Tlačítko Arduino LED, které ovládá animace zpracování: 36 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

WhatTato knoflíková podložka je vyrobena pomocí DPS a dalších komponent vyráběných společností Sparkfun. Je poháněn Arduino Mega. Každé tlačítko je hezké, zmačkané a uspokojivé při stisknutí a má uvnitř RGB LED! Používal jsem ho k ovládání animací, které jsem zakódoval ve Processingu. Tlačítko při každém stisknutí tlačítka odešle zprávu o tom, které tlačítko to bylo. Zpracování přijímá tyto zprávy a mění proměnné v náčrtu podle toho, co bylo stisknuto.

Proč

LED diody jsou v pohodě. Tlačítka je zábavné mačkat. Animované geometrické vzory jsou pěkné. Chtěl jsem spojit všechny tři. Vzal jsem tento projekt na večírek, promítl vizuály na zeď a nechal lidi hrát si s tlačítky. Mohl by být také použit VJ výkonnějším způsobem, podobně jako midi ovladač, ale více DIY.

Jak

Tento projekt má čtyři hlavní části.

Přiložené video z YouTube dobře ukazuje, jak se tlačítka spojují. Tento instruktáž pokrývá jak Arduino, tak i kód pro zpracování - (další videa jsou v přípravě)

1. Sestavení tlačítkové klávesnice - začíná v kroku 1

   To zahrnuje přípravu součástek a jejich pájení na desku plošných spojů

2. Kód Arduino - začíná v kroku 10

   K tomu potřebujeme porozumění maticovému skenování, o kterém budu mluvit.

3. Zpracovávací kód - začíná v kroku 24

   Tady jsou nekonečné možnosti, promluvím o jednom příkladu, který jsem zatím udělal.

4. Přimět Arduino k odesílání zpráv do Processingu - krok 16 pro odeslání, krok 30-31 pro příjem

   To je hezké a jednoduché, odesílá zprávu přes sériové připojení.

Úroveň

Snažím se psát své návody tak, aby je mohl alespoň sledovat někdo, kdo nemá absolutně žádné znalosti. Může být užitečné nejprve si prohlédnout některé úvodní výukové programy o zpracování. Začal bych kanálem Daniela Shiffmana na YouTube.

Kód

Veškerý kód (Arduino a zpracování) je zde na mém githubu.

Kredity

Naučil jsem se spoustu z tohoto tutoriálu https://learn.sparkfun.com/tutorials/button-pad-ho… a velká část kódu Arduina je odtamtud, i když jsem jej upravil, aby fungoval mírně odlišně od některého z tam uvedených příkladů.

Krok 1: Komponenty

• 16 x 5 mm RGB LED (ne adresovatelné, jen běžné běžné katody)
• 16 x 1N4148 diody
• Silikonová podložka na knoflíky
• Tlačítko PCB
• Arduino Mega
• Propojovací kabely

(Existuje také spousta věcí, které můžete získat od Sparkfunu, aby to celé bylo trochu úhlednější, ale já jsem to neudělal)

Krok 2: Připravte diody

Ohněte každou diodu a poté ji protlačte přes desku plošných spojů.

Nohy trčí na knoflíkové straně, což nechceme. Vyjměte tedy diodu znovu a zkraťte nohy. (Možná budete mít nějaké odstřižky, které vám umožní odříznout nohy v jedné rovině s deskou, dokud je stále tam, což vám usnadní život, ale měl jsem jen normální nůžky, takže jsem je musel vytáhnout, abych je zkrátil dostatečně krátce.)

Je velmi důležité ohnout nohy a protlačit je přes desku plošných spojů, než je zkrátíte. Pokud je nejprve zkrátíte, nebudete je moci ohnout do tvaru.

Vyrobte 16 těchto malých věcí podobných mravencům.

Krok 3: Pájejte diody na desku

Umístěte každou z diod zpět do desky. Je důležité zkontrolovat orientaci diody. Na jedné straně má černou čáru, která je v souladu s čarou na desce plošných spojů. (Viz obrázek)

Dostat diody na místo je trochu hloupé, a proto jsem řekl, že pokud máte odstřižky, které vám umožní proříznout nohy v jedné rovině, aniž byste je odstranili, usnadní vám to život. To jsem neměl, takže jsem je pomocí pinzety umístil zpět, což trochu pomohlo.

Každou diodu připájejte na místo.

Krok 4: Připravte LED diody

Zatlačte diody LED přes desku a poté odřízněte nohy. Stejně jako u diod; je důležité nejprve protlačit nohy skrz desku, aby se roztáhly do správných úhlů, než je rozříznete.

Se zkrácením nohou na správnou délku je trochu pokusů a omylů. Pokud je uděláte příliš dlouhé, budou vyčnívat, ale příliš krátké a je obtížné dostat LED zpět.

Připravte si 16 těchto malých amputovaných chlapů.

Krok 5: Pájejte LED diody na desku

Zatlačte všechny LED zpět do desky.

Zde je opět důležitá orientace. Jedna strana LED má plochý okraj, který by měl být v souladu s plochým okrajem kruhu na diagramu desky plošných spojů. (Viz obrázek)

Umístěním silikonové podložky přes desku zkontrolujte, zda jsou diody LED zasunuty dostatečně daleko a zkontrolujte, zda nepřekážejí při tlačení tlačítek.

Pájejte LED diody na desku.

Poznámka: Od té doby jsem byl upozorněn na to, že protože na tom tolik nezáleží, když trochu nohou trčí na zádech, můžete jednoduše protlačit LED diody, pájet je vzadu a pak odříznout nohy.

Krok 6: Roztřiďte dostatek propojovacích kabelů

Pojďme si trochu promluvit o desce. Deska je uspořádána do 4 sloupců a 4 řad LED/tlačítek.

Každý ze sloupců vyžaduje 2 připojení, jedno pro uzemnění LED a jedno pro uzemnění tlačítka. Každý z řádků vyžaduje 4 připojení, protože potřebujeme samostatné připojení pro červený, zelený a modrý kanál a také připojení pro Zde jsou barvy kabelů a čísla pinů, které jsem vybral pro každé z těchto připojení.

Řádek	K čemu to je	Barva kabelu	Číslo PIN	Štítek na DPS
Řádek 1	Červené	Červené	22	ČERVENÁ
	Zelená	Zelená	23	ZELENÁ1
	Modrý	Modrý	30	MODRÁ1
	Tlačítko vstup	Žlutá	31	SPÍNAČ 1
Řádek 2	Červené	Červené	24	ČERVENÁ2
	Zelená	Zelená	25	ZELENÁ2
	Modrý	Modrý	32	MODRÁ2
	Tlačítko vstup	Žlutá	33	SPÍNAČ 2
Řádek 3	Červené	Červené	26	ČERVENÁ3
	Zelená	Zelená	27	ZELENÁ3
	Modrý	Modrý	34	MODRÁ3
	Tlačítko vstup	Žlutá	35	SPÍNAČ 3
Řádek 4	Červené	Červené	28	ČERVENÁ
	Zelená	Zelená	29	ZELENÁ 4
	Modrý	Modrý	36	MODRÁ4
	Tlačítko vstup	Žlutá	37	SPÍNAČ 4

Sloupec	K čemu to je	Barva kabelu	Číslo PIN	Štítek na DPS
Col 1	LED uzemnění	Bílý	38	LED-GND-1
	Tlačítko uzemnění	Černá	39	SWT-GND-1
Col 2	LED uzemnění	Bílý	40	LED-GND-2
	Tlačítko uzemnění	Černá	41	SWT-GND2
Col 3	LED uzemnění	Bílý	42	LED-GND-3
	Tlačítko uzemnění	Černá	43	SWT-GND3
Col 4	LED uzemnění	Bílý	44	LED-GND4
	Tlačítko uzemnění	Černá	45	SWT-GND4

Krok 7: Připravte propojovací kabely

Každý propojovací kabel potřebuje jeden zástrčkový konec a jeden konec, který je zbaven několika mm drátu. Rád používám nějaký druh kontejneru k zachycení odizolovaných drátů, protože jinak skončí po celém mém bytě a je to možná horší než třpytky.

Krok 8: Připájejte propojovací kabely k desce a zapojte je

Použijte tabulku z několika kroků zpět, abyste kabely připájili na správná místa na desce plošných spojů a zapojili je do správných kolíků na Arduinu.

Krok 9: Build Done

Udělejte si malou chvilku a oslavně zmáčkněte některá (zatím nefunkční) tlačítka a pak se pusťte do nějakého kódu!

Krok 10: Schéma

Toto je schéma desky plošných spojů a věcí, které jsme k ní připájili.

Každé šedé pole představuje jedno z tlačítek / LED komb. Pokud to vypadá velmi komplikovaně (to se mi stalo poprvé, když jsem to viděl), pak se nebojte, rozeberu to.

Pokud se chcete jen podívat na kód sami, je zde na mém githubu.

Krok 11: Jen tlačítka

LED diody a tlačítka jsou ve skutečnosti od sebe odděleny (kromě toho, že jsou připojeny k Arduinu), takže se nejprve podívejme na tlačítka.

Každý šedý rámeček obsahuje jedno tlačítko a diodu (ty, na které jsme pájili - vysvětlím účel těch trochu).

Poznámka: Jsem si jistý, že je to pro některé lidi naprosto zřejmé, ale nebyl jsem si tím jistý, když jsem to začal zjišťovat, tak to řeknu! Řádky (zeleně) a sloupce (modře) nejsou propojeny, pouze jsou položeny přes sebe. Věci jsou spojeny pouze tam, kde je malá černá tečka. Zavření jednoho z přepínačů tlačítek však vytvoří spojení mezi řádkem a sloupcem.

Krok 12: Nastavení kolíků tlačítek

Pro tlačítka použijeme sloupce jako výstupy a řádky jako vstupy.

Budeme moci zkontrolovat, zda je stisknuto tlačítko, protože pokud existuje spojení mezi řádkem a sloupcem, pak napětí z výstupu dosáhne vstupu. Chcete -li začít, v nastavení () vyvedeme vysoké napětí do všech sloupců. Nastavili jsme řádky jako vstupy pro vytažení, což znamená, že ve výchozím nastavení také čtou vysoko.

Krok 13: Skenování

Ve smyčce prochází funkce nazvaná scan () vždy po jednom sloupci a nastaví její napětí na nízké.

Poté se podívá na každý řádek připojení tlačítek, aby zjistil, zda některý z nich čte málo.

Pokud je řádek tlačítka nízký, znamená to, že bylo stisknuto tlačítko, které spojuje daný řádek a sloupec.

Krok 14: Ne všechna tlačítka jsou stejná

Pokud je tlačítko stisknuto rychle a pevně, přenos napětí ze sloupce do řady bude pěkný a čistý.

Pokud je však tlačen trochu pomalu nebo nejistě, napětí se může trochu třást, dokud nedojde k dobrému spojení mezi tlačítkovou podložkou a kontakty na desce plošných spojů.

To znamená, že stisk tlačítka, o kterém si člověk myslí, že je jen jeden, může arduino interpretovat jako několik samostatných stisknutí.