Arduino-drivet halsband: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Jag letade efter ett bra Arduino-projekt för min semester under sista året. Men vad ska man göra? Min lilla dotter blev mycket förvånad när jag erbjöd henne detta "elektroniska" halsband, och också mycket glad. Jag hoppas att den person som du kommer att erbjuda din prestation också kommer att bli mycket glad.

Juvelen i sig består av en mikrokontroller och en RGB -LED som har samma mått. Halsbandet består av en mycket tunn mässingstråd som enkelt kan lödas med liten tenntråd. Strömförsörjningen är ett enkelt 3V myntcells litiumbatteri. Jag använde ett litet ark med självhäftande papper, som finns i mitt eget hemapotek, för att skydda och isolera batteripaketet.

Steg 1: Verktyg och material

Verktyg

• lödkolv, 0,5 mm tennlödningstråd
• ett förstoringsglas, eftersom ledningar till lödning är så små
• en dator med Arduino -programvara installerad
• en ISP -programmerare, som förklaras här
• en liten trådskärare

Material

• ett CR2032 -batteri med dess batterikällare (bestående av två delar, en för varje stolpe)
• mycket tunn mässingstråd
• en RGB LED i ett 5050 -paket, med ett WS2812B -chip inuti (detta är viktigt, eftersom du kan hitta 5050 LED utan WS2812B -styrenheten inuti)
• en liten bit medicinskt självhäftande papper
• en Atmel Attiny85-20SU SMD Micro Controller Unit
• ett billigt enkelt halsband

Steg 2: Elektronisk schema

Det elektroniska schemat är mycket enkelt, eftersom det inte finns några passiva komponenter, som motstånd, kondensatorer eller induktanser, och eftersom det bara finns tre komponenter, inklusive batteriet.

Power pack jag har använt är ett 3V CR2032 litiumbatteri. Dess spänning är lägre än den som nämns i WS2812B -databladet, men efter testning drabbades inte RGB -LED av detta 2V -fall.

Det faktum att kunna använda ett enkelt 3V myntcellsbatteri var en mycket viktig förutsättning för mig att göra detta projekt levande. Vi kan inte föreställa oss ett halsband med ett stort tungt batteri som strömkälla.

Micro Controller Unit (MCU) fungerar också mycket bra med denna 3V spänningsnivå.

Jag mätte en medelström på 5,3 mA. Sådant CR2032 litiumbatteri har en typisk kapacitet på 200 mAh. Det betyder att med ett helt nytt batteri kan du låta systemet vara igång i 40 timmar. Men, till och med hälften skulle vara tillräckligt för en gemensam användning.

Steg 3: Programvaran

Micro Controller Unit är en ATTINY85 (~ $ 1) från Atmel. Jag programmerade den med en billig Arduino Nano (en klon som hittades på ebay för cirka $ 5). Men om du äger ett äkta Arduino -kort kan du också använda det för det.

Arduino Nano har programmerats med skissen "Arduino as ISP".

Skissen som ska programmeras in i ATTINY85 Micro Controller ges som bilaga till detta steg: JeweLED.ino

Akta dig för att du måste bränna startladdaren för att MCU ska vara fullt programmerad. Detta blinkar faktiskt inte Arduino bootloader på MCU, men blinkar några viktiga konfigurationssäkringar. Utan att göra detta kommer skissen inte att köras alls.

Den typ av kort som ska väljas måste vara: Attiny85 @ 8MHz (intern oscillator, BOD inaktiverad).

BOD står för Brown-Out Detect. Detta är en speciell funktion som stänger av MCU när strömmen går under 4,3V. Detta är användbart för att undvika att skada laddningsbara batterier. Men i vårt fall måste den inaktiveras, eftersom vi kommer att driva vår MCU med bara 3V, och ännu mindre.

Steg 4: Montering

Det första steget är att montera MCU med LED.

När de väl är programmerade måste endast stift 4, 5 och 8 i Atmel MCU förvaras. De andra stiften kan tas bort, eftersom det är onödigt.

Stift 4 i MCU måste lödas med stift 3 i 5050 -förpackningen. Detta kommer att anslutas till batteriets negativa pol.

Stift 8 i MCU måste lödas med stift 1 i 5050 -förpackningen. Detta kommer att anslutas till batteriets positiva pol.

Stift 5 i MCU måste lödas med stift 4 i 5050 -förpackningen. Pin 5 motsvarar PIN0 för Arduino för denna typ av MCU.

Använd det medicinska självhäftande papperet för att isolera knappcellsbatteriet från huden. Detta låter dig fästa den negativa delen av mässingstråden till batteriets minuspol.

Det finns ingen strömbrytare på detta fäste. För att stänga av lysdioden måste du öppna halsbandet genom att dra ut den negativa kabeln ur batteriet.

Och det är allt.

Steg 5: Testning och inställning

Som du kan se på närbilden har jag lödt två mycket små ringar av mässingstråd på GND- och VDD-stiften. Syftet med detta är att fästa denna "elektroniska" juvel till halsbandet.

För första testet använde jag bara mässingstråden som halsband. Mässingstråden är nödvändig för att säkerställa elektriska kontakter, men är inte tillräckligt. Mässingstråden är för lätt i vikt och batteriet bakom nacken är för tungt jämfört med lysdioden på framsidan. Så jag var tvungen att använda ett riktigt halsband för att batteriet skulle hålla sig på plats.

Du måste dela halsbandet i två delar med jämn längd och stänga dessa två delar på juvelringarna.

Jag tvinnade mässingstråden i varje slinga i halsbandet. Tråden är nästan osynlig och säkerställer den elektriska ledningen samt styvheten i hela konstruktionen.

Ett annat sätt att göra den elektriska ledningen skulle vara att använda rostfri ledande tråd, som du kan hitta på Adafruit för några dollar.

På videon kan du se JeweLED i aktion.

Njut av!

Se det i aktion