Papan Tombol LED Arduino yang Mendorong Animasi Pemrosesan: 36 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Apa Tombol ini dibuat menggunakan PCB dan komponen lain yang diproduksi oleh Sparkfun. Hal ini didorong oleh Arduino Mega. Setiap tombol bagus dan licin dan memuaskan untuk ditekan, dan memiliki LED RGB di dalamnya! Saya telah menggunakannya untuk mengontrol animasi yang saya kodekan di Processing. Papan tombol mengirim pesan setiap kali tombol ditekan, mengatakan tombol mana itu. Pemrosesan menerima pesan-pesan ini dan mengubah variabel dalam sketsa tergantung pada apa yang ditekan.

Mengapa

LEDnya keren. Tombol menyenangkan untuk ditekan. Pola geometris animasi bagus. Saya ingin menggabungkan ketiganya. Saya membawa proyek ini ke pesta, memproyeksikan visual di dinding dan membiarkan orang bermain dengan tombol. Ini juga dapat digunakan oleh VJ dengan cara yang lebih performatif, seperti pengontrol midi tetapi lebih DIY.

Bagaimana

Ada empat bagian utama dari proyek ini.

Video Youtube terlampir memberikan tampilan yang bagus tentang bagaimana tombol pad berjalan bersama. Instruksi ini mencakup itu serta kode Arduino dan Pemrosesan - (video tambahan untuk itu sedang dalam pengerjaan)

1. Menyatukan bantalan tombol - Dimulai dari Langkah 1

   Ini melibatkan persiapan komponen dan menyoldernya ke PCB

2. Kode Arduino - Mulai di Langkah 10

   Untuk ini, kita memerlukan pemahaman tentang pemindaian matriks, yang akan saya bicarakan.

3. Kode Pemrosesan - Dimulai pada Langkah 24

   Ada kemungkinan tak terbatas di sini, saya akan berbicara melalui satu contoh yang telah saya buat sejauh ini.

4. Mendapatkan Arduino untuk mengirim pesan ke Pemrosesan - Langkah 16 untuk mengirim, Langkah 30-31 untuk menerima

   Ini bagus dan sederhana, mengirimkan pesan melalui koneksi serial.

Tingkat

Saya mencoba dan menulis tutorial saya sedemikian rupa sehingga seseorang yang sama sekali tidak memiliki pengetahuan sama sekali setidaknya dapat mengikuti. Anda mungkin merasa terbantu untuk menonton beberapa tutorial pengantar tentang Processing terlebih dahulu. Saya akan mulai dengan saluran YouTube Daniel Shiffman.

Kode

Semua kode (Arduino dan Pemrosesan) ada di github saya di sini.

Kredit

Saya belajar banyak dari tutorial ini https://learn.sparkfun.com/tutorials/button-pad-ho… dan sebagian besar kode Arduino berasal dari sana, meskipun saya telah mengeditnya agar berfungsi sedikit berbeda dari contoh mana pun di sana.

Langkah 1: Komponen

• 16 x 5mm RGB LED (bukan yang dapat dialamatkan, hanya yang katoda umum biasa)
• 16 x 1N4148 dioda
• Bantalan tombol silikon
• Papan tombol PCB
• Arduino Mega
• Kabel jumper

(Ada juga banyak hal yang bisa Anda dapatkan dari Sparkfun untuk menampung semuanya sedikit lebih rapi, tapi saya belum melakukan ini)

Langkah 2: Siapkan Dioda

Tekuk setiap dioda dan kemudian dorong melalui PCB.

Kaki menonjol di sisi tombol, yang tidak kita inginkan. Jadi keluarkan dioda lagi dan potong pendek kakinya. (Anda mungkin memiliki beberapa potongan yang memungkinkan Anda memotong kaki rata dengan papan saat masih ada di sana yang akan membuat hidup Anda lebih mudah, tetapi saya hanya memiliki gunting biasa jadi saya harus mencabutnya untuk memotongnya cukup pendek.)

Sangat penting untuk menekuk kaki dan mendorongnya melalui PCB sebelum Anda memotongnya. Jika Anda memotongnya pendek terlebih dahulu maka Anda tidak akan bisa membengkokkannya.

Buat 16 benda kecil seperti semut ini.

Langkah 3: Solder Dioda Ke Papan

Tempatkan masing-masing dioda kembali ke papan. Penting untuk memeriksa orientasi dioda. Ini memiliki garis hitam di satu sisi yang sejajar dengan garis pada PCB. (Lihat gambar)

Memasang dioda agak rumit, itulah sebabnya saya mengatakan jika Anda memiliki potongan yang memungkinkan Anda memotong kaki tanpa melepasnya, itu akan membuat hidup Anda lebih mudah. Saya tidak memilikinya, jadi saya menggunakan pinset untuk memasangnya kembali, yang sedikit membantu.

Solder masing-masing dioda ke tempatnya.

Langkah 4: Siapkan LED

Dorong LED melalui papan dan kemudian potong kakinya. Sama seperti dengan dioda; penting untuk mendorong kaki melewati papan terlebih dahulu, untuk membuatnya menyebar ke sudut yang benar, sebelum memotong kaki.

Ada sedikit trial and error dengan memotong kaki dengan panjang yang tepat. Jika Anda membuatnya terlalu panjang, mereka akan menonjol, tetapi terlalu pendek dan sulit untuk menyalakan kembali LED.

Siapkan 16 dari kawanan kecil yang diamputasi ini.

Langkah 5: Solder LED Ke Papan

Dorong semua LED kembali ke papan.

Orientasi menjadi penting lagi di sini. Satu sisi LED memiliki tepi datar dan ini harus sejajar dengan tepi datar lingkaran pada diagram PCB. (Lihat gambar)

Lihat apakah LED didorong cukup jauh dengan meletakkan bantalan silikon di atas papan dan memeriksa apakah mereka tidak mengganggu tombol yang ditekan.

Solder LED ke papan.

Catatan: Sejak itu telah ditunjukkan kepada saya bahwa karena tidak masalah jika sedikit kaki menonjol di bagian belakang, Anda cukup mendorong LED, menyoldernya di belakang, dan kemudian memotong kakinya..

Langkah 6: Sortir Kabel Jumper yang Cukup

Mari kita bicara sedikit tentang papan. Papan disusun menjadi 4 kolom dan 4 baris LED/Tombol.

Masing-masing kolom memerlukan 2 sambungan, satu untuk ground LED dan satu untuk ground tombol. Setiap baris memerlukan 4 sambungan, karena kita memerlukan sambungan terpisah untuk saluran merah, hijau, dan biru, serta sambungan untuk saluran input tombol. Berikut adalah warna kabel dan nomor pin yang saya pilih untuk setiap koneksi tersebut.

Baris	Untuk apa?	Warna kabel	Nomor PIN	Label PCB
Baris 1	merah	merah	22	MERAH1
	Hijau	Hijau	23	HIJAU1
	Biru	Biru	30	BIRU1
	Masukan tombol	Kuning	31	SWITCH1
Baris 2	merah	merah	24	MERAH 2
	Hijau	Hijau	25	HIJAU2
	Biru	Biru	32	BIRU2
	Masukan tombol	Kuning	33	SWITCH2
Baris 3	merah	merah	26	MERAH3
	Hijau	Hijau	27	HIJAU3
	Biru	Biru	34	BIRU3
	Masukan tombol	Kuning	35	SWITCH3
Baris 4	merah	merah	28	MERAH4
	Hijau	Hijau	29	HIJAU4
	Biru	Biru	36	BIRU4
	Masukan tombol	Kuning	37	BERALIH4

Kolom	Untuk apa?	Warna kabel	Nomor PIN	Label PCB
Kol 1	tanah LED	putih	38	LED-GND-1
	Tombol tanah	Hitam	39	SWT-GND-1
Kol 2	tanah LED	putih	40	LED-GND-2
	Tombol tanah	Hitam	41	SWT-GND2
Kol 3	tanah LED	putih	42	LED-GND-3
	Tombol tanah	Hitam	43	SWT-GND3
Kol 4	tanah LED	putih	44	LED-GND4
	Tombol tanah	Hitam	45	SWT-GND4

Langkah 7: Siapkan Kabel Jumper

Setiap kabel jumper membutuhkan satu ujung laki-laki, dan satu ujung yang terlepas dari beberapa mm kawat. Saya suka menggunakan semacam wadah untuk menangkap potongan kawat yang dilucuti karena jika tidak, mereka berakhir di seluruh flat saya dan mungkin lebih buruk daripada glitter.

Langkah 8: Solder Kabel Jumper ke Papan dan Tancapkan

Gunakan bagan dari beberapa langkah ke belakang untuk menyolder kabel ke tempat yang benar di PCB, dan dicolokkan ke pin yang benar di Arduino.

Langkah 9: Bangun Selesai

Luangkan waktu sejenak untuk merayakan beberapa tombol (yang belum berfungsi) dan kemudian mari masuk ke beberapa kode!

Langkah 10: Skema

Ini adalah skema PCB dan barang-barang yang telah kami solder.

Kotak abu-abu masing-masing mewakili salah satu kombo tombol / LED. Jika ini terlihat sangat rumit (itu terjadi pada saya pertama kali saya melihatnya) maka jangan khawatir, saya akan memecahnya.

Jika Anda hanya ingin melihat sendiri kodenya, ada di github saya di sini.

Langkah 11: Hanya Tombol

LED dan tombol sebenarnya terpisah satu sama lain (selain semuanya terhubung ke Arduino) jadi mari kita lihat tombolnya terlebih dahulu.

Setiap kotak abu-abu berisi satu tombol dan dioda (yang kami solder - saya akan menjelaskan tujuannya sedikit).

Catatan: Saya yakin ini sangat jelas bagi sebagian orang, tetapi saya tidak yakin ketika saya pertama kali mulai memikirkannya, jadi saya akan mengatakannya! Baris (berwarna hijau) dan kolom (berwarna biru) tidak terhubung, hanya saling bersilangan. Barang hanya terhubung di mana ada titik hitam kecil. Menutup salah satu sakelar tombol, bagaimanapun, membuat koneksi antara baris dan kolom.

Langkah 12: Siapkan Pin Tombol

Untuk tombol, kita akan menggunakan kolom sebagai output dan baris sebagai input.

Kami akan dapat memeriksa apakah tombol ditekan karena jika ada hubungan antara baris dan kolom maka tegangan dari output akan mencapai input. Untuk memulai, di setup() kami mengeluarkan tegangan tinggi ke semua kolom. Kami mengatur baris menjadi input pull up yang berarti bahwa secara default mereka juga membaca tinggi.

Langkah 13: Memindai

Dalam loop, fungsi yang disebut scan() melewati satu kolom pada satu waktu dan mengatur tegangannya menjadi rendah.

Kemudian ia melihat setiap baris koneksi tombol, untuk melihat apakah ada di antara mereka yang membaca rendah.

Jika baris tombol membaca rendah, maka itu berarti tombol yang menghubungkan baris dan kolom itu telah ditekan.

Langkah 14: Tidak Semua Push Button Dibuat Sama

Jika tombol ditekan dengan cepat dan kuat maka transfer tegangan dari kolom ke baris akan bagus dan bersih.

Namun, jika ditekan agak lambat atau miring, tegangan mungkin sedikit bergetar sampai ada hubungan yang baik antara bantalan tombol dan kontak pada PCB.

Ini berarti bahwa penekanan tombol yang dianggap manusia hanya satu, dapat ditafsirkan oleh arduino sebagai beberapa penekanan terpisah.