Ожерелье с приводом от Arduino: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Я искал хороший проект Arduino для своих праздников в конце года. Но что делать? Моя маленькая дочка была очень удивлена, когда я предложила ей это "электронное" колье, и тоже очень обрадовалась. Я надеюсь, что человек, которому вы предложите свое достижение, тоже будет очень счастлив.

Само украшение состоит из микроконтроллера и светодиода RGB того же размера. Ожерелье состоит из очень тонкой латунной проволоки, которую легко припаять с помощью небольшой оловянной проволоки. Источник питания представляет собой простую литиевую батарею типа «таблетка» 3 В. Я использовал небольшой лист клейкой бумаги, найденный в моей домашней аптеке, чтобы защитить и изолировать аккумулятор.

Шаг 1. Инструменты и материалы

Инструменты

• паяльник, оловянная паяльная проволока 0,5 мм
• лупа, потому что провода для пайки такие маленькие
• компьютер с установленным программным обеспечением Arduino
• программист ISP, как описано здесь
• небольшой резак для проводов

Материалы

• батарея CR2032 с подвалом (состоящая из двух частей, по одной на каждый полюс)
• очень тонкая латунная проволока
• один светодиод RGB в корпусе 5050, с микросхемой WS2812B внутри (это важно, потому что вы можете найти светодиод 5050 без контроллера WS2812B внутри)
• небольшой кусок медицинской липкой бумаги
• Блок микроконтроллера SMD Atmel Attiny85-20SU
• дешевое простое колье

Шаг 2: Электронная схема

Электронная схема очень проста, потому что нет пассивных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы или индуктивности, и потому что есть только 3 компонента, включая батарею.

Блок питания, который я использовал, представляет собой литиевую батарею CR2032 3 В. Его напряжение ниже, чем указано в спецификации WS2812B, но после тестирования светодиод RGB не пострадал от этого падения на 2 В.

Возможность использовать простую плоскую батарейку на 3 В была для меня очень важным условием, чтобы воплотить этот проект в жизнь. Мы не можем представить себе колье с большим тяжелым аккумулятором в качестве источника питания.

Блок микроконтроллера (MCU) также очень хорошо работает с этим уровнем напряжения 3 В.

Я измерил средний ток 5,3 мА. Такая литиевая батарея CR2032 имеет типичную емкость 200 мАч. Это означает, что с новым аккумулятором вы можете проработать систему в течение 40 часов. Но и половины хватило бы для обычного использования.

Шаг 3: Программное обеспечение

Микроконтроллер ATTINY85 (~ 1 доллар США) от Atmel. Я запрограммировал его с помощью дешевого Arduino Nano (его клон можно найти на ebay примерно за 5 долларов). Но если у вас есть настоящая плата Arduino, вы можете использовать ее и для этого.

Arduino Nano был запрограммирован с помощью скетча «Arduino as ISP».

Скетч для программирования микроконтроллера ATTINY85 предоставляется в качестве приложения на этом этапе: JeweLED.ino

Помните, что вы должны записать загрузчик, чтобы MCU был полностью запрограммирован. На самом деле это не запускает загрузчик Arduino на микроконтроллере, но мигает предохранители некоторых важных конфигураций. Без этого скетч вообще не запустится.

Тип платы должен быть следующим: Attiny85 @ 8MHz (внутренний генератор, BOD отключен).

BOD расшифровывается как Brown-Out Detect. Это специальная функция, которая отключает MCU, когда напряжение падает ниже 4,3 В. Это полезно, чтобы избежать повреждения аккумуляторных батарей. Но в нашем случае его нужно отключить, потому что мы собираемся питать наш MCU только от 3 В и даже меньше.

Шаг 4: Сборка

Первый шаг - собрать MCU со светодиодом.

После программирования необходимо сохранить только контакты 4, 5 и 8 микроконтроллера Atmel. Остальные штифты можно удалить, потому что они не нужны.

Вывод 4 микроконтроллера должен быть спаян с выводом 3 корпуса 5050. Он будет подключен к отрицательному полюсу батареи.

Вывод 8 микроконтроллера должен быть спаян с выводом 1 корпуса 5050. Он будет подключен к положительному полюсу батареи.

Вывод 5 микроконтроллера должен быть спаян с выводом 4 корпуса 5050. Контакт 5 соответствует PIN0 Arduino для этого типа MCU.

Используйте медицинскую липкую бумагу, чтобы изолировать батарейку типа «таблетка» от кожи. Это позволяет прикрепить отрицательную часть латунного провода к отрицательному полюсу аккумулятора.

На этом креплении нет выключателя питания. Чтобы выключить светодиод, вы должны открыть ожерелье, вытащив отрицательный провод из аккумуляторной батареи.

И это все.

Шаг 5: Тестирование и настройка

Как вы можете видеть на изображении крупным планом, я припаял два очень маленьких кольца из латунной проволоки к контактам GND и VDD. Цель этого - прикрепить это «электронное» украшение к ожерелью.

Для первого тестирования я использовал только латунную проволоку в качестве ожерелья. Латунная проволока необходима для обеспечения электрических контактов, но ее недостаточно. Латунный провод слишком легкий, а батарея за шеей слишком тяжелая по сравнению со светодиодом на передней панели. Поэтому мне пришлось использовать настоящее ожерелье, чтобы аккумулятор оставался на месте.

Вам нужно разделить ожерелье на две части одинаковой длины и закрыть эти две части на кольцах с драгоценными камнями.

Я вплела медную проволоку в каждую петлю ожерелья. Проволока почти незаметна и обеспечивает электрическую проводимость, а также жесткость всей конструкции.

Другой способ сделать электрическую проводимость - использовать нержавеющую проводящую нить, которую вы можете найти на Adafruit за несколько долларов.

На видео вы можете увидеть JeweLED в действии.

Наслаждаться!

Посмотреть в действии