Fold-up Blinky Light Thing: 15 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Nguồn cảm hứng

Vài năm trước, anh trai tôi có một ý tưởng tuyệt vời cho một sản phẩm mà anh ấy gọi là Blinky Light Thing. Đó là một thiết bị gần như vô dụng chỉ phục vụ chủ nhân với đèn nhấp nháy, rung và một số loại chuyển động nguyên thủy (giống như một bàn chân duy nhất mà nó có thể lắc lư). Nó sẽ giống như Pet Rock trong thiên niên kỷ mới. Nó không bao giờ được thực hiện.

Nhanh chóng chuyển tiếp đến bây giờ. Tôi đã có ý tưởng cho một trò chơi liên quan đến đèn nhấp nháy, tiếng bíp và cảm biến cảm ứng. Nó có vẻ thực tế hơn nhưng vẫn là một "thứ" với "đèn nhấp nháy" và vì vậy tên đã được sử dụng cho thiết bị này!

Blinky Light Thing là gì?

Sau đây được gọi là BLT, nó là một vật thể cầm tay nhỏ (hiện tại là một khối lập phương) mà bạn có thể chơi một số trò chơi. Mỗi mặt của khối lập phương có thể sáng lên và cũng có thể cảm nhận được cảm ứng. Khối lập phương cũng biết nó được định hướng theo hướng nào và có thể cảm nhận được chuyển động.

Nhưng đây là phần thú vị (tốt, ngoài đèn nhấp nháy và mọi thứ khác..). Nó có khả năng giao tiếp với BLT khác! Nó thực hiện điều này thông qua Bluetooth Low Energy hoặc BLE. Điều này cho phép các trò chơi liên quan đến nhiều hơn một khối và các trò chơi có nhiều người chơi.

Sự phát triển

Ban đầu, khi nguồn cảm hứng đến với tôi, tôi đã tưởng tượng ra những hình khối nhỏ hơn nhiều và có một số như chúng. Tôi nhanh chóng kết luận rằng điều này quá phức tạp để thực hiện như một nguyên mẫu đầu tiên, và quyết định dựa trên ý tưởng chỉ có 2 hình khối lớn hơn để chứng minh khái niệm này. Thiết kế đầu tiên sẽ được xây dựng như một khối lập phương cứng với các mặt bằng acrylic, với một bộ phận chèn chứa các thiết bị điện tử và các tấm được gắn trên một khung bên trong. Cũng trong thiết kế ban đầu, các đèn LED tích hợp trên Circuit Playground sẽ chiếu sáng các mặt của khối lập phương thông qua 'ống dẫn ánh sáng' được làm từ acrylic uốn cong. Nhìn chung, điều này rất thông minh nhưng có lẽ cũng được thiết kế quá mức! Tôi đã đi sâu vào việc tạo ra khối lập phương, các tấm và cấu trúc bên trong trước khi nhận ra rằng nó quá phức tạp.

Nhập: giấy

Vào một thời điểm ban đầu trong bản phác thảo của mình, tôi đã sắp xếp tất cả các thành phần trên một bản vẽ phẳng của các mặt khối lập phương, chỉ để hình dung mọi thứ tốt hơn. Mãi sau này, tôi mới quay lại ý tưởng này và nghĩ, có lẽ tôi thực sự có thể làm phẳng nó và sau đó "gấp" nó lại. Tôi nghĩ rằng tôi có thể làm điều này với các tấm acrylic bằng cách đặt chúng phẳng, gắn tất cả các bộ phận và sau đó "gấp" tất cả vào vị trí.

Sau đó, sau này, tôi nghĩ, tại sao không tiếp tục và tạo một nguyên mẫu từ giấy / bìa cứng và gấp nó lại theo đúng nghĩa đen? Tôi đã từng chơi với những ý tưởng về một chiếc máy tính gấp gọn và một con rô bốt có thể gấp lại được, vậy tại sao lại không làm điều này?

Bước 1: Danh sách bộ phận

Các bộ phận để tạo nên một Thứ ánh sáng lấp lánh duy nhất. NeoPixels thường có dạng dải dài 1 mét, đủ để tạo ra 2 hình khối với một chút dư thừa.

Băng keo lá kim loại phản quang 2 - $ 3,38

Tấm acrylic 8 "x 10" - $ 3,38

2 tờ Card stock, 8,5 "x 11" - 3,99 USD. Tôi đã sử dụng màu xanh lam nhưng bất kỳ màu tối nào cũng sẽ hoạt động tốt.

Circuit Playground Classic - $ 20

Mô-đun HM-10 BLE - $ 4

Dây khổ nhỏ. Tôi đã sử dụng cáp ruy-băng tái chế - $ 1,77 từ đầu nối ổ đĩa mềm cũ.

Dải NeoPixel 1 mét - $ 6 (30 đèn LED, chúng tôi chỉ cần 12)

Giá đỡ pin 3x AAA - $ 140

Keo dính - $ 1,29 hoặc các loại keo khác cho giấy

Keo nóng

Công cụ yêu cầu

Dụng cụ tuốt dây hoặc sử dụng cẩn thận lưỡi dao cạo..

Công cụ chấm điểm acrylic hoặc lưỡi x-acto thích hợp

Dụng cụ chấm điểm cho bìa cứng, hoặc một cây bút bi tốt

Kẹp (giúp cắt acrylic dễ dàng hơn)

Engraver hoặc công cụ giống Dremel khác.

Giấy cát mịn

Bật lửa Bic (nếu bạn muốn đánh bóng acrylic)

Cai đục lô

Bước 2: Khối lập phương

BLT đã hoàn thành là một khối lập phương, hình vuông 2,5 ". Kích thước này được đưa ra như một sự thỏa hiệp tốt để chứa Sân chơi mạch (hình tròn 2") và các tấm acrylic, giá đỡ pin, v.v.

Các mặt của khối lập phương có thể được đặt phẳng trên một tờ giấy bìa. Bạn có biết có 11 cách khác nhau để làm điều này? Tôi đã không! Tuy nhiên, tôi đã có nhiều ràng buộc hơn nữa. Nó phải vừa với một tờ giấy / thẻ có kích thước tiêu chuẩn (8,5 "x 11") và nó phải gấp theo cách để giảm thiểu các khúc cua trong hệ thống dây điện. Mẫu tôi chọn gần như vừa vặn để tạo thành hình khối 2,5 ". Nó cũng cho phép mỗi mặt của hình khối có một mặt ngoài và một nếp gấp, tạo thành mặt sau của mỗi tấm acrylic.

Tôi đã in nó ra (bao gồm-p.webp

Bước 3: Bảng phát sáng

Mỗi mặt của khối lập phương có một bảng điều khiển phát sáng có cạnh. Chúng có kích thước mỗi hình vuông là 2 inch, với một cạnh thừa khoảng 1/4 ". Phần thừa này sẽ là nơi gắn đèn LED. Tôi đã sử dụng acrylic dày.08" từ Plaskolite, tôi đã mua ở Lowes năm 8 x 10 tờ. Một tờ giấy sẽ giúp bạn có được tất cả các phần của một khối lập phương. Bạn có thể cắt laser những bộ phận này từ một dịch vụ như Ponoko, nhưng tôi đã làm bằng tay.

Để cắt các bộ phận, bạn cần một công cụ chấm điểm. Tôi đã sử dụng một trong những lưỡi dao từ bộ x-acto của mình. Tôi đặt một bản in từ các bộ phận bên dưới tấm nhựa, và sau đó ghi điểm dọc theo các đường trên đầu trang. Bạn phải nghĩ đến đường nào để đứt trước vì bạn phải bẻ nhựa từ mép này sang mép kia. Ví dụ, bạn không thể làm điều này để tạo ra một cái lỗ. Tôi khuyên bạn nên kẹp miếng nhựa vào cạnh bàn có vạch tỷ số ngay trên mép của mặt bàn. Sau đó, với một lực đẩy nhanh xuống, nhựa sẽ bị vỡ. Điều này để lại một cạnh tương đối mịn nhưng sau đó bạn sẽ muốn chà nó bằng phẳng nhất có thể.

Tất cả các cạnh sau đó được chà nhám bằng giấy cát mịn để chúng mịn nhất có thể, và cũng hơi tròn để giúp giữ cho ánh sáng phản chiếu bên trong nhựa. Cuối cùng, tôi đã "đánh bóng" các cạnh bằng một chiếc bật lửa Bic đơn giản. Trên một cạnh (kích thước dài, IE, thêm 1/4 inch) tôi đã mài một đường vát tròn, điều này sẽ giúp phản chiếu ánh sáng về phía phần còn lại của bảng điều khiển. Thay vì gắn đèn LEDS vào cạnh, điều khó làm trong thiết kế này, đèn LED sẽ gắn ở phía bên kia của góc xiên, phẳng với bề mặt của bảng điều khiển.

Các hoa văn được khắc vào nhựa bằng dụng cụ Dremel và một mũi mài tròn nhỏ. Điều này làm cho các bề mặt mà ánh sáng có thể bị lệch hướng, do đó tạo ra các mô hình phát sáng. Để có được ánh sáng tốt nhất, bạn cần có các hoa văn ở mặt sau của tấm. Sau đó, các tấm được hỗ trợ bằng cách gập lại để cung cấp cho các tính năng phát sáng có độ tương phản cao hơn. Để có thêm khả năng ngăn ánh sáng, tôi đã sử dụng một số băng lá quanh khu vực uốn cong và xung quanh đèn LED.

Bạn có thể sẽ nhận được kết quả tốt hơn nếu có một dịch vụ như cắt và khắc các tấm bằng laser Ponoko, nhưng tôi không đủ kiên nhẫn cho nguyên mẫu này nên tôi đã làm bằng tay.

Đối với hình khối đầu tiên của tôi, tôi sử dụng một mẫu các từ Galifreyan cho mỗi mặt. Nếu bạn là một người hâm mộ khoa học viễn tưởng, bạn sẽ ngay lập tức nhận ra đây là những gì, ngay cả khi bạn không biết nó nói gì…:)

Bước 4: Gấp lại

Bây giờ chúng tôi muốn đính kèm các tấm. Tôi thấy rằng keo dính không thực sự dính vào acrylic. Tôi đã kết thúc bằng cách sử dụng băng dính hai mặt. Tôi chỉ nhận ra sau khi tôi hoàn thành khối lập phương rằng băng dính hai mặt cũng có xu hướng phát sáng, vì vậy không phải là ý kiến hay khi sử dụng nó trên toàn bộ mặt sau của bảng điều khiển, bạn chỉ nên dán ở bốn góc.

Lưu ý sự sắp xếp của các tấm để bạn có thể gấp lại và chúng sẽ nằm chính xác. Tôi ấn xuống xung quanh các cạnh của tấm để bọc chúng với bảng thẻ. Tacky Glue hoạt động hiệu quả ở đây vì nó lấy giấy nhanh chóng và giữ chặt.

Bước 5: Cảm biến

Để phát hiện cảm ứng, mỗi mặt của khối lập phương có một cảm biến điện dung. Loại này được làm từ băng keo, bạn có thể dễ dàng mua được từ cửa hàng bán đồ gia dụng như Lowes. Nó thường được sử dụng trong các ống dẫn khí để làm kín các miếng ống dẫn. Một dây duy nhất được tước ở một đầu và đặt gần mép của cảm biến và sau đó được cố định vào nó bằng một dải băng giấy bạc hình vuông nhỏ khác. Băng có chiều rộng 2 là kích thước hoàn hảo và sử dụng ba chiều dài để có hai cảm biến cảm ứng mỗi chiều.

Tất cả các cảm biến được kết nối với nhau và nối đất bằng một vòng tròn cắt ở giữa mỗi bảng và được kết nối bằng dây.

Thử nghiệm rất quan trọng ở đây. Lần đầu tiên tôi sử dụng một hình vuông đơn giản bằng giấy bạc. Điều này hoạt động tốt khi chạm trực tiếp vào giấy bạc, nhưng không hoạt động tốt hoặc hoàn toàn không hiệu quả khi ở phía sau acrylic. Đối với lần thử tiếp theo, tôi cắt một vòng tròn ở giữa tấm giấy bạc với khoảng cách khoảng 2mm so với phần giấy bạc bên ngoài còn lại. Dây cảm biến kết nối với trung tâm trong khi lá bên ngoài được nối đất. Điều này hoạt động tốt hơn đáng kể và nhạy cảm đằng sau thậm chí hai lớp nhựa.

5 cảm biến đều giống nhau, nhưng cảm biến thứ sáu là nơi có Sân chơi mạch. Tôi muốn vẫn có thể sử dụng đèn LED bên trong trên bảng này, vì vậy, một mẫu đã được tạo ra và được sử dụng để cắt các vòng tròn trên giấy bạc cũng như phần nền thẻ.

Bước 6: Chuỗi ánh sáng lấp lánh

Trong thiết kế ban đầu của tôi, tôi đã mua từng dây LED 5050 SMT và hàn vào chúng. Điều này thật khó hiểu và phức tạp, và chuỗi kết quả không phù hợp với phiên bản gấp giấy mà tôi đã tạo ra. Vì vậy, tôi đã mua NeoPixels dài 1 mét với 30 pixel mỗi mét. Đây gần như là khoảng cách hoàn hảo để có được hai pixel trên mỗi bảng điều khiển. Vấn đề là, tôi sẽ phải uốn sợi dây quanh một góc bất kể tôi xếp khối lập phương như thế nào. Sự uốn cong cũng sẽ là một sự uốn cong phức hợp, không chỉ là một nếp gấp đơn giản.

Bạn có thể đặt hàng các dải có hình chữ "S" có nghĩa là được gấp lại theo cách như vậy, nhưng tôi không muốn đợi một tháng để đặt hàng từ Trung Quốc. Vì vậy, tôi đã có các dải tiêu chuẩn và cẩn thận cắt ba lỗ để có được một dải linh hoạt hơn. Hãy cẩn thận ở đây vì bạn muốn để lại đủ dấu vết đồng để nó vẫn hoạt động. Tôi đã tính toán lượng điện mà dải sẽ sử dụng và do đó, các vết cần phải rộng như thế nào, miễn là nó vẫn rộng khoảng 2 mm thì bạn sẽ ổn.

Ngay cả khi có các lỗ, việc lấy dải vào đúng vị trí vẫn hơi khó khăn. Nó được giữ bằng một vệt keo nóng giữa mỗi đèn LED. Vì dải này bóng nên bạn có thể dễ dàng kéo nó ra khỏi lớp keo nóng, vì vậy hãy cẩn thận. Khó nhìn thấy nó, nhưng, đối với mỗi nếp gấp, tôi đã tạo cho dải đèn led một chút "lõm" lên trên để khi khối lập phương được gấp lại, nó sẽ gấp vào trong. Điều này là cần thiết vì nếu không chúng sẽ khó gấp lại, vì dải quá cứng.

Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng bạn định hướng dải sao cho đầu vào gần bảng điều khiển nơi sẽ gắn Circuit Playground. Bạn sẽ cần hàn ba dây vào cuối dải ở đây.

Bước 7: Nguồn

Tôi đã sử dụng 3 pin AAA để có được 4,5V, quá đủ để cấp nguồn cho Circuit Playground (sẽ điều chỉnh mức đó thành 3,3v cho mô-đun BLE) và chỉ đủ cho dải đèn LED (lý tưởng là 5V, vì vậy chúng có thể không sáng hoàn toàn như chúng có thể, nhưng đủ tốt).

Sử dụng thêm một số thẻ lưu trữ có màu xanh lá cây (chỉ cho vui), tôi đã tạo một hộp đơn giản xung quanh các hộp đựng pin. Tôi đã sử dụng một ngăn đựng 2 x AAA và một ngăn đựng AAA khác vì đó là những gì tôi có trong tay. Hộp đựng pin sẽ giúp gắn pin an toàn và cũng tăng thêm độ chắc chắn cho khối cuối cùng.

Bước 8: Mạch

Để điều khiển khối lập phương, tôi đã sử dụng Sân chơi mạch Adafruit. Những thứ này đắt hơn Arduino Nano hoặc Pro Mini, tuy nhiên chúng có rất nhiều tiện ích tích hợp như cảm biến gia tốc và loa, micrô và hai nút. Nó cũng có 10 NeoPixels trên tàu. Ban đầu tôi đã định sử dụng acrylic để tạo ra các ống dẫn ánh sáng có thể uốn cong bên trong khối lập phương để chuyển hướng ánh sáng đến tất cả sáu cạnh. Điều này trở nên quá phức tạp và trong các thử nghiệm, có vẻ như ánh sáng sẽ không đủ sáng, vì vậy tôi đã sử dụng dải NeoPixel. Các pixel tích hợp sẽ được sử dụng cho các chỉ số khác.

Mô-đun HM-10 muốn các mức 3.3v cho giao tiếp nối tiếp và vì Circuit Playground cũng chạy ở 3.3v nên không có vấn đề gì khi kết nối trực tiếp chúng. Nếu chúng tôi sử dụng một loại Arduino khác như Nano hoặc Pro Mini chạy ở 5V, chúng tôi muốn giảm điện áp đó trên đầu vào RX trên HM-10 bằng một vài điện trở (bộ chia điện áp).

Bởi vì chúng tôi đang sử dụng mô-đun bluetooth để giao tiếp giữa các hình khối, chúng tôi chỉ còn lại sáu đường I / O, một đường cho mỗi cảm biến điện dung cho các cạnh của hình khối. Điều đó không để lại bất kỳ I / O nào cho NeoPixels bên ngoài. Do thời gian nghiêm ngặt cần thiết để NeoPixels được lập trình, chúng ta có thể sử dụng một chân cho cả pixel và cảm biến. Chúng tôi kiểm tra cảm biến định kỳ và sau đó khi cần thiết, sử dụng ghim để lập trình các pixel. Các pixel không thực sự chú ý đến cảm biến, và tất nhiên cảm biến không quan tâm đến các xung lập trình. Về lý thuyết, cảm biến thêm điện dung vào đường có thể ảnh hưởng đến các điểm ảnh, nhưng dường như nó không đủ để gây ra sự cố.

Tuy nhiên, điều gì xảy ra là một vấn đề mã hóa. Vì cảm biến điện dung là đầu vào, mã đặt chân ở chế độ đầu vào. Sau đó, khi bạn cố gắng điều khiển NeoPixels, nó không hoạt động. Chỉ cần thiết lập thủ công ghim trở lại chế độ đầu ra sẽ khắc phục được sự cố.

Sơ đồ Fritzing cho thấy một mô-đun bluetooth HC-05 nhưng chúng tôi thực sự đang sử dụng một mô-đun HM-10 BLE, có cùng một sơ đồ chân. Nó cũng hiển thị 4 pin AAA nhưng chúng tôi chỉ cần 3. Cuối cùng, các cảm biến điện dung không phải là loại được gắn sẵn mà được làm từ băng giấy… sơ đồ chủ yếu để hiển thị cách tất cả kết nối với nhau. Các dây được nhóm lại để hiển thị cách sử dụng cáp ruy-băng.

Bước 9: Mô-đun BLE

Chúng ta cần cấu hình mô-đun không dây BLE. Cách dễ nhất để làm điều này là với một lập trình FTDI đơn giản, cũng thường được sử dụng để lập trình Arduino không có USB tích hợp (chẳng hạn như Pro Mini). Bạn có thể nhận được những thứ này chỉ với một vài đô la. Bạn sẽ muốn kết nối các kết nối Gnd và Vcc với mô-đun BLE và các kết nối RX và TX nhưng chúng đã được hoán đổi. Vì vậy, RX trên một bảng sẽ đến TX trên bảng khác. Điều này có ý nghĩa vì một bảng Truyền cho bảng kia Nhận.

Khi bạn cắm USB của FTDI vào máy tính của mình, bạn sẽ có thể kết nối với nó thông qua màn hình nối tiếp trong Arduino IDE (Tôi sử dụng phiên bản trực tuyến tại https://create.arduino.cc/editor). Bạn sẽ cần đặt Baud thành 9600 nếu chưa.

Để đảm bảo nó hoạt động, hãy nhập:

TẠI + TÊN?

và nhấn nút Gửi. Bạn sẽ nhận được phản hồi với tên hiện tại của thiết bị (+ NAME = bất cứ thứ gì). Ban đầu của tôi được đặt tên là BT-05, một mô-đun khác (AT-09 *) so với HM-10 tiêu chuẩn, nhưng trong ảnh bạn có thể thấy tôi đã đổi tên nó thành BLT (tên được giới hạn trong 12 ký tự.. vì vậy "Blinky Light Thing" sẽ không hoạt động). Để đổi tên nó, hãy nhập:

TẠI + TÊN = BLT

Và sau đó tôi phải đặt lại nó để tên hiển thị:

TẠI + ĐẶT LẠI

Bởi vì chúng tôi đang tạo ra nhiều khối cần giao tiếp với nhau, một trong các khối phải là "chính" (hoặc "trung tâm" trong thông số kỹ thuật BLE) và điều khiển / nói chuyện với các khối khác ("nô lệ" hoặc "thiết bị ngoại vi"). Để làm điều này, đối với master, chúng ta cần gửi các lệnh này (các mô-đun được mặc định là slave / ngoại vi).

AT + IMM0

AT + ROLE1

Điều này yêu cầu mô-đun tự động kết nối (lệnh đầu tiên) và sau đó trở thành thiết bị "trung tâm" (lệnh thứ hai).

* Ghi chú

(Các) mô-đun của tôi là mô-đun AT-09 (bảng "đột phá" lớn hơn) với HM-10 (bảng nhỏ hơn) được gắn vào đó. Con chip thực tế thực hiện tất cả công việc là Texas Instruments CC2541. Có rất nhiều biến thể của các mô-đun này, vì vậy hãy cẩn thận với những gì bạn đang đặt hàng. Bạn muốn tìm các module chính hãng từ Jinan Huamao.

Của tôi cũng chứa một phần mềm cơ sở mà tôi không thể xác định được, và vì vậy nó không phản hồi với hầu hết các lệnh AT thú vị. Tôi đã phải cập nhật lại nó vào phần sụn từ Jinan Huamao (https://www.jnhuamao.cn/download_rom_en.asp?id=). Nếu bạn kết thúc với một trong những điều này, đây là quy trình để "sửa chữa" nó, (https://forum.arduino.cc/index.php?topic=393655.0)

Bước 10: Nối dây cuối cùng

Đối với hệ thống dây điện cuối cùng, tôi đã sử dụng cáp ruy-băng tái chế từ đầu nối ổ đĩa mềm cũ. Bất kỳ dây mỏng nào cũng có thể hoạt động ở đây, nhưng cáp ruy-băng giúp giữ mọi thứ sạch sẽ và ngăn nắp hơn. Cáp ruy băng đủ linh hoạt để uốn cong và thắt ở những nơi cần thiết.

Tôi đã sử dụng các chấm keo nóng để giữ mọi thứ hoặc ở một số nơi chỉ thêm băng keo. Sân chơi Circuit được tổ chức tại chỗ với một kho thẻ gấp khác.

Bước 11: Kiểm tra

Trước khi hoàn thiện bất cứ điều gì, hãy luôn kiểm tra mọi thứ để xem nó hoạt động như thế nào (nếu nó hoạt động!).

Thậm chí trước khi lắp ráp bất cứ thứ gì, tôi muốn kiểm tra các cảm biến và cả dây đèn LED. Bởi vì một chân phải được chia sẻ giữa chuỗi LED và một cảm biến, đây là điều đầu tiên tôi thử nghiệm. Đây là nơi tôi phát hiện ra rằng nó không hoạt động, nhưng lý do chỉ là chân chia sẻ phải được đặt lại thành chân đầu ra sau khi sử dụng cảm biến.

Cảm biến đầu tiên tôi thử nghiệm chỉ là một hình vuông đơn giản bằng giấy bạc. Điều này có hiệu quả, nhưng không thực sự nhạy cảm. Circuit Playground được định cấu hình để cho phép cảm ứng điện dung trực tiếp vào các tấm đệm của nó (bằng một điện trở nhỏ hơn). Thật không may, để có được độ nhạy hơn, bạn cần một điện trở lớn hơn, nhưng chúng tôi không thể thay đổi những gì đã có trên bảng. Thử nghiệm thứ hai của tôi, tôi sử dụng một cảm biến hình tròn ở giữa hình vuông bằng giấy bạc với khoảng 2mm lá đã được loại bỏ, với phần còn lại của lá được nối đất. Điều này tạo ra một cảm biến nhạy hơn nhiều, hoạt động ngay cả phía sau các tấm acrylic.

Thật không may, sau khi lắp ráp toàn bộ nhưng vẫn ở dạng "phẳng", tôi đã kiểm tra lại các cảm biến và chúng hoạt động không tốt, yêu cầu phải chạm trực tiếp vào giấy bạc. Tôi tin rằng đây là kết quả của điện dung ký sinh trong cáp ruy-băng, điều mà tôi đã không xem xét.

Bước 12: Thiết kế lại cảm biến

Điều đầu tiên tôi cố gắng là giảm thiểu tác động của điện dung ký sinh. Tôi nhận ra rằng bằng cách sử dụng cáp ruy-băng rằng tất cả các dây cảm biến nằm ngay cạnh nhau, tạo ra nhiều điện dung hơn. Điều này dẫn đến việc hai cảm biến xa nhất hoạt động cùng nhau, IE tôi có thể nhấn một trong hai cảm biến và nhận được cùng một số đọc trên một trong hai chân đầu vào. Khi nhìn lại, tôi có thể đã sử dụng nhiều dây hơn trong cáp ruy-băng, với một dây nối đất ở giữa mỗi dây cảm biến. Tôi không muốn viết lại toàn bộ vào thời điểm này, vì vậy, tôi đã đưa ra một giải pháp thông minh.

Thay vì dây nối đất chuyên dụng, tôi có thể thay đổi tất cả các chân cảm biến thành đầu ra với giá trị logic 0, có nghĩa là chúng sẽ được nối đất. Sau đó, một cảm biến tôi muốn đọc sẽ là đầu vào duy nhất. Điều này sẽ được lặp lại để đọc từng cảm biến. Điều này đã giúp rất nhiều chỉ với một chút lập trình bổ sung!

Ngoài ra, tôi đã tách các dây ra khỏi mô-đun BLE khỏi các dây cảm biến để chúng không gây nhiễu.

Tuy nhiên, cảm biến sẽ không phát hiện cảm ứng phía sau màn hình acrylic. Cuối cùng, tôi quyết định rằng cảm biến điện dung tích hợp sẵn của Circuit Playground sẽ không hoạt động. Nó được thiết kế để chạm trực tiếp, và vì vậy nó có một điện trở 1 megohm trên mỗi đầu vào. Vì tôi không thể thay đổi điều này và không còn chân nữa, tôi phải phát hiện điện dung chỉ với một chân và một điện trở bên ngoài.

Tôi đã thêm một điện trở 10 megohm vào mỗi đầu vào, kết nối với chân 3,3v và chuyển sang thư viện cảm biến điện dung hoạt động trên một chân duy nhất. Lý do điều này làm cho cảm biến nhạy hơn là do điện trở cao hơn làm cho nó sạc chậm hơn, cho phép đo chính xác hơn.

Bước 13: Mã

Tất nhiên, mã là thứ làm cho tất cả điều này hoạt động. Tôi có nhiều trò chơi cho khối này cũng như cho nhiều khối. Hiện tại tôi vừa mới triển khai trò chơi giống simon. Bạn có thể tìm thấy mã tại đây:

Bước 14: Gấp cuối cùng

Bây giờ chúng tôi đã gắn mọi thứ và đã thử nghiệm, chúng tôi có thể thực hiện các nếp gấp cuối cùng để biến tác phẩm 2D này thành một khối 3D. Bắt đầu với kích thước dài của phần lắp ráp, gấp ba nếp gấp bên trong rồi đặt mấu vào rãnh, tạo thành phần thân chính của khối lập phương. Keo này bằng keo Tacky. Tiếp theo, gấp bảng điều khiển trên cùng (bảng có Sân chơi mạch điện) lên khối lập phương, đặt các tab vào các khe. Bạn nên dán băng dính này tại chỗ vì có thể bạn sẽ cần mở nó cho mục đích lập trình lại.

Mặt cuối cùng, đóng vai trò là nắp cho pin, không nên được dán vào, nhưng nó cần một số băng dính hoặc thứ gì đó để giữ nó đúng vị trí. Trong thiết kế tiếp theo, nó có thể có một tab khóa sẽ cắm vào tab chính để giữ nó ở vị trí, giống như nhiều gói sản phẩm sử dụng.

Bây giờ bạn sẽ có một Blinky Light Thing đầy đủ chức năng!

Bước 15: Tương lai

Đây là nguyên mẫu của Blinky Light Thing. Mục đích là tạo ra nhiều hình khối hơn. Các khối sẽ có thể giao tiếp với nhau và cho phép chơi các trò chơi với nhiều khối và / hoặc nhiều người chơi. Thiết kế cuối cùng phải là một khối acrylic cắt laser đẹp mắt, hoặc có thể là một phần thân được in 3D với các tấm acrylic. Tôi muốn làm cái này như một bộ dụng cụ và nó phải đủ đơn giản để xây dựng cho một đứa trẻ. Các mạch cảm biến, của đèn LED có thể được xây dựng trên một PCB linh hoạt để làm cho việc chế tạo đơn giản hơn nhiều.

Hoặc ai biết được, có lẽ nó có thể được sản xuất như một món đồ chơi? Tôi cần chơi thử nó với mọi người để xem họ nghĩ gì. Với tư cách là một nguyên mẫu, tôi có một số trẻ em và người lớn muốn chơi với nó và hỏi nó là gì..