Vòng cổ đẩy Arduino: 5 bước

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

Tôi đang tìm kiếm một dự án Arduino tốt cho những tháng cuối năm của mình. Nhưng phải làm thế nào? Con gái nhỏ của tôi đã rất ngạc nhiên khi tôi tặng nó chiếc vòng cổ "điện tử" này, và cũng rất vui. Tôi hy vọng rằng người mà bạn sẽ cống hiến cho thành quả của bạn cũng sẽ rất hạnh phúc.

Bản thân viên ngọc bao gồm một Bộ điều khiển Micro và một đèn LED RGB có cùng kích thước. Vòng cổ bao gồm một dây đồng rất mỏng, có thể hàn dễ dàng bằng dây thiếc nhỏ. Nguồn cung cấp năng lượng là một pin lithium tế bào đồng xu 3V đơn giản. Tôi đã sử dụng một tờ giấy dính nhỏ, được tìm thấy trong hiệu thuốc tại nhà của riêng tôi, để bảo vệ và cách ly bộ pin.

Bước 1: Công cụ & Vật liệu

Công cụ

• mỏ hàn, dây hàn thiếc 0,5mm
• kính lúp, vì dây dẫn đến vật hàn rất nhỏ
• một máy tính được cài đặt phần mềm Arduino
• một lập trình viên ISP, như được giải thích ở đây
• một máy cắt dây điện nhỏ

Vật liệu

• pin CR2032 với tầng pin của nó (bao gồm hai phần, một cho mỗi cực)
• dây đồng rất mỏng
• một đèn LED RGB trong gói 5050, với chip WS2812B bên trong (điều này rất quan trọng, vì bạn có thể tìm thấy đèn LED 5050 mà không có bộ điều khiển WS2812B bên trong)
• một mảnh giấy dán y tế nhỏ
• một Bộ điều khiển Micro Atmel Attiny85-20SU SMD
• một chiếc vòng cổ đơn giản rẻ tiền

Bước 2: Sơ đồ điện tử

Sơ đồ điện tử rất đơn giản, vì không có các thành phần thụ động, như điện trở, tụ điện hoặc cuộn cảm, và vì chỉ có 3 thành phần, bao gồm cả pin.

Bộ nguồn mà tôi đã sử dụng là pin lithium 3V CR2032. Điện áp của nó thấp hơn mức được đề cập trong bảng dữ liệu WS2812B, nhưng sau khi thử nghiệm, đèn LED RGB không bị sụt 2V này.

Thực tế để có thể sử dụng một loại pin đồng xu 3V đơn giản là điều kiện rất quan trọng để tôi có thể biến dự án này thành hiện thực. Chúng ta không thể tưởng tượng một chiếc vòng cổ với một bộ pin to nặng như một nguồn điện.

Bộ điều khiển Micro (MCU) cũng hoạt động rất tốt với mức điện áp 3V này.

Tôi đo được dòng điện trung bình là 5,3 mA. Pin lithium CR2032 như vậy có dung lượng điển hình là 200 mAh. Điều này có nghĩa là, với một loại pin hoàn toàn mới, bạn có thể để hệ thống bật trong 40 giờ. Tuy nhiên, ngay cả một nửa cũng đủ để sử dụng phổ biến.

Bước 3: Phần mềm

Bộ điều khiển Micro là ATTINY85 (~ $ 1) của Atmel. Tôi đã lập trình nó bằng Arduino Nano giá rẻ (một bản sao được tìm thấy trên ebay với giá khoảng 5 đô la). Nhưng nếu bạn sở hữu một bảng Arduino chính hãng, bạn cũng có thể sử dụng nó cho việc đó.

Arduino Nano đã được lập trình với bản phác thảo "Arduino as ISP".

Bản phác thảo để lập trình vào Bộ điều khiển vi mô ATTINY85 được cung cấp dưới dạng tệp đính kèm ở bước này: JeweLED.ino

Lưu ý rằng bạn phải ghi bộ nạp khởi động để MCU được lập trình đầy đủ. Điều này thực sự không flash bộ nạp khởi động Arduino trên MCU, nhưng nhấp nháy một số cấu hình quan trọng. Nếu không làm điều này, bản phác thảo sẽ không chạy chút nào.

Loại bo mạch để chọn phải là: Attiny85 @ 8MHz (bộ dao động bên trong, vô hiệu hóa BOD).

BOD là viết tắt của Brown-Out Detect. Đây là một tính năng đặc biệt giúp tắt MCU khi nguồn điện dưới 4.3V. Điều này rất hữu ích để tránh làm hỏng bộ pin sạc lại được. Nhưng trong trường hợp của chúng tôi, nó phải bị vô hiệu hóa, vì chúng tôi sẽ cấp nguồn cho MCU của mình chỉ với 3V, và thậm chí còn ít hơn.

Bước 4: Lắp ráp

Bước đầu tiên là lắp ráp MCU với đèn LED.

Sau khi được lập trình, chỉ pin 4, 5 và 8 của Atmel MCU phải được giữ lại. Các chân khác có thể được loại bỏ, vì không cần thiết.

Chân 4 của MCU phải được hàn với chân 3 của gói 5050. Điều này sẽ được kết nối với cực âm của pin.

Chân 8 của MCU phải được hàn với chân 1 của gói 5050. Điều này sẽ được kết nối với cực dương của pin.

Chân 5 của MCU phải được hàn với chân 4 của gói 5050. Chân 5 tương ứng với PIN0 của Arduino cho loại MCU này.

Sử dụng giấy dính y tế để cách ly pin đồng xu với da. Điều này cho phép bạn cố định phần âm của dây đồng thau vào cực âm của pin.

Không có công tắc nguồn trên lắp đặt này. Để tắt đèn LED, bạn phải mở vòng cổ bằng cách kéo dây âm ra khỏi bộ pin.

Và đó là tất cả.

Bước 5: Kiểm tra & Điều chỉnh

Như bạn thấy trên hình cận cảnh, tôi đã hàn hai vòng dây đồng rất nhỏ trên chân GND và VDD. Mục đích của việc làm này là để gắn viên ngọc "điện tử" này vào chiếc vòng cổ.

Đối với thử nghiệm đầu tiên, tôi chỉ sử dụng dây đồng làm vòng cổ. Dây đồng là cần thiết để đảm bảo tiếp xúc điện, nhưng vẫn chưa đủ. Dây đồng có trọng lượng quá nhẹ và pin đeo sau cổ quá nặng so với đèn LED ở mặt trước. Vì vậy, tôi đã phải sử dụng một chiếc vòng cổ thật để pin ở đúng vị trí.

Bạn phải tách chiếc vòng cổ thành hai phần có chiều dài bằng nhau và đóng hai phần đó vào những chiếc vòng ngọc.

Tôi đan sợi dây đồng vào từng vòng của chiếc vòng cổ. Dây điện gần như vô hình, đảm bảo khả năng dẫn điện cũng như độ cứng của toàn bộ công trình.

Một cách khác để tạo ra sự dẫn điện là sử dụng sợi dẫn điện không gỉ, bạn có thể tìm thấy trên Adafruit với giá vài đô la.

Trên video, bạn có thể thấy JeweLED đang hoạt động.

Thưởng thức!

Xem nó trong hành động