Arduino Kustom (MakeyMakey Lebih Murah): 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Hai - Saya berusia 14 tahun (setidaknya saya ketika saya menulis Instruksi ini) dan saya membangun proyek ini untuk seorang profesor di universitas setempat, serta untuk nenek saya, yang bekerja dengan anak-anak cacat.

Jika Anda menyukai Instruksi ini atau mendukung tujuan saya membuat ini (anak-anak penyandang disabilitas), silakan tinggalkan komentar!

A Makey Makey adalah papan berbasis Arduino yang dirancang dan dikembangkan oleh dua lulusan MIT, Jay Silver dan Eric Rosenbaum, dalam kemitraan dengan SparkFun Electronics. Ini bertindak sebagai keyboard dan mouse, pada dasarnya menambahkan keyboard dan mouse sekunder ke PC Anda. Inovasi nyata yang diperkenalkan Silver dan Rosenbaum adalah kemampuan untuk "penginderaan sentuh". Menggunakan resistor pull-up bernilai sangat tinggi, mereka dapat menggunakan benda sehari-hari sebagai tombol.

Banyak kemampuan dan ide untuk MakeyMakey ada di luar sana, tetapi salah satu favorit saya adalah penggunaannya untuk anak-anak penyandang disabilitas. Mereka yang tidak bisa menggunakan jari mereka dengan cukup baik untuk menggunakan keyboard QWERTY standar dapat menggunakan MakeyMakey sebagai emulator keyboard. Mampu menggunakan benda sehari-hari sebagai tombol untuk keyboard, anak-anak cacat dapat menggunakan item seperti buah (pisang, apel, atau jeruk), bermain adonan, atau apa pun yang sedikit konduktif sebagai kunci.

Proyek ini dimulai lebih sebagai pengalaman belajar. Bibi saya baru saja menyelesaikan kelas pendidikan khusus yang menggunakan MakeyMakeys. Dia dan 15 siswa lainnya masing-masing membeli MakeyMakeys mereka sendiri seharga $50. Saya menawarkan bahwa saya dapat membuat satu untuk kurang dari $40, dan sisanya adalah sejarah.

Catatan singkat: proyek ini didasarkan pada desain asli yang disediakan dengan baik melalui lisensi Perangkat Keras Sumber Terbuka oleh Jay Silver dan Eric Rosenbaum. Saya memberikan penghargaan penuh kepada mereka dan mengucapkan terima kasih penuh atas kemurahan hati mereka.

Langkah 1: Riset

Langkah pertama adalah mencari tahu cara kerja MakeyMakey tradisional, kemudian menemukan suku cadang dan pemasok untuk membuatnya sendiri. Beruntung bagi Anda, saya melakukan sebanyak yang saya bisa untuk Anda, dan meringkasnya menjadi apa yang perlu Anda ketahui.

Pertama, MakeyMakey mengeksploitasi penggunaan resistor pull-up. Singkatnya, resistor pull-up adalah komponen yang menjamin komputer akan mendaftarkan "no-touch" sampai pin benar-benar disentuh. Tanpa resistor pull-up, komputer tidak tahu apakah pin disentuh atau tidak.

Adapun klarifikasi, resistor adalah komponen fisik yang dapat Anda lihat dan rasakan. Sebuah resistor pull-up adalah resistor normal, hanya dihubungkan untuk melakukan pekerjaan tertentu (pekerjaan itu adalah untuk "menarik" pin).

Sekarang, resistor datang dalam banyak nilai, diukur dalam ohm. Semuanya memiliki resistansi, tetapi resistor dibuat dengan nilai resistansi tertentu. Sebuah resistor pull-up khas biasanya sekitar 10.000 (ohm). Yang ada di MakeyMakey adalah 22.000, 000 (22 juta) ohm, memungkinkan objek apa pun yang memiliki kurang dari 22M berfungsi sebagai sakelar.

Dari ujung jari ke ujung jari, Anda memiliki ketahanan dari 1.000 hingga 100.000, tergantung pada basahnya kulit Anda. Itu memberi Anda sekitar 21,9M (22M - 100K = 21,9M) untuk objek apa pun yang ingin Anda gunakan. Logam, garam, bahkan timah dari pensil akan berfungsi, asalkan hambatannya kurang dari 22M.

Jika Anda menginginkan penjelasan yang lebih mendasar tentang cara kerja MakeyMakey, MakeyMakey memiliki jawaban yang bagus.

Langkah 2: Perencanaan/Pembelian

Untuk langkah ini, kita akan menggunakan software Eagle CAD, yang saat ini dimiliki oleh Autodesk. Jika Anda tidak memiliki perangkat lunak ini, Anda dapat mengunduh uji coba gratis selama satu tahun. Ketika saya membuat referensi untuk modifikasi atau penggunaan alat tertentu, saya menggunakan perangkat lunak Eagle. Saya akan membagikan desain akhir saya.

Sekarang setelah Anda memiliki pemahaman dasar tentang cara kerja MakeyMakey, Anda dapat mulai memesan barang. Saya mengunduh desain SparkFun untuk MakeyMakey, dan memodifikasinya untuk mempermudah perakitan. Desain aslinya menggunakan SMD (Surface Mount Devices) dengan ukuran 0402. Potongan-potongan itu kecil, sekitar 0,4 mm x 0,2 mm. Saya mencobanya, tetapi kehilangan hampir setengah dari semua bagian.

Untuk memudahkan Anda, ubah ukuran komponen ke ukuran 0603 atau lebih besar. Untuk mengganti hal-hal ini, cukup gunakan alat "Ganti". Karena ini bukan tutorial Eagle, saya akan berasumsi bahwa Anda tahu cara bekerja dengan Eagle.

Untuk memesan PCB (Printed Circuit Board), atau papan tempat segala sesuatu diletakkan, saya pergi ke OSHPark. Mereka membuat PCB berkualitas tinggi dengan sangat cepat, dan sangat murah. Mereka memiliki jumlah pemesanan minimum tiga, tetapi Anda tidak bisa mengalahkan harganya. Berikut ini tautan ke desain saya.

Untuk suku cadang, Anda harus pergi ke DigiKey atau penyedia elektronik lainnya. Sayangnya, saya tidak dapat membagikan troli saya, tetapi seharusnya tidak lebih dari 20 menit untuk menyelesaikan dan memesan troli. Namun, saya telah menyertakan lembar Excel dengan tautan. Hanya beberapa catatan, sebelum Anda memesan:

• Pastikan saat Anda menambahkan ATMEGA32u4 ke keranjang Anda, itu adalah paket 44TQFP
• Pengiriman DigiKey mahal. Lebih baik mendapatkan lebih dari yang Anda butuhkan, sehingga jika ada yang hilang atau rusak, Anda memiliki tambahan.
• DigiKey memiliki diskon massal. Misalnya, satu resistor adalah $0,10, tetapi 10 di antaranya adalah $0,11. Gunakan diskon!
• Sekering sedikit lebih mahal, tetapi beli setidaknya satu tambahan. Anda bisa berterima kasih kepada saya nanti.
• Saya tidak dapat menemukan LED di DigiKey, jadi saya tidak menggunakannya. Namun, jika Anda melakukannya, Anda memerlukan resistor 330 untuk digunakan.

Selain itu, itu cukup lurus ke depan. Berikut adalah lembar Excel yang saya gunakan untuk memesan:

Langkah 3: Bangun

Sekarang sampai pada bagian yang menyenangkan: menyatukan semuanya. Ini bukan panduan penyolderan pemasangan permukaan, tetapi ini adalah tutorial yang bagus. Sedangkan untuk menyolder komponen dengan ukuran berbeda, semuanya harus berfungsi sama pada akhirnya. Langkah ini mungkin yang paling sulit dan paling memakan waktu, tetapi seharusnya tidak membunuh Anda (saya sarankan menyilangkan jari Anda, hanya untuk amannya). Berikut adalah beberapa tip yang saya condongkan saat mengerjakan ini:

• Adapun mikrokontroler ATMEGA32u4, cara terbaik yang saya temukan adalah dengan menempelkan satu pad di sudut papan, lalu meletakkan chip di atas, dengan orientasi yang benar. Kemudian, setelah menguncinya di tempatnya dengan melelehkan bantalan sudut, muat semua pin dengan solder. Harus ada jembatan solder besar. Kemudian, dengan menggunakan sumbu solder Anda, lelehkan kembali solder untuk melepaskannya. Ini meninggalkan hasil yang bagus, tanpa celana pendek.
• Sebelum Anda mencoba memasang kabel USB, periksa pin di bawah konektor USB Mini-B. Upaya pertama saya memiliki jembatan kecil di bawah konektor, menyebabkan kerusakan pada chip.
• Adapun urutan bagian, mulai dengan mikrokontroler AMTEGA32u4, kemudian pergi ke kapasitor, resistor, jam, dan terakhir header perempuan dengan konektor USB.

Langkah 4: Kode

Sekarang sampai pada langkah terakhir yang paling memuaskan (hanya ketika berhasil, itu memuaskan). Untuk mengkodekan Arduino khusus, Anda harus terlebih dahulu membakar bootloader. Bootloader adalah bagian kecil dari kode yang diprogram ke setiap Arduino di pabrik untuk memberi tahu Arduino apa yang harus dilakukan ketika pertama kali dijalankan dan apa yang harus dilakukan dengan kode yang Anda programkan. Karena itu dilakukan di pabrik Arduino, kita perlu melakukannya juga. Untuk melakukan ini, kita dapat menggunakan Arduino lain yang sudah dibuat sebelumnya, untuk memprogramnya. Ini membutuhkan Arduino dengan chip ATMEGA328 (seperti Uno atau Nano). Untuk melakukan ini, kami akan mengikuti panduan SparkFun. Hubungkan pin seperti yang ditunjukkan:

Arduino || MakeyMakey

5V/Vcc - Vcc

GND - GND

H11 - H16

H12 - H14

H13 - H15

D10 - SETEL ULANG

Kemudian, masuk ke Arduino IDE, pilih papan Arduino yang Anda gunakan untuk memprogram MakeyMakey Anda. Di bawah contoh, buka sketsa 'Arduino sebagai ISP'. Unggah ke Arduino Anda, seperti biasanya. Kemudian, di bawah Alat, pilih di bawah Papan 'Arduino/Genuino Micro'. Kemudian di bawah Alat> Programmer, pilih 'Arduino sebagai ISP' (jangan bingung dengan 'ArduinoISP'). Kemudian, sekali lagi di bawah Alat, pilih 'Bakar Bootloader'. Setelah beberapa menit, IDE akan mengatakan "Selesai membakar bootloader". MakeyMakey Anda sekarang siap untuk bertindak seperti Arduino lainnya.

Langkah selanjutnya adalah pergi ke GitHub MakeyMakey dan ke bagian 'firmware'. Cukup copy paste 'makey_makey.ino' dan 'settings.h' ke Notepad, dan simpan sesuai dengan ekstensinya masing-masing. Sekarang, buka 'makey_makey.ino' yang baru Anda simpan, buka dengan Arduino IDE, dan unggah ke papan MakeyMakey Anda. Anda sekarang seharusnya memiliki MakeyMakey yang berfungsi penuh! Selamat!

Langkah 5: Mainkan

Dengan MakeyMakey baru Anda, apa yang dapat Anda lakukan? Ada begitu banyak pilihan, dengan beberapa aplikasi atau situs web yang menyenangkan untuk digunakan terdaftar di situs web MakeyMakey. Jika Anda punya ide untuk dibagikan, silakan! Saya, dan banyak lainnya, akan senang mendengar ide Anda! Saya telah menyertakan beberapa gambar dari apa yang saya lihat atau hasilkan sendiri.

Sebagai catatan tambahan: Jika Anda memiliki umpan balik tentang Instruksi ini, baik atau buruk, silakan tinggalkan di komentar. Saya sudah berusaha menjadi penulis yang lebih baik, jadi kritik apa pun dihargai. Terima kasih!