„Arduino“varomas karoliai: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Savo metų pabaigos atostogoms ieškojau gero „Arduino“projekto. Bet ką daryti? Mano mažoji dukra labai nustebo, kai pasiūliau jai šį „elektroninį“karolį, ir taip pat labai džiaugėsi. Tikiuosi, kad žmogus, kuriam pasiūlysite savo pasiekimą, taip pat bus labai laimingas.

Pats brangakmenis susideda iš mikrovaldiklio ir RGB šviesos diodo, kurio matmenys yra vienodi. Kaklo papuošalą sudaro labai plona žalvarinė viela, kurią galima lengvai lituoti maža alavo viela. Maitinimas yra paprasta 3 V monetų elementų ličio baterija. Norėdami apsaugoti ir izoliuoti akumuliatorių, naudojau nedidelį lipnaus popieriaus lapą, kurį radau savo namų vaistinėje.

1 žingsnis: įrankiai ir medžiagos

Įrankiai

• lituoklis, 0,5 mm alavo litavimo viela
• didinamąjį stiklą, nes laidai iki litavimo yra tokie maži
• kompiuteris su įdiegta „Arduino“programine įranga
• ISP programuotojas, kaip paaiškinta čia
• mažas laidų pjaustytuvas

Medžiagos

• CR2032 baterija su baterijų rūsiu (sudaryta iš dviejų dalių, po vieną kiekvienam poliui)
• labai plona žalvarinė viela
• vienas RGB šviesos diodas 5050 pakuotėje su WS2812B mikroschema viduje (tai svarbu, nes 5050 LED galite rasti be WS2812B valdiklio)
• nedidelis medicininio lipnaus popieriaus gabalas
• „Atmel Attiny85-20SU SMD“mikrovaldiklio blokas
• pigus paprastas karoliai

2 žingsnis: elektroninė schema

Elektroninė schema yra labai paprasta, nes nėra pasyvių komponentų, tokių kaip rezistoriai, kondensatoriai ar induktyvumai, ir todėl, kad yra tik 3 komponentai, įskaitant akumuliatorių.

Maitinimo blokas, kurį naudojau, yra 3 V CR2032 ličio baterija. Jo įtampa yra mažesnė nei nurodyta WS2812B duomenų lape, tačiau po bandymo RGB šviesos diodas nepatyrė šio 2 V kritimo.

Tai, kad galėjau naudoti paprastą 3 V monetų elementų bateriją, man buvo labai svarbi sąlyga, kad šis projektas būtų gyvas. Negalime įsivaizduoti karolių su dideliu sunkiu akumuliatoriumi kaip energijos šaltinio.

Mikrovaldiklio blokas (MCU) taip pat labai gerai veikia su šiuo 3 V įtampos lygiu.

Aš išmatavau vidutinę srovę 5,3 mA. Tokios CR2032 ličio baterijos tipinė talpa yra 200 mAh. Tai reiškia, kad su visiškai nauja baterija galite leisti sistemai veikti 40 valandų. Tačiau net ir pusės jų pakaktų bendram naudojimui.

3 žingsnis: programinė įranga

Mikrovaldiklio blokas yra ATTINY85 (~ 1 USD) iš „Atmel“. Aš jį užprogramavau pigiu „Arduino Nano“(klonas, rastas ebay už maždaug 5 USD). Bet jei turite tikrą „Arduino“plokštę, galite ją naudoti ir tam.

„Arduino Nano“buvo užprogramuotas eskizu „Arduino kaip IPT“.

Eskizas programuoti į ATTINY85 mikrovaldiklį pateikiamas kaip priedas šiame žingsnyje: JeweLED.ino

Saugokitės, kad turite įrašyti įkrovos tvarkyklę, kad MCU būtų visiškai užprogramuotas. Tai iš tikrųjų nešviečia „Arduino“įkrovos tvarkyklės MCU, bet mirksi kai kurie svarbūs konfigūracijos saugikliai. Jei to nepadarysite, eskizas apskritai nebus paleistas.

Lentos tipas turi būti pasirinktas: „Attiny85 @ 8MHz (vidinis osciliatorius, BOD išjungtas).

BOD reiškia „Brown-Out Detect“. Tai ypatinga funkcija, kuri išjungia MCU, kai maitinimas sumažėja iki 4,3 V. Tai naudinga, kad nesugadintumėte įkraunamų baterijų. Bet mūsų atveju jis turi būti išjungtas, nes mes ketiname maitinti savo MCU tik 3 V ir dar mažiau.

4 žingsnis: Surinkimas

Pirmasis žingsnis yra surinkti MCU su šviesos diodu.

Užprogramavus reikia laikyti tik „Atmel“MCU 4, 5 ir 8 kaiščius. Kiti kaiščiai gali būti pašalinti, nes nereikalingi.

MCU 4 kaištis turi būti lituojamas su 5050 pakuotės 3 kaiščiu. Jis bus prijungtas prie neigiamo akumuliatoriaus poliaus.

MCU 8 kaištis turi būti lituotas su 1 kaiščiu iš 5050 pakuotės. Jis bus prijungtas prie teigiamo akumuliatoriaus poliaus.

MCU 5 kaištis turi būti lituojamas su 5050 pakuotės 4 kaiščiu. 5 kaištis atitinka šio tipo MCU „Arduino“PIN0.

Naudokite medicininį lipnų popierių, kad izoliuotumėte monetų elementų bateriją nuo odos. Tai leidžia pritvirtinti žalvario laido neigiamą dalį prie neigiamo akumuliatoriaus poliaus.

Šiame tvirtinime nėra maitinimo jungiklio. Norėdami išjungti šviesos diodą, turite atidaryti karolius, ištraukdami neigiamą laidą iš akumuliatoriaus.

Ir viskas.

5 veiksmas: bandymas ir derinimas

Kaip matote iš arti, aš ant GND ir VDD kaiščių lituojau du labai mažus žalvario vielos žiedus. Tikslas yra pritvirtinti šį „elektroninį“brangakmenį prie karolių.

Pirmajam bandymui kaip karoliai naudojau tik žalvarinę vielą. Žalvarinė viela yra būtina elektros kontaktams užtikrinti, tačiau to nepakanka. Žalvarinė viela yra per lengva, o baterija už kaklo yra per sunki, palyginti su priekyje esančiu šviesos diodu. Taigi, kad baterija liktų vietoje, turėjau naudoti tikrą karolį.

Jūs turite padalyti karolius į dvi lygias dalis ir uždaryti tas dvi dalis ant brangakmenių žiedų.

Į kiekvieną vėrinio kilpą susukau žalvarinę vielą. Viela yra beveik nematoma ir užtikrina elektros laidumą bei visos konstrukcijos standumą.

Kitas elektros laidumo būdas būtų naudoti nerūdijančius laidžius siūlus, kuriuos galite rasti „Adafruit“už keletą dolerių.

Vaizdo įraše galite pamatyti „JeweLED“veikimą.

Mėgautis!

Pamatykite tai veikdami