חנון ספינר: 14 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

ספינרים של פידג'ט הם מהנים, ותוכל למצוא אחד בכל דלפק צ'ק-אאוט בכמה דולרים בימים אלה, אבל מה אם היית יכול לבנות משלך? והיו לו נוריות? ואתה יכול לתכנת את זה להגיד או להראות מה שאתה רוצה? אם זה נשמע מגניב חנון, זה הפרוייקט בשבילכם.

תמיד הייתי מעוניין להשתמש בנורות מהבהבות כדי לגרום לילדים להתעניין בתכנות. הפרויקט הפשוט ביותר עם מיקרו -בקר Arduino הוא להבהב ולכבות נורית LED. לאחר מכן אתה גורם להם לראות כמה מהר LED יכול למצמץ לפני שהוא נראה כאילו הוא דולק ברציפות (כ -12 מרווחי אלפיות השנייה). לאחר מכן אתה מנער את הנורית הלוך ושוב ותוכל לראות אותו מהבהב שוב! תופעה זו מכונה "התמדה של ראייה" (POV) וכך פועל פרויקט זה. זה יכול להוביל לדיונים הן על אופן פעולתו של העין והן על מהירות המחשבים המהירה להפליא.

פרויקט זה משתמש במיקרו-בקר הניתן לתכנות של 8 סיביות, שמונה נוריות ותא מטבעות. הוא מסתובב באמצעות מיסב סקייטבורד רגיל, ומשתמש בחיישן אפקט הול ומגנט כדי לקבוע סיבוב. הוא מיוצר באמצעות חלקים חורים המתאימים למתחילים וניתן לתכנת אותו באמצעות סביבת התכנות Arduino. די לדבר, בואו נתחיל…

שלב 1: אסוף את החלקים, הכלים והאספקה

זה תמיד מתסכל לעבור את אמצע הבנייה ולגלות שאתה מפספס משהו. אלה החלקים שניסיתי ומצאתי שהם עובדים טוב. החלף על אחריותך בלבד:

כתב חומרים ==================

• 1 PCB, סגול PCB, המיוצר באהבה בארה"ב על ידי OSH פארק
• 1 ea, Attiny 84, Atmel ATTINY84A-PU,
• 1 ea, מתג מישוש, TE 1825910-6,
• 1 ea, מתג שקופיות SPDT דרך חור, C&K JS202011AQN,
• 1 ea, מחזיק סוללות, Linx BAT-HLD-001-THM,
• 8 אי, 3 מ"מ LED אדום 160 מקד, Wurth 151031SS04000,
• 8 ea, 330 ohm 1/8W, Stackpole CF18JT330R,
• 1 ea, 0.1 uF cap, KEMET C320C104M5R5TA,
• 1 ea, מתג מגנטי, Melexis MLX92231LUA-AAA-020-SP,
• 1 ea, 608 Bearing Skateboard,
• 1 מגנט, מגנט אדמה קטנה 2mm x 1mm,
• 2 כובעי מודפס תלת -ממד (מצורף קובץ STL).
• סוללה אחת, סוללה CR2032, BSP של Panasonic או שווה ערך,

כלים ואספקה: עבור הסדנאות שלי אני משתמש ב- ToolKit למתחילים של SparkFun הכולל כל מה שאתה צריך למעט הפינצטה:

• מלחם.
• חוט הלחמה
• פליירים חתוכים (אני אוהב את Hakko CHP170 $ 5 $!)
• צמה נטולת הלחמה
• דבק מגע

תכנות ה- Attiny (שלב 4, לא נדרש אם אתה קונה את זה כערכה):

• Arduino (אנא הימנע מהשיבוטים הסינים הזולים ותמך בייצור הקוד הפתוח שלך בארה ב).

  • SparkFun Redboard
  • מטרו Adafruit
  • ארדואינו UNO
• מגן תכנות AVR.
• מתאם פוגו (אם מתכנת עם שבב מותקן).
• USB A-B סטנדרטי ל- Uno, USB Mini ל- Redboard או USB Micro עבור Metro.

ערכה לפרויקט זה זמינה באתר Tindie.com (מינוס הסוללה). רכישת הערכה תחסוך לך את הזמן וההוצאה של הזמנה מכמה ספקים שונים ותמנע את פרמיית ההזמנה המינימלית של PCB. כמו כן, תכנות Attiny אינו טריוויאלי, ואם תקנה את הערכה, היא כבר תתוכנת מראש. אתה גם תעזור לי לפתח ולשתף פרויקטים אחרים בסדנאות שלי!

שלב 2: ההתנגדות היא חיונית

אנו נניח שיש לך ניסיון בבניית ערכות. אם אתה זקוק לעזרה בהלחמה, עבור אל www.sparkfun.com/tutorials/213 כדי לצחצח או לצפות בנערת חנון המסבירה זאת בכתובת https://www.youtube.com/embed/P5L4Gl6Q4Xo. יש לי גם ערכה המתאימה למתחילים בכתובת

אני אוהב להתחיל עם הנגד כי א) הם עמידים יחסית לחום בזמן שאתה נכנס לחריץ ההלחמה והברזל עולה לטמפ ', ב) אין להם קוטביות, כך שהכוונה אינה קריטית, ו ג) הם הרכיב הנמוך ביותר על הלוח, לכן שבו היטב בעת הלחמה. ישנם שמונה נגדי הגבלת זרם של 330 אוהם, אחד לכל אחת מהנוריות. אתה יכול לעשות אחת בכל פעם, או את כל השמונה בבת אחת.

• כופפו את המוליכים לרוחב הרפידות והכניסו את הנגד.
• הפוך את הלוח והלחם את הלידים.
• חתכו את המוליכים בעזרת חתכים סומקים.
• הכה אותם שוב עם הברזל אם אתה רוצה שירשים את חבריך החנון.

שלב 3: קוד?

אם קנית את הערכה שלי, השבב מתוכנת מראש ויכול לדלג לשלב הבא.

כן, הפרויקט הזה צריך קצת קוד. ואם היית שם לב, בשלב 1 אמרתי לך שתכנות אטיני אינו טריוויאלי. אני משתמש בארדואינו, זוהי סביבת התכנות, מתכנת ה- AVR שלי, ונגן סיכת פוגו.

ניתן לתכנת את השבב לפני הלחמה במקומה (תמונה 2), או לאחר הלחמה במקומה באמצעות כותרת ספק האינטרנט בתחתית הלוח הלוח (תמונה 3). בכל מקרה, התכנות הוא כדלקמן:

• הורד את סביבת התכנות של Arduino.

• התקן את התמיכה ב- Attiny 85 משניהם:

  • https://highlowtech.org/?p=1695 (Arduino Tiny)
  • https://github.com/SpenceKonde/ATTinyCore (Attiny Core)
• העלה את "מערכון Arduino כספקית האינטרנט": [קובץ] -> [דוגמאות] -> [ארדואינו כספקית].
• חיבר את מגן התכנות AVR והכנס כבל סרט למיקום Attiny84
• אם אתה משתמש במתאם Pogo, מקם אותו בכותרת ספק האינטרנט בלוח. הרפידות החיוביות והשליליות מסומנות כך שתוכל לכוון את הכותרת בצורה נכונה.
• אם אתה משתמש בשבב, הכנס אותו עם סיכה אחת לכיוון מחבר ה- USB.

• בחר את השבב הנכון:

  • Arduino Tiny: "Attiny 84 @ 8 Mhz"

  • Core Attiny: "Attiny 24/44/84"

    • שבב "Attiny 84"
    • 8 מגה -הרץ (פנימי)
    • מיפוי סיכות "נגד כיוון השעון"
• בחר את המתכנת, [כלים] -> [מתכנת] -> [ארדואינו כספקית אינטרנט]
• הגדר את נתיכי התכנות, [כלים] -> [צריבת האתחול]
• העלה את הסקיצה המצורפת, [קובץ] -> [העלה באמצעות מתכנת]

מקור השגיאות הגדול ביותר שאני מקבל כרוך בכך שהסיכות לא מיושרות כראוי.

שלב 4: שבב אותו

כעת, לאחר שבבבב שלך קוד, תוכל להתקין אותו. הכיוון של שבב DIP ("חבילה מוטבעת כפולה") מסומן בדרך כלל על ידי חור הצמוד לסיכה אחת, או דיוויות בקצה השבב המכיל סיכה אחת, כפי שקורה כאן.

• כופפו את המוליכים ל -90 מעלות על ידי לחיצה עליהם על משטח שטוח (תמונות 1 & 2).
• יישר את השבב עם הסמל שעל הלוח והכנס את השבב (תמונה 3).
• הלחם סיכה אחת בצדדים מנוגדים, ובדוק כי גם השבב שטוח כנגד ה- PCB וכי הכיוון נכון. קשה מאוד לתקן אחרי זה. סמכו עלי בעניין זה.
• לאחר שהובטח לך שזה נכון, הלחם את הסיכות הנותרות ולאחר מכן חתוך אותן סומק.

שלב 5: מתג וקבלים

כפתור הלחיצה עובר ליד ה- IC, והקבל בצד השני.

• לחץ על כפתור הלחיצה למקומו (וודא שהוא בכיוון הנכון).
• הלחמה אותו במקום.
• מהדקים את הכבלים מהגב.

לקבל אין כיוון, אבל אם תוציא את צד הכתיבה החוצה, החברים החנונים שלך יידעו באיזה ערך השתמשת.

שלב 6: מתג ומחזיק סוללה

המתג הולך כשהרמה מצביעה כלפי חוץ. בדומה לפריטים האחרים, הלחם שני סיכות פנימה, בדוק אם הוא יושב שטוח ולאחר מכן הלחם את השאר.

למחזיק הסוללה יש סימון שיציג את הכיוון, אבל זה ממש לא משנה. עם זאת, הוא ידרוש לא מעט יותר חום מאשר מוליכים רגילים, ותרצה לוודא שהוא יושב שטוח כדי להחזיק את הסוללה במקומה (תמונה 4).

שלב 7: נוריות

אין פרויקט הגון שאינו כולל לפחות LED אחד. יש לזה שמונה!

ההובלה הארוכה חיובית (אנודה). יש סימן "+" על מסך המשי, והרפידה מרובעת. אם אתה עושה את כל השמונה בבת אחת, החזק אותם למעלה כדי לוודא שכל הכיוונים נכונים.

• הלחמה להוביל אחד על כל LED.

• ודא את הכיוון וכי הם יושבים שטוחים (תמונה 3).

  אם הם לא, לחץ על האריזה עם האגודל שלך וחמם מחדש את העופרת עד שהיא תינעל במקומה (תמונה 4)

• הלחם את השאר.
• קליפ את הלידים.

שלב 8: בדוק את זה

בשלב זה, אנו עדיין יכולים לבדוק את הנורות ולכבות:

• הכנס סוללה כשהצד החיובי כלפי חוץ.
• הפעל את הספינר ולאחר מכן לחץ על הלחצן עד שכל הנוריות נדלקות (ראו את הסרטון).
• סובב את הספינר וראה את התבנית. אם נורית לא נדלקת, יתכן שהיא מותקנת לאחור או נגרמה נזק לחום. בטל הלחמה והכנס אחד חדש פנימה.

פתרון תקלות:

• אם אין נוריות נורות:

  • וודא שהסוללה שלך טובה ובכיוון הנכון.
  • תוכנת את השבב שלך? האם זה בכיוון הנכון? האם מתחמם?
  • האם הלדים מכוונים נכון? להשתמש בתא המטבע על פני מפרקי הלחמה לד כדי לבדוק אותם?

• אם המתג אינו גורם לנורות להבהב:

  • בדוק את מפרקי ההלחמה על הלד.
  • בדוק את מפרקי ההלחמה ב- Attiny.
• אם כל השאר נכשל, צלם ופרסם תמונות ברזולוציה גבוהה של החלק הקדמי והאחורי ובקש עזרה בתגובות.

שלב 9: זמן ספין

הנושא מוחזק במקומו על ידי הלחמת המארז לרפידה הגדולה. זה דורש סבלנות והרבה חום:

• השתמש במשהו כמו מטבעות על משטח קשה כדי למקם את הנושא.
• מחממים גם את המשטח וגם את מעטפת הנושא עד שרואים הלחמה זורמת על המארז (לוקח קצת).
• חזור על הצד השני.
• ודא שהמסב מיושר כראוי על ידי סיבוב הספינר.
• הפוך את הלוח והלחם שתי נקודות בצד השני.

שלב 10: האם זו מהפכה?

על מנת להציג מסרים במקום רק דפוסים, עלינו לדעת את המיקום של הספינר ביחס למעגל. נשתמש בחיישן אפקט הול ומגנט. הדבר דומה לאופן שבו מנועי הבעירה יודעים מתי לירות את הניצוץ בכדי לקבל את מירב הכוח. כיוון ויישור החיישן והמגנט הן קריטיות כדי שזה יעבוד.

• הכתיבה על פני המכשיר פונה למיסב התואם למסך המשי (תמונה 1).
• יישר את הגובה בדיוק מעל למסב (המקום שבו יהיה המגנט במכסה).
• הלחמה להוביל אחד.
• ודא את הגובה והמאכל.
• הלחם את הפניות הנותרות.
• קליפ את הלידים.

אם אתה משתמש בחיישן אומני קוטב, יהיה עליך להבין את כיוון המגנט. הדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא להגדיר מצב אחר מלבד התבנית מהשלב הקודם ולאחר מכן למצוא את הצד של המגנט שמתחיל את הנורות מהבהבות (ראו סרטון). הדביקו את המגנט כשהצד שעבד כלפי חוץ. בדוק שוב את עבודתך.

שלב 11: חוק איזון

אם אתה מחזיק את הספינר כלפי מעלה כשהסוללה בתוכו, תראה אותו מסתובב לצד הצד של הסוללה כלפי מטה. למרות המאמצים הטובים ביותר שלי באיזון רכיבים, זה עדיין מחוץ לאיזון. אתה יכול להוסיף קצת משקל לצד הלא סוללה באמצעות אגוז ובורג, או להוסיף הלחמה למשטח.

שלב 12: אתה תפעולי

כשהמגנט והחיישן שלך במקום, אתה מוכן לבדוק את המדהימות המלאה של ספינר החנון שלך. מצב הספינר מוצג על ידי הנורית המוארת בעת הפעלה או לאחר לחיצה על כפתור (D0 - D7). המצב משתנה על ידי לחיצה על הכפתור (ראו סרטון).

מצבי int = 8; // מספר מצבים זמינים

// 0 -> טקסט "שלום עולם!" // 1 -> סל"ד // 2 -> זמן בשניות // 3 -> ספירת ספינים // 4 -> ספירת ספינים (סה"כ) // 5 -> תבנית "לילי פד" // 6 -> צורה 1 (לב) // 7 -> צורה 2 (חיוך)

שלב 13: אבל רגע, יש עוד.

תבניות "הלב" וה"סמיילי "נוצרו על ידי שימוש בגרף קוטבי כדי להראות כיצד שמונה הקטעים יראו כל 5 דרגות סיבוב.

ביד:

• הורד והדפס את התמונה ברזולוציה מלאה (תמונה 1).
• מלא את הבלוקים כדי ליצור את התמונה שלך (תמונה 2).

• לאורך הרדיאל, מתחילים 0, מחשבים את הבייט בעזרת black = 1, white = 0;

  הרדיאל הראשון של הלב הוא 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, כך שהבייט = 0b100000000;

• המשך עד שתסיים (רמז, אם התמונה שלך סימטרית, אתה רק צריך לעשות חצי).
• הדבק את הבייטים שלך בקטע הסקיצה "textAndShapes.h" תחת "shape_1 " או "shape_2 ".

שימוש בפייתון:

• התקן את פייתון.
• התקן את ספריית התמונות של פייתון.
• הורד את התסריט המצורף "readGraph.py".
• הורדת תמונה ברזולוציה מלאה (תמונה 1).
• פתח את התמונה בעורך המועדף עליך (GIMP או MS Paint).
• השתמש בפקודה "מילוי" בצבע שחור שנבחר כדי למלא את הקטעים שאתה רוצה להדליק (תמונה 2).
• שמור את התמונה באותה ספרייה שבה נמצא סקריפט "readGraph.py" ושנה את שם הקובץ בסקריפט כך שיתאים לו:

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

הפעל את הסקריפט והדבק את הפלט בקטע "סקיצה textAndShapes.h" תחת "shape_1 " או "shape_2"

כך או כך, אל תהסס לשתף את היצירה שלך (תמונה וקוד) בתגובות!

שלב 14: נקודות זכות ומחשבות אחרונות

בהחלט לא הגעתי לזה לבד. לא נורה על ידי ארוך.

• הניסיון הראשון שלי עם POV היה בפרויקט של ניק סייר בשם POV Twirlie: https://www.tindie.com/products/nsayer/pov-twirlie/. (אני משתמש גם במתאם פוגו).
• המחשבה "LED + Fidget spinner = POV" צצה במוחי לאחר שראיתי את הטכני של
• בכל פעם שיש לך רעיון מדהים, מישהו כבר עשה את זה: https://www.instructables.com/id/POV-Arduino-Fidget-Spinner/. הלחמה על פני השטח היא משהו שאני יכול לעשות, אבל לא ממש ידידותי למתחילים. הקוד שלו היה גם קצת מעל הראש שלי, אבל אני השתמשתי ברעיונות שלו לגבי הצגת סל"ד וספירות.
• הצלחתי להבין והשתמשתי בקטע קטעי קוד שעון POV של Reger-men להצגת טקסט:

אף פרויקט אינו מושלם או מושלם. להלן כמה מחשבות שעולות לי קדימה:

• איזון: לעיתים רחוקות יש מידע בדף הנתונים על משקל הרכיבים, כך שקשה לנחש אפילו השערה על האיזון מבלי לבנות אותו. הסוללה היא ללא ספק המרכיב הכבד ביותר. הוספתי חורים בכל קצה כדי שאוכל להוסיף משקל לפי הצורך כדי לאזן אותו.
• עם כיוון השעון? אם שמת לב, הטקסט מוצג כראוי רק אם אתה מסתובב בכיוון השעון. סיבוב הכיוון השני יוצר תמונת מראה. הוספת חיישן או מגנט הול שני תאפשר לך להפיק כיוון סיבוב (הפרויקט של שון עשה זאת).
• צֶבַע? שימוש בנורות RGB הניתנות לתכנות יאפשר לך לעשות צבעים. הם בדרך כלל הרכבים על פני השטח.