknąć zwarcia między przewodami, ale także dodać rezystor ograniczający prąd i sprawić, by wyglądał ładnie.

Diody LED typu Leaf są podłączone osobno, każda do najbliższego pinu wyjściowego Arduino. Diody LED gałęzi są pogrupowane po dwa i podłączone do pinów PWM. Diody LED rdzenia są również pogrupowane po dwa i połączone z resztą pinów. Arduino NANO ma tylko 18 pinów wyjściowych (A6 i A7 są tylko wejściami) i potrzebuję jednego pinu dla czujnika dotykowego, co dało mi tylko 17 pinów, więc dwie pary diod LED są połączone razem, tworząc grupę 4. Używam rezystorów 220Ω, aby ograniczyć prąd przepływający przez każdy pin do około 8mA. Oznacza to w sumie 240mA, które jest trochę wysokie dla układu ATmega328, ale działa - mówi się, że bezpieczne maksimum to 200mA.

Krok 4: Czujnik dotykowy

Aby móc wchodzić w interakcję z płatkiem śniegu, dodałem kolejny mosiężny pręt, aby stworzyć pojemnościowy czujnik dotykowy. Znalazłem świetną bibliotekę i samouczek Paula Stoffregena. Czujnik dotykowy służy do interakcji z arduinoflake - zmieniaj animację, włączaj/wyłączaj, błyszcz po dotknięciu, nazwij to…

Krok 5: Kod

Początkowo myślałem, że będę mógł tylko przyciemnić diody LED gałęzi, które są podłączone do sprzętowych pinów PWM. Ale na szczęście istnieje niesamowita programowa biblioteka PWM, która pozwoliła mi używać wszystkich pinów tak, jakby były sprzętowym PWM. Ta konfiguracja stworzyła nieskończone możliwości animacji! Sprawdź poniższy kod z kilkoma pierwszymi animacjami.

Jeśli Ci się spodoba, zagłosuj na niego w konkursie Make it Glow tuż pod tym artykułem, dziękuję

Krok 6: Schematy

II nagroda w konkursie Make it Glow 2018