Arduinoflake: 6 kroků (s obrázky)

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

Volně tvarovaná interaktivní sněhová vločka animovaná Arduino Nano. Pomocí 17 nezávislých kanálů PWM a dotykového senzoru může vytvářet úžasné efekty!

K dispozici je také verze PCB, kterou si každý může vyrobit!

Krok 1: Přehled

Sněhová vločka se skládá z 30 LED diod seskupených do 17 nezávislých segmentů, které lze samostatně ovládat mikrokontrolérem Arduino Nano. Každou ze skupiny LED lze ztlumit pomocí PWM a vytvořit tak krásné animace.

Krok 2: Nástroje

Vše, co budete potřebovat, je páječka, pájka a kleště.

Krok 3: Konstrukce

Nejprve vyberte nějaký vzor. Vybral jsem pěkný a jednoduchý krystal sněhové vločky a vytiskl jej na velikost, aby se vešel do Arduina Nano uvnitř šestiúhelníku - jádra krystalu.

Nosná konstrukce, která funguje také jako kabeláž, je vytvořena z 0,8 mm mosazných tyčí pájených dohromady s cínem. Celkem jsem použil 2m prutu. Proč volná forma? Protože jsem to vždy chtěl vyzkoušet a je to zkouška vaší trpělivosti a zručnosti.

Nejprve jsem ohnutím jediné tyče vytvořil jádrový šestiúhelník a konce jsem k sobě připájel. Přidáním dalších 6 tyčí na vrcholy šestiúhelníku je zemnící kabeláž hotová, všechny katodové vývody LED diod je nyní třeba k ní připájet, aby se vytvořil vzor sněhové vločky. Složité bylo přidat LED diody SMD, ale pomohl jsem si s přípravkem vytvořeným z lepenky a oboustranné pásky.

Dále bylo načase přidat mikrokontrolér Arduino Nano pod strukturu jádra a ponechat mezi nimi dostatek prostoru, aby se do něj vešly 3 vrstvy mosazných tyčových vodičů, které propojí kolíky mikrokontroléru se všemi anodovými svody LED. To vyžadovalo obrovskou dávku trpělivosti. Nejen, že se musíte vyhnout zkratu mezi vodiči, ale také přidat odpor omezující proud a vypadat hezky.

Listové LED diody jsou připojeny samostatně k výstupnímu pinu nejbližšího Arduina. Větve LED jsou seskupeny po dvou a připojeny k pinům PWM. LED diody jádra jsou také seskupeny po dvou a připojeny ke zbytku pinů. Arduino NANO má pouze 18 výstupních pinů (A6 a A7 jsou pouze vstupní) a potřebuji jeden pin pro dotykový senzor, který mi ponechal pouze 17 pinů, takže dva páry LED diod jádra jsou spojeny dohromady a vytvoří skupinu 4. I používám odpory 220Ω k omezení proudu protékajícího každým kolíkem na přibližně 8 mA. To znamená celkem 240mA, což je na čip ATmega328 málo, ale funguje to - bezpečné maximum je prý 200mA.

Krok 4: Dotkněte se senzoru

Abych mohl komunikovat se sněhovou vločkou, přidal jsem další mosaznou tyč, abych vytvořil kapacitní dotykový senzor. Našel jsem skvělou knihovnu a tutoriál od Paula Stoffregena. Dotykový senzor slouží k interakci s arduinoflake - změna animace, zapnutí/vypnutí, jiskření při dotyku, pojmenujete …

Krok 5: Kód

Původně jsem si myslel, že budu schopen pouze ztlumit LED větve, které jsou připojeny k hardwarovým PWM pinům. Ale naštěstí existuje úžasná softwarová knihovna PWM, která mi umožnila použít všechny piny, jako by to byly hardwarové PWM. Toto nastavení vytvořilo nekonečné možnosti pro animace! Podívejte se na níže přiložený kód s některými z prvních animací.

Pokud se vám líbí, hlasujte pro něj v soutěži Make it Glow Contest přímo pod tímto článkem, děkujeme

Krok 6: Schémata

Druhá cena v soutěži Make it Glow Contest 2018