Arduino LED gumbna ploščica, ki poganja obdelavo animacij: 36 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Kaj Ta gumbna ploščica je narejena iz tiskanega vezja in drugih komponent, ki jih proizvaja Sparkfun. Poganja ga Arduino Mega. Vsak gumb je lep, gladek in zadovoljiv za pritisk, v notranjosti pa je LED RGB! Uporabljal sem ga za nadzor animacij, ki sem jih kodiral pri obdelavi. Ploščica z gumbi ob vsakem pritisku na gumb pošlje sporočilo, kateri gumb je bil. Obdelava prejme ta sporočila in spremenljivke spremeni v skico, odvisno od tega, kaj je bilo pritisnjeno.

Zakaj

LED diode so hladne. Gumbe je zabavno pritisniti. Animirani geometrijski vzorci so lepi. Želel sem združiti vse tri. Ta projekt sem peljal na zabavo, projiciral slike na steno in pustil ljudem, da se igrajo z gumbi. VJ bi ga lahko uporabljal tudi na bolj učinkovit način, podobno kot midi krmilnik, vendar bolj DIY.

Kako

Ta projekt ima štiri glavne dele.

V priloženem videoposnetku Youtube je dobro videti, kako se gumbi skupaj ujemajo. Ta Instructable zajema to, pa tudi kodo Arduino in Processing - (dodatni videoposnetki za tiste so v pripravi)

1. Sestavljanje gumbov skupaj - Začne se v 1. koraku

   To vključuje pripravo komponent in njihovo spajkanje na tiskano vezje

2. Koda Arduino - Začne se v 10. koraku

   Za to potrebujemo razumevanje matričnega skeniranja, o katerem bom govoril.

3. Koda za obdelavo - začne se v 24. koraku

   Tu je neskončno možnosti, govoril bom o enem primeru, ki sem ga naredil doslej.

4. Pridobivanje Arduina za pošiljanje sporočil v obdelavo - korak 16 za pošiljanje, korak 30-31 za sprejem

   To je lepo in preprosto, sporočilo pošlje po serijski povezavi.

Raven

Svoje vaje poskušam napisati tako, da jim bo lahko sledil vsaj nekdo, ki sploh nima znanja. Morda vam bo v pomoč, če si najprej ogledate nekaj uvodnih vaj o obdelavi. Začel bi z YouTubovim kanalom Daniela Shiffmana.

Koda

Vsa koda (Arduino in Processing) je tukaj na mojem githubu.

Krediti

Veliko sem se naučil iz te vadnice https://learn.sparkfun.com/tutorials/button-pad-ho… in večina kode Arduino je od tam, čeprav sem jo uredil tako, da deluje nekoliko drugače od katerega koli primera tam.

1. korak: Komponente

• 16 x 5 mm RGB LED (niso naslovljive, samo običajne katodne)
• 16 x 1N4148 diode
• Silikonska podloga za gumbe
• Gumbna plošča PCB
• Arduino Mega
• Mostični kabli

(Obstaja tudi veliko stvari, ki jih lahko dobite od Sparkfuna, da vse skupaj uredite nekoliko bolj urejeno, vendar tega nisem storil)

2. korak: Pripravite diode

Upognite vsako diodo in jo potisnite skozi tiskano vezje.

Noge štrlijo na strani gumba, česar nočemo. Zato znova vzemite diodo in skrajšajte noge. (Morda imate nekaj odrezkov, ki vam bodo omogočili rezanje nog v ravnini z desko, medtem ko je še tam notri, kar vam bo olajšalo življenje, vendar sem imela samo običajne škarje, zato sem jih morala izvleči, da sem jih dovolj skrajšala.)

Zelo pomembno je, da noge upognete in potisnete skozi tiskano vezje, preden jih skrajšate. Če jih najprej skrajšate, jih ne boste mogli upogniti.

Naredite 16 teh malih mravelj podobnih stvarčic.

Korak 3: Diode spajkajte na ploščo

Vsako diodo postavite nazaj na ploščo. Pomembno je preveriti usmerjenost diode. Na eni strani ima črno črto, ki se ujema s črto na tiskanem vezju. (Glej sliko)

Nameščanje diod je nekako zapleteno, zato sem rekel, da vam bo olajšalo življenje, če imate odrezke, ki vam bodo omogočili, da noge porežete v vodo, ne da bi jih odstranili. Tega nisem imel, zato sem jih s pinceto postavil nazaj, kar je nekoliko pomagalo.

Spajkajte vsako diodo na svoje mesto.

4. korak: Pripravite LED

LED potisnite skozi ploščo in nato odrežite noge. Tako kot pri diodah; Pomembno je, da noge najprej potisnete skozi desko, da jih razporedite pod pravilnimi koti, preden jih razrežete.

Pri rezanju nog na pravo dolžino je nekaj poskusov in napak. Če jih naredite predolge, bodo štrlele, vendar prekratke in je težko ponovno vstaviti LED.

Pripravite 16 teh majhnih amputiranih fantov.

5. korak: Spajanje LED diod na ploščo

Vse LED diode potisnite nazaj v ploščo.

Tu je orientacija spet pomembna. Ena stran LED ima raven rob, ki se mora ujemati s ploskim robom kroga na diagramu tiskanega vezja. (Glej sliko)

Preverite, ali so LED diode dovolj potisnjene, tako da silikonsko blazinico postavite na ploščo in preverite, ali ne motijo pritisnjenih gumbov.

Spajajte LED diode na ploščo.

Opomba: Od takrat so me opozorili, da ker ni tako pomembno, če del nog štrli na hrbtu, lahko le potisnete LED diode, jih spajkate zadaj in nato odrežete noge.

6. korak: Razvrstite dovolj skakalnih kablov

Malo se pogovorimo o plošči. Plošča je razporejena v 4 stolpce in 4 vrstice LED/gumbov.

Vsak od stolpcev zahteva 2 priključka, enega za ozemljitev LED in enega za ozemljitev tipk. Vsaka vrstica zahteva 4 povezave, ker potrebujemo ločeno povezavo za rdeči, zeleni in modri kanal ter povezavo za Tukaj so barve kablov in številke pinov, ki sem jih izbral za vsako od teh povezav.

Vrstica	Za kaj je	Barva kabla	PIN številka	Nalepka PCB
Vrstica 1	rdeča	rdeča	22	RDEČA 1
	Zelena	Zelena	23	ZELENO1
	Modra	Modra	30	MODRA1
	Vnos z gumbom	Rumena	31	STIKALO1
Vrstica 2	rdeča	rdeča	24	RDEČA 2
	Zelena	Zelena	25	ZELENO2
	Modra	Modra	32	MODRA2
	Vnos z gumbom	Rumena	33	STIKALO 2
Vrstica 3	rdeča	rdeča	26	RDEČA 3
	Zelena	Zelena	27	ZELENA 3
	Modra	Modra	34	MODRA3
	Vnos z gumbom	Rumena	35	STIKALO 3
Vrstica 4	rdeča	rdeča	28	RDEČA 4
	Zelena	Zelena	29	ZELENA 4
	Modra	Modra	36	MODRA4
	Vnos z gumbom	Rumena	37	STIKALO 4

Stolpec	Za kaj je	Barva kabla	PIN številka	Nalepka PCB
Stolpec 1	LED ozemljitev	Bela	38	LED-GND-1
	Gumb ozemljen	Črna	39	SWT-GND-1
Stolpec 2	LED ozemljitev	Bela	40	LED-GND-2
	Gumb ozemljen	Črna	41	SWT-GND2
Stolpec 3	LED ozemljitev	Bela	42	LED-GND-3
	Gumb ozemljen	Črna	43	SWT-GND3
Stolpec 4	LED ozemljitev	Bela	44	LED-GND4
	Gumb ozemljen	Črna	45	SWT-GND4

7. korak: Pripravite mostične kable

Vsak mostični kabel potrebuje en moški konec in en konec, na katerem je odstranjeno nekaj mm žice. Rad uporabljam nekakšen zabojnik za zajemanje odtrganih žic, saj drugače končajo po mojem stanovanju in je verjetno slabše od bleščic.

Korak 8: Spajajte skakalne kable na ploščo in jih priključite

Uporabite tabelo iz nekaj korakov nazaj, da spravite kable na pravilna mesta na tiskanem vezju in jih priključite na pravilne nožice na Arduinu.

9. korak: Gradnja končana

Vzemite si trenutek, da slavnostno pritisnete nekaj (še nefunkcionalnih) gumbov, nato pa pojdimo na kodo!

10. korak: Shema

To je shema tiskanega vezja in stvari, ki smo jih spajkali.

Vsaka siva škatla predstavlja eno od kombinacij gumbov / LED. Če je videti super zapleteno (meni se je to zgodilo prvič, ko sem jo videl), potem ne skrbite, razčlenil jo bom.

Če želite samo pregledati kodo, je na mojem githubu tukaj.

11. korak: Samo gumbi

LED in gumbi so dejansko ločeni drug od drugega (poleg tega, da so vsi povezani z Arduinom), zato si najprej oglejmo gumbe.

Vsaka siva škatla vsebuje en gumb in diodo (tiste, na katere smo spajkali - malo bom razložil namen teh).

Opomba: Prepričan sem, da je to nekaterim zelo očitno, vendar nisem bil prepričan, ko sem to prvič začel ugotavljati, zato bom povedal! Vrstice (v zeleni barvi) in stolpci (v modri barvi) niso povezane, le postavljene so drug čez drugega. Stvari so povezane le tam, kjer je majhna črna pika. Zapiranje enega od stikal gumbov pa ustvari povezavo med vrstico in stolpcem.

12. korak: Nastavite zatiče gumbov

Za gumbe bomo stolpce uporabljali kot izhode, vrstice pa kot vhode.

Lahko preverimo, ali je gumb pritisnjen, ker če obstaja povezava med vrstico in stolpcem, bo napetost iz izhoda dosegla vhod. Za začetek v setup () oddamo visoko napetost na vse stolpce. Vrstice smo nastavili kot izvlečne vnose, kar pomeni, da privzeto berejo tudi visoko.

13. korak: skeniranje

V zanki funkcija, imenovana scan (), hodi skozi en stolpec naenkrat in nastavi nizko napetost.

Nato pogleda vsako vrstico povezave z gumbi, da preveri, ali katera od njih bere nizko.

Če vrstica z gumbi bere nizko, to pomeni, da je bil pritisnjen gumb, ki povezuje to vrstico in stolpec.

14. korak: Vsi pritiski na gumbe niso enaki

Če hitro in trdno pritisnete gumb, bo prenos napetosti iz stolpca v vrsto lep in čist.

Če pa se potisne nekoliko počasi ali nehote, lahko napetost nekoliko trepeta, dokler med gumbno ploščico in kontakti na tiskanem vezju ni dobre povezave.

To pomeni, da lahko pritisk gumba, za katerega človek misli, da je samo en, arduino razlaga kot več ločenih pritiskov.