LED klávesnica Arduino, ktorá riadi animácie spracovania: 36 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

ČoTáto gombíková podložka je vyrobená pomocou PCB a ďalších komponentov vyrábaných spoločnosťou Sparkfun. Poháňa ho Arduino Mega. Každé tlačidlo je pekné, jemné a uspokojivé na stlačenie a vo vnútri má RGB LED diódu! Používal som ho na ovládanie animácií, ktoré som kódoval v programe Processing. Gombík pri každom stlačení tlačidla odošle správu s informáciou, ktoré tlačidlo to bolo. Processing prijíma tieto správy a mení premenné v náčrte podľa toho, čo bolo stlačené.

Prečo

LED diódy sú v pohode. Stlačenie tlačidiel je zábavné. Animované geometrické vzory sú pekné. Chcel som skombinovať všetky tri. Vzal som tento projekt na večierok, premietol som vizuály na stenu a nechal ľudí hrať sa s tlačidlami. Mohlo by to byť tiež použité VJ výkonnejším spôsobom, podobne ako midi ovládač, ale viac DIY.

Ako

Tento projekt má štyri hlavné časti.

Pripojené video z Youtube dáva dobrý pohľad na to, ako ladí klávesnica. Tento návod sa týka toho, ako aj kódu Arduino a spracovania - (na týchto ďalších videách sa pracuje)

1. Spojenie klávesnice s tlačidlami - začína v kroku 1

   Ide o prípravu súčiastok a ich spájkovanie na DPS

2. Kód Arduino - začína v kroku 10

   Na to potrebujeme porozumenie maticovému skenovaniu, o ktorom budem hovoriť.

3. Spracovávací kód - začína v kroku 24

   Možností je tu neúrekom, poviem vám jeden príklad, ktorý som zatiaľ uviedol.

4. Prinútenie Arduina odosielať správy do spracovania - krok 16 na odoslanie, krok 30–31 na prijatie

   Je to pekné a jednoduché, odosiela to správu cez sériové pripojenie.

Úroveň

Snažím sa písať svoje návody tak, aby ich aspoň mohol nasledovať niekto, kto nemá absolútne žiadne znalosti. Možno bude užitočné najskôr si pozrieť niekoľko úvodných návodov o spracovaní. Začal by som kanálom YouTube Daniela Shiffmana.

Kód

Všetok kód (Arduino a spracovanie) je na mojom githube tu.

Kredity

Z tohto tutoriálu som sa veľa naučil https://learn.sparkfun.com/tutorials/button-pad-ho… a odtiaľ pochádza veľká časť kódu Arduino, aj keď som ho upravil tak, aby fungoval mierne odlišne od ktoréhokoľvek z tam uvedených príkladov..

Krok 1: Komponenty

• 16 x 5 mm RGB LED (nie adresovateľné, iba bežné bežné katódy)
• 16 x 1N4148 diódy
• Silikónová podložka na gombíky
• Gombíková podložka PCB
• Arduino Mega
• Prepojovacie káble

(Existuje tiež veľa vecí, ktoré môžete získať od Sparkfunu, aby ste to celé usporiadali o niečo úhľadnejšie, ale ja som to neurobil)

Krok 2: Pripravte si diódy

Ohnite každú diódu a potom ju zatlačte cez DPS.

Nohy trčia na gombíkovej strane, čo nechceme. Vyberte teda diódu znova a nohy skrátte. (Môžete mať niekoľko útržkov, ktoré vám umožnia prerezať nohy v jednej rovine s doskou, kým je stále tam, čo vám uľahčí život, ale mal som iba normálne nožnice, takže som ich musel vytiahnuť, aby som ich skrátil.)

Je veľmi dôležité pokrčiť nohy a pretlačiť ich cez DPS, než ich skrátite. Ak ich najskôr skrátite, nebudete ich môcť ohnúť do tvaru.

Vyrobte si 16 z týchto malých vecí podobných mravcom.

Krok 3: Pripájajte diódy na dosku

Umiestnite každú z diód späť do dosky. Je dôležité skontrolovať orientáciu diódy. Na jednej strane má čiernu čiaru, ktorá je v súlade s čiarou na doske plošných spojov. (Pozri obrázok)

Zapojenie diód na svoje miesto je trochu nešikovné, a preto som povedal, že ak máte nožnice, ktoré vám umožnia rozrezať nohy v rovine bez ich odstránenia, uľahčí vám to život. Nemal som to, a tak som ich pomocou pinzety umiestnil späť, čo trochu pomohlo.

Spájkujte každú z diód na miesto.

Krok 4: Pripravte LED diódy

Pretlačte diódy LED cez dosku a potom odrežte nohy. Rovnako ako pri diódach; Je dôležité najskôr prerezať nohy cez dosku, aby sa roztiahli do správnych uhlov, a až potom ich prerezať.

S odstrihnutím nôh na správnu dĺžku je trochu pokusu a omylu. Ak ich urobíte príliš dlhé, budú trčať, ale budú príliš krátke a je ťažké dostať LED diódu späť.

Pripravte si 16 týchto malých amputovaných chlapcov.

Krok 5: Pripájajte LED diódy na dosku

Zatlačte všetky LED diódy späť do dosky.

Tu je opäť dôležitá orientácia. Jedna strana LED diód má plochý okraj, ktorý by mal byť v súlade s plochým okrajom kruhu na diagrame PCB. (Pozri obrázok)

Umiestnite silikónovú podložku na dosku a skontrolujte, či sú diódy LED zasunuté dostatočne ďaleko, a skontrolujte, či neprekážajú pri tlačení tlačidiel.

Pripájajte LED diódy na dosku.

Poznámka: Od tej doby som bol upozornený na to, že keďže na tom nezáleží, ak trochu nožičiek vyčnieva na chrbte, môžete LED diódy jednoducho prestrčiť, spájkovať ich vzadu a potom odrezať nohy..

Krok 6: Vytrieďte dostatok prepojovacích káblov

Porozprávajme sa trochu o doske. Doska je usporiadaná do 4 stĺpcov a 4 radov diód LED/tlačidiel.

Každý zo stĺpcov vyžaduje 2 pripojenia, jeden pre uzemnenie LED a jeden pre uzemnenie tlačidiel. Každý z riadkov vyžaduje 4 pripojenia, pretože potrebujeme oddelené pripojenie pre červený, zelený a modrý kanál, ako aj pripojenie pre tlačidlový vstup. Tu sú farby káblov a čísla pinov, ktoré som vybral pre každé z týchto pripojení.

Riadok	Na čo to je	Farba kábla	PIN kód	Štítok na DPS
Riadok 1	Červená	Červená	22	ČERVENÁ1
	zelená	zelená	23	ZELENÁ1
	Modrá	Modrá	30	MODRÁ1
	Tlačidlový vstup	žltá	31	SPÍNAČ 1
Riadok 2	Červená	Červená	24	ČERVENÁ
	zelená	zelená	25	ZELENÁ2
	Modrá	Modrá	32	MODRÁ2
	Tlačidlový vstup	žltá	33	SPÍNAČ 2
Riadok 3	Červená	Červená	26	ČERVENÁ3
	zelená	zelená	27	ZELENÁ3
	Modrá	Modrá	34	MODRÁ3
	Tlačidlový vstup	žltá	35	SPÍNAČ 3
Riadok 4	Červená	Červená	28	ČERVENÁ4
	zelená	zelená	29	ZELENÁ 4
	Modrá	Modrá	36	MODRÁ4
	Tlačidlový vstup	žltá	37	SPÍNAČ 4

Stĺpec	Na čo to je	Farba kábla	PIN kód	Štítok na DPS
Col 1	LED uzemnenie	biely	38	LED-GND-1
	Gombíková zem	čierna	39	SWT-GND-1
Col 2	LED uzemnenie	biely	40	LED-GND-2
	Gombíková zem	čierna	41	SWT-GND2
Col 3	LED uzemnenie	biely	42	LED-GND-3
	Gombíková zem	čierna	43	SWT-GND3
Col 4	LED uzemnenie	biely	44	LED-GND4
	Gombíková zem	čierna	45	SWT-GND4

Krok 7: Pripravte si prepojovacie káble

Každý prepojovací kábel potrebuje jeden koncový konektor a jeden koniec, ktorý je zbavený niekoľko mm drôtu. Rád používam nejaký druh nádoby na zachytenie odizolovaných kúskov drôtu, pretože inak skončia po celom mojom byte a je to možno horšie ako trblietky.

Krok 8: Pripojte prepojovacie káble k doske a zapojte ich

Použite tabuľku z niekoľkých krokov späť, aby ste káble spájkovali na správne miesta na doske plošných spojov a zapojili ich na správne kolíky na Arduine.

Krok 9: Zostavte hotovo

Nájdite si chvíľu na oslavné stlačenie niektorých (zatiaľ nefunkčných) tlačidiel a potom sa pustite do nejakého kódu!

Krok 10: Schéma

Toto je schéma dosky plošných spojov a vecí, ktoré sme k nej spájkovali.

Každý zo sivých políčok predstavuje jedno z kombinácií tlačidiel / diód LED. Ak to vyzerá super komplikovane (stalo sa mi to prvýkrát, keď som to videl), potom sa nebojte, rozoberiem to.

Ak si chcete kód len pozrieť sami, je na mojom githube tu.

Krok 11: Len tlačidlá

LED diódy a tlačidlá sú v skutočnosti navzájom oddelené (okrem toho, že sú všetky pripojené k Arduinu), takže sa najskôr stačí pozrieť na tlačidlá.

Každý šedý box obsahuje jedno tlačidlo a diódu (tie, na ktoré sme spájkovali - v skratke vysvetlím ich účel).

Poznámka: Som si istý, že niektorým ľuďom je to úplne zrejmé, ale nebol som si tým istý, keď som to začal zisťovať, tak to poviem! Riadky (zelenou farbou) a stĺpce (modrou farbou) nie sú prepojené, iba sú položené jeden cez druhý. Veci sú spojené iba tam, kde je malá čierna bodka. Zatvorením jedného z tlačidlových prepínačov sa však vytvorí spojenie medzi riadkom a stĺpcom.

Krok 12: Nastavte kolíkové tlačidlá

Pre tlačidlá použijeme stĺpce ako výstupy a riadky ako vstupy.

Budeme môcť skontrolovať, či je tlačidlo stlačené, pretože ak existuje spojenie medzi riadkom a stĺpcom, napätie z výstupu dosiahne vstup. Na začiatku v nastavení () privádzame vysoké napätie do všetkých stĺpcov. Riadky sme nastavili na vstupy typu pull up, čo znamená, že v predvolenom nastavení sa tiež čítajú vysoko.

Krok 13: Skenovanie

V slučke prechádza funkcia nazývaná scan () naraz po jednom stĺpci a nastaví jeho napätie na nízke.

Potom sa pozrie na každý riadok pripojenia tlačidiel a zistí, či niektoré z nich čítajú málo.

Ak je riadok tlačidla nízky, znamená to, že bolo stlačené tlačidlo, ktoré spája tento riadok a stĺpec.

Krok 14: Nie všetky stlačenia tlačidiel sú vytvorené rovnaké

Ak tlačidlo stlačíte rýchlo a pevne, prenos napätia zo stĺpca do radu bude pekný a čistý.

Ak je však tlačený trochu pomaly alebo nervózne, napätie môže trochu chvieť, kým nie je dobré spojenie medzi tlačidlom a kontaktmi na doske plošných spojov.

To znamená, že stlačenie tlačidla, o ktorom si človek myslí, že je iba jedno, môže arduino interpretovať ako niekoľko oddelených stlačení.