Arduino מותאם אישית (MakeyMakey זול יותר): 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

היי - אני בן 14 (לפחות הייתי כשכתבתי את המדריך הזה) ובניתי את הפרויקט הזה לפרופסור באוניברסיטה מקומית, כמו גם לסבתא שלי, שעובדת עם ילדים עם מוגבלות.

אם אתה אוהב את ההנחיה הזו או תומך במטרה שאני עושה את זה (ילדים עם מוגבלויות), המשך והשאיר תגובה!

A Makey Makey הוא לוח מבוסס Arduino שתוכנן ופותח על ידי שני בוגרי MIT, ג'יי סילבר ואריק רוזנבאום, בשיתוף עם SparkFun Electronics. הוא פועל כמקלדת ועכבר, ובעצם מוסיף מקלדת ועכבר משניים למחשב האישי שלך. החידוש האמיתי שהציגו סילבר ורוזנבאום היה היכולת ל"חישת מגע ". באמצעות נגדי משיכה בעלי ערך גבוה, הם הצליחו להשתמש בחפצים יומיומיים ככפתורים.

יש הרבה יכולות ורעיונות עבור MakeyMakey, אבל אחד האהובים עלי הוא השימוש לילדים עם מוגבלויות. מי שאינו יכול להשתמש באצבעותיו מספיק טוב כדי להשתמש במקלדת QWERTY רגילה יכול להשתמש ב- MakeyMakey כאמולטור מקלדות. היכולת להשתמש בחפצים יומיומיים כמפתחות למקלדת, ילדים נכים מסוגלים להשתמש בפריטים כגון פירות (בננות, תפוחים או תפוזים), בצק משחק או כל דבר מוליך מעט כמפתח.

פרויקט זה התחיל יותר כחוויית למידה. דודתי בדיוק סיימה שיעור לחינוך מיוחד שהשתמש ב- MakeyMakeys. היא ו -15 התלמידים האחרים קנו כל אחד מייקאמי משלהם תמורת 50 דולר. הצעתי שאוכל להרוויח אחד בפחות מ -40 דולר, והשאר היסטוריה.

הערה מהירה: פרויקט זה מבוסס על העיצוב המקורי המסופק בחביבות באמצעות רישיון החומרה של קוד פתוח על ידי ג'יי סילבר ואריק רוזנבאום. אני נותן להם קרדיט מלא ומודה על נדיבותם המלאה.

שלב 1: מחקר

השלב הראשון הוא להבין כיצד פועל מייקאמי מסורתי, ולאחר מכן למצוא את החלקים והספקים לבנות אחד בעצמך. למזלך, עשיתי ככל יכולתי עבורך ועיצבתי את זה למה שאתה צריך לדעת.

ראשית, MakeyMakey מנצל את השימוש בנגדי משיכה. בקיצור, נגד משיכה הוא רכיב המבטיח שהמחשב ירשום "ללא מגע" עד לגעת הסיכה בפועל. ללא נגד משיכה, למחשב אין מושג אם נוגעים בסיכה או לא נוגעים בה.

באשר להבהרה, נגדים הם מרכיבים פיזיים שאתה יכול לראות ולהרגיש. נגד משיכה הוא נגד רגיל, רק מחובר לביצוע עבודה מסוימת (עבודה זו היא "למשוך" סיכה).

כעת, נגדים מגיעים בערכים רבים, הנמדדים באוהם. לכל דבר יש התנגדות, אבל נגדים מיוצרים עם ערך התנגדות ספציפי. נגד משיכה אופייני הוא בדרך כלל בערך 10, 000 Ω (אוהם). אלה שנמצאים ב- MakeyMakey הם 22, 000, 000 (22 מיליון) אוהם, ומאפשרים לכל אובייקט שיש לו פחות מ -22 MΩ לעבוד כמתג.

מקצה האצבע לקצה האצבע, יש לך התנגדות של בין 1, 000 Ω ל- 100, 000 Ω, תלוי בעור שלך רטוב. זה משאיר לך בערך 21.9M Ω (22M - 100K = 21.9M) לכל אובייקט שאתה רוצה להשתמש בו. מתכת, מלח, אפילו העופרת מעיפרון תעבוד, כל עוד ההתנגדות נמוכה מ 22M Ω.

אם אתה רוצה הסבר בסיסי יותר לאופן הפעולה של MakeyMakey, ל- MakeyMakey יש תשובה מצוינת.

שלב 2: תכנון/קנייה

בשלב זה נשתמש בתוכנת Eagle CAD, הנמצאת כיום בבעלות Autodesk. אם אין ברשותך תוכנה זו, תוכל להוריד ניסיון חינם לשנה. כשאני מתייחס לשינויים או לשימוש בכלי ספציפי, אני משתמש בתוכנת Eagle. עם זאת אשתף את העיצוב הסופי שלי.

עכשיו שיש לך הבנה בסיסית של אופן הפעולה של MakeyMakey, אתה יכול להתחיל להזמין דברים. הורדתי את העיצוב של SparkFun עבור MakeyMakey, ושיניתי אותו כדי להקל על ההרכבה. העיצוב המקורי השתמש ב- SMD (Surface Mount Devices) בגודל 0402. חלקים אלה זעירים, בערך 0.4 מ"מ על 0.2 מ"מ. ניסיתי את זה, אבל איבדתי כמעט חצי מכל החלקים.

כדי להקל על עצמך, שנה את גודל הרכיבים לגודל 0603 או יותר. כדי להחליף דברים אלה, פשוט השתמש בכלי "החלף". מכיוון שלא מדובר במדריך נשר, אני מניח שאתה יודע לעבוד עם נשר.

כדי להזמין את הלוח המודפס (הלוח המודפס), או את הלוח שהכל מונח עליו, הלכתי ל- OSHPark. הם מייצרים PCB באיכות גבוהה במהירות רבה וזולה מאוד. יש להם כמות הזמנה מינימלית של שלוש, אבל אתה לא יכול לנצח את המחיר. הנה הקישור לעיצוב שלי.

עבור חלקים, עליך לפנות ל- DigiKey או לספק אלקטרוניקה אחר. אני לא יכול לשתף את העגלה שלי, למרבה הצער, אך לא אמור לקחת יותר מעשרים דקות להשלים ולהזמין עגלה. עם זאת, כללתי דף אקסל עם קישורים. עם זאת, רק כמה הערות לפני שאתה מזמין:

• ודא שכאשר אתה מוסיף את ATMEGA32u4 לעגלת הקניות שלך, מדובר בחבילה 44TQFP
• משלוח DigiKey יקר. עדיף להשיג יותר ממה שאתה צריך, כך שאם אחד יאבד או ניזוק, יש לך תוספות.
• ל- DigiKey הנחות בכמות גדולה. לדוגמה, נגד אחד הוא $ 0.10, אך 10 מתוכם הם $ 0.11. השתמש בהנחה!
• הנתיכים קצת יותר יקרים, אבל קנו לפחות תוספת אחת. תוכל להודות לי אחר כך.
• לא הצלחתי למצוא שום נוריות ב- DigiKey, אז פשוט לא השתמשתי בהן. אם כן, תצטרך נגדים של 330 Ω כדי ללכת איתם.

חוץ מזה, זה די פשוט קדימה. להלן גיליון האקסל בו השתמשתי להזמנה:

שלב 3: בנה אותו

עכשיו מגיע החלק המהנה: להרכיב הכל. זהו אינו מדריך הלחמה על פני השטח, אך הנה מדריך נהדר. באשר להלחמת רכיבים בגדלים שונים, כולם אמורים לתפקד אותו הדבר בסופו של דבר. השלב הזה הוא כנראה הקשה ביותר והזמן הנדרש, אך הוא לא אמור להרוג אותך (אני ממליץ לחצות לך אצבעות רק ליתר ביטחון). להלן כמה טיפים שהשענתי בעת העבודה על זה:

• באשר למיקרו -בקר ATMEGA32u4, הדרך הטובה ביותר שמצאתי הייתה להדביק כרית אחת בפינת הלוח, ואז להניח את השבב למעלה, בכיוון נכון. לאחר מכן, לאחר נעילת המיקום על ידי המסת כרית הפינה, טען את כל הסיכות בהלחמה. צריכים להיות גשרי הלחמה ענקיים. לאחר מכן, בעזרת פתיל ההלחמה, ממיסים מחדש את הלחמה כדי להסיר אותה. זה משאיר תוצאה יפה, ללא מכנסיים קצרים.
• לפני שתנסה לחבר את כבל ה- USB, בדוק את הסיכות מתחת למחבר ה- USB Mini-B. בניסיון הראשון שלי היה גשר קטן מתחת למחבר, וגרם נזק לשבב.
• באשר לסדר החלקים, התחל עם הבקרה AMTEGA32u4, ולאחר מכן עבור אל קבלים, נגדים, השעון ולבסוף הכותרות הנשיות עם מחבר ה- USB.

שלב 4: קוד

עכשיו מגיע השלב האחרון, המספק ביותר (רק כשהוא עובד הוא מספק). כדי לקודד Arduino מותאם אישית, תחילה עליך לצרוב את מטען האתחול. מטען אתחול הוא פיסת קוד קטנה המתוכנתת לכל ארדואינו במפעל כדי לספר לארדואינו מה לעשות כשהוא מתחיל לראשונה ומה לעשות עם הקוד שאתה מתכנת אותו איתו. מכיוון שזה נעשה במפעל Arduino, עלינו לעשות זאת גם כן. לשם כך, אנו יכולים להשתמש בארדואינו אחר, שתוכנן מראש, כדי לתכנת אותו. זה דורש Arduino עם שבב ATMEGA328 (כגון Uno או Nano). לשם כך נעקוב אחר המדריך של SparkFun. חבר את הסיכות כפי שמוצג:

ארדואינו || מייקי

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

D11 - D16

D12 - D14

D13 - D15

D10 - איפוס

לאחר מכן, היכנס ל- IDE של Arduino, בחר את לוח ה- Arduino שבו אתה משתמש כדי לתכנת את ה- MakeyMakey שלך. תחת דוגמאות, פתח את המערכון 'Arduino as ISP'. העלה אותו ל- Arduino שלך, בדיוק כפי שהיית עושה בדרך כלל. לאחר מכן, תחת כלים, בחר תחת הלוח 'Arduino/Genuino Micro'. לאחר מכן תחת כלים> מתכנת, בחר 'Arduino as ISP' (אין להתבלבל עם 'ArduinoISP'). לאחר מכן, שוב תחת כלים, בחר 'צריבת מטען אתחול'. לאחר מספר דקות, ה- IDE צריך לומר "בוצע שריפת מטען אתחול". MakeyMakey שלך מוכן כעת לפעול כמו כל ארדואינו אחר.

השלב הבא הוא לעבור אל GitHub של MakeyMakey ולקטע 'קושחה'. פשוט העתק והדבק את 'makey_makey.ino' ו- 'settings.h' בפנקס הרשימות ושמור אותם בהתאם לסיומות המתאימות להם. כעת, פתח את 'makey_makey.ino' ששמרת לאחרונה, פתח אותו עם Arduino IDE והעלה אותו ללוח MakeyMakey שלך. כעת אמור להיות לך MakeyMakey המתפקד במלואו! מזל טוב!

שלב 5: שחק

עם MakeyMakey החדש שלך, מה תוכל לעשות? יש כל כך הרבה אפשרויות, עם כמה אפליקציות או אתרים מהנים לשימוש המופיעים באתר MakeyMakey. אם יש לך רעיון לשתף, אנא עשה זאת! אני, ורבים אחרים, אשמח לשמוע את הרעיונות שלכם! צירפתי כמה תמונות של מה שראיתי או שהגעתי לעצמי.

הערה צדדית: אם יש לך משוב על ההנחיה הזו, טוב או רע, אנא השאר זאת בתגובות. ניסיתי להפוך לסופר טוב יותר, כך שכל ביקורת תתקבל בברכה. תודה!