Colier cu propulsie Arduino: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Căutam un bun proiect Arduino pentru sărbătorile mele de sfârșit de an. Dar ce să faci? Fiica mea mică a fost foarte surprinsă când i-am oferit acest colier „electronic” și, de asemenea, foarte fericită. Sper că persoana căreia îi veți oferi realizarea va fi, de asemenea, foarte fericită.

Bijuteria în sine constă dintr-un micro controler și un LED RGB care are aceleași dimensiuni. Colierul este format dintr-un fir de alamă foarte subțire, care poate fi lipit cu ușurință cu sârmă mică de tablă. Alimentarea electrică este o baterie litiu simplă cu celule monede de 3V. Am folosit o foaie mică de hârtie adezivă, găsită în propria farmacie de acasă, pentru a proteja și a izola acumulatorul.

Pasul 1: Instrumente și materiale

Instrumente

• fier de lipit, sârmă de lipit staniu de 0,5 mm
• o lupă, deoarece firele de lipit sunt atât de mici
• un computer cu software Arduino instalat
• un programator ISP, așa cum este explicat aici
• un tăietor de fire mici

Materiale

• o baterie CR2032 cu subsolul bateriei (format din două părți, câte una pentru fiecare stâlp)
• sârmă de alamă foarte subțire
• un LED RGB într-un pachet 5050, cu un cip WS2812B în interior (acest lucru este important, deoarece puteți găsi 5050 LED fără controlerul WS2812B în interior)
• o bucată mică de hârtie adezivă medicală
• un microcontroler Atmel Attiny85-20SU SMD
• un colier simplu ieftin

Pasul 2: Schemă electronică

Schema electronică este foarte simplă, deoarece nu există componente pasive, cum ar fi rezistențe, condensatori sau inductanțe, și pentru că există doar 3 componente, inclusiv bateria.

Pachetul de alimentare pe care l-am folosit este o baterie litiu CR2032 de 3V. Tensiunea sa este mai mică decât cea menționată în fișa tehnică WS2812B, dar după testare, LED-ul RGB nu a suferit această scădere de 2V.

Faptul de a putea folosi o baterie simplă cu celule monede de 3V a fost o condiție foarte importantă pentru mine pentru a face acest proiect viu. Nu ne putem imagina un colier cu un pachet mare de baterii grele ca sursă de alimentare.

Unitatea de microcontroler (MCU) funcționează foarte bine și cu acest nivel de tensiune de 3V.

Am măsurat un curent mediu de 5,3 mA. O astfel de baterie cu litiu CR2032 are o capacitate tipică de 200 mAh. Aceasta înseamnă că, cu o baterie nouă, puteți lăsa sistemul să acționeze 40 de ore. Dar, chiar și jumătate ar fi în mare măsură suficientă pentru o utilizare obișnuită.

Pasul 3: Software-ul

Unitatea de microcontroler este un ATTINY85 (~ $ 1) de la Atmel. L-am programat cu un Arduino Nano ieftin (o clonă găsită pe eBay pentru aproximativ 5 USD). Dar dacă dețineți o placă Arduino autentică, o puteți folosi și pentru asta.

Arduino Nano a fost programat cu schița „Arduino ca ISP”.

Schița de programat în microcontrolerul ATTINY85 este dată ca atașament la acest pas: JeweLED.ino

Aveți grijă că trebuie să ardeți bootloader-ul pentru ca MCU să fie complet programat. De fapt, acest lucru nu blochează încărcătorul de încărcare Arduino de pe MCU, dar afișează câteva siguranțe de configurații importante. Fără a face acest lucru, schița nu va rula deloc.

Tipul de placă de ales trebuie să fie: „Attiny85 @ 8MHz (oscilator intern, BOD dezactivat).

BOD înseamnă Brown-Out Detect. Aceasta este o caracteristică specială care oprește MCU când puterea scade sub 4,3V. Acest lucru este util pentru a evita deteriorarea acumulatorilor reîncărcabili. Dar, în cazul nostru, trebuie să fie dezactivat, pentru că vom alimenta MCU-ul nostru doar cu 3V și chiar mai puțin.

Pasul 4: Asamblarea

Primul pas este asamblarea MCU cu LED-ul.

Odată programat, trebuie păstrate doar pinii 4, 5 și 8 din Atmel MCU. Ceilalți pini pot fi îndepărtați, deoarece nu sunt necesari.

Pinul 4 al MCU trebuie lipit cu pinul 3 din pachetul 5050. Acesta va fi conectat la polul negativ al bateriei.

Pinul 8 al MCU trebuie lipit cu pinul 1 al pachetului 5050. Acesta va fi conectat la polul pozitiv al bateriei.

Pinul 5 al MCU trebuie lipit cu pinul 4 din pachetul 5050. Pinul 5 corespunde PIN-ului Arduino pentru acest tip de MCU.

Folosiți hârtie adezivă medicală pentru a izola bateria cu celule de monede de piele. Acest lucru vă permite să fixați partea negativă a firului de alamă la polul negativ al bateriei.

Nu există comutator de alimentare pe această montare. Pentru a opri LED-ul, trebuie să deschideți colierul, trăgând firul negativ din acumulator.

Și asta e tot.

Pasul 5: Testare și reglare

După cum puteți vedea în imaginea de aproape, am lipit două inele foarte mici de sârmă de alamă pe pinii GND și VDD. Scopul acestui lucru este de a atașa această bijuterie „electronică” la colier.

Pentru prima testare, am folosit doar firul de alamă drept colier. Firul de alamă este necesar pentru a asigura contactele electrice, dar nu este suficient. Sârma de alamă are o greutate prea mică, iar bateria din spatele gâtului este prea grea în comparație cu LED-ul din față. Așa că a trebuit să folosesc un colier adevărat pentru ca bateria să rămână pe loc.

Trebuie să separați colierul în două părți de lungime uniformă și să le închideți pe inelele de bijuterii.

Am înfășurat firul de alamă în fiecare buclă a colierului. Firul este aproape invizibil și asigură conducerea electrică, precum și rigiditatea întregii construcții.

O altă modalitate de a realiza conducta electrică ar fi utilizarea filetului conductiv din oțel inoxidabil, pe care îl puteți găsi pe Adafruit pentru câțiva dolari.

În videoclip, puteți vedea JeweLED în acțiune.

Bucurați-vă!

Vedeți-o în acțiune