Kalung yang digerakkan Arduino: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Saya sedang mencari proyek Arduino yang bagus untuk liburan akhir tahun saya. Tapi apa yang harus dilakukan? Putri kecil saya sangat terkejut ketika saya menawarinya kalung "elektronik" ini, dan juga sangat senang. Saya berharap orang yang akan Anda tawarkan pencapaian Anda juga akan sangat bahagia.

Permata itu sendiri terdiri dari Micro Controller, dan LED RGB yang memiliki dimensi yang sama. Kalung itu terdiri dari kawat kuningan yang sangat tipis, yang dapat disolder dengan mudah dengan kawat timah kecil. Pengumpanan daya adalah baterai lithium sel koin 3V sederhana. Saya menggunakan selembar kertas perekat kecil, yang ditemukan di apotek rumah saya sendiri, untuk melindungi dan mengisolasi baterai.

Langkah 1: Alat & Bahan

Peralatan

• besi solder, kawat solder timah 0,5mm
• kaca pembesar, karena kabel untuk menyolder sangat kecil
• komputer dengan perangkat lunak Arduino diinstal
• seorang programmer ISP, seperti yang dijelaskan di sini
• pemotong kabel kecil

Bahan:

• baterai CR2032 dengan ruang bawah tanah baterainya (terdiri dari dua bagian, satu untuk setiap kutub)
• kawat kuningan yang sangat tipis
• satu LED RGB dalam paket 5050, dengan chip WS2812B di dalamnya (ini penting, karena Anda dapat menemukan 5050 LED tanpa pengontrol WS2812B di dalamnya)
• sepotong kecil kertas perekat medis
• Unit Pengontrol Mikro SMD Atmel Attiny85-20SU
• kalung sederhana murah

Langkah 2: Skema Elektronik

Skema elektronik sangat mudah, karena tidak ada komponen pasif, seperti resistor, kapasitor, atau induktansi, dan karena hanya ada 3 komponen, termasuk baterai.

Paket daya yang saya gunakan adalah baterai lithium 3V CR2032. Tegangannya lebih rendah dari yang disebutkan dalam lembar data WS2812B, tetapi setelah pengujian, LED RGB tidak mengalami penurunan 2V ini.

Fakta untuk dapat menggunakan baterai sel koin 3V sederhana adalah syarat yang sangat penting bagi saya untuk membuat proyek ini hidup. Kita tidak bisa membayangkan kalung dengan baterai besar dan berat sebagai sumber listrik.

Micro Controller Unit (MCU) juga bekerja sangat baik dengan level tegangan 3V ini.

Saya mengukur arus rata-rata 5,3 mA. Baterai lithium CR2032 tersebut memiliki kapasitas khas 200 mAh. Artinya, dengan baterai baru, Anda dapat menyalakan sistem selama 40 jam. Tapi, bahkan setengahnya akan cukup untuk penggunaan umum.

Langkah 3: Perangkat Lunak

Unit Pengendali Mikro adalah ATTINY85 (~$1) dari Atmel. Saya memprogramnya dengan Arduino Nano yang murah (kloning yang ditemukan di ebay seharga sekitar $5). Tetapi jika Anda memiliki papan Arduino asli, Anda juga dapat menggunakannya untuk itu.

Arduino Nano telah diprogram dengan sketsa "Arduino sebagai ISP".

Sketsa untuk memprogram ke dalam Kontroler Mikro ATTINY85 diberikan sebagai lampiran pada langkah ini: JeweLED.ino

Hati-hati bahwa Anda harus membakar bootloader agar MCU dapat diprogram sepenuhnya. Ini sebenarnya tidak mem-flash bootloader Arduino pada MCU, tetapi mem-flash beberapa sekering konfigurasi penting. Tanpa melakukan ini, sketsa tidak akan berjalan sama sekali.

Jenis papan yang dipilih harus: Attiny85 @ 8MHz (osilator internal, BOD dinonaktifkan).

BOD adalah singkatan dari Brown-Out Detect. Ini adalah fitur khusus yang mematikan MCU saat daya di bawah 4.3V. Ini berguna untuk menghindari kerusakan pada kemasan baterai isi ulang. Tetapi dalam kasus kami, itu harus dinonaktifkan, karena kami akan memberi daya pada MCU kami hanya dengan 3V, dan bahkan lebih sedikit.

Langkah 4: Perakitan

Langkah pertama adalah merakit MCU dengan LED.

Setelah diprogram, hanya pin 4, 5 dan 8 dari Atmel MCU yang harus disimpan. Pin lainnya bisa dilepas, karena tidak perlu.

Pin 4 MCU harus disolder dengan pin 3 paket 5050. Ini akan terhubung ke kutub negatif baterai.

Pin 8 MCU harus disolder dengan pin 1 paket 5050. Ini akan terhubung ke kutub positif baterai.

Pin 5 MCU harus disolder dengan pin 4 paket 5050. Pin 5 sesuai dengan PIN0 Arduino untuk jenis MCU ini.

Gunakan kertas perekat medis untuk mengisolasi baterai sel koin dari kulit. Ini memungkinkan Anda untuk memperbaiki bagian negatif dari kabel kuningan ke kutub negatif baterai.

Tidak ada saklar daya pada pemasangan ini. Untuk mematikan LED, Anda harus membuka kalung, dengan menarik kabel negatif dari baterai.

Dan itu saja.

Langkah 5: Pengujian & Penyetelan

Seperti yang Anda lihat pada gambar close-up, saya telah menyolder dua cincin kawat kuningan yang sangat kecil pada pin GND dan VDD. Tujuannya adalah untuk menempelkan permata "elektronik" ini ke kalung.

Untuk pengujian pertama, saya hanya menggunakan kawat kuningan sebagai kalung. Kawat kuningan diperlukan untuk memastikan kontak listrik, tetapi tidak cukup. Kabel kuningan terlalu ringan, dan baterai di belakang leher terlalu berat dibandingkan dengan LED di bagian depan. Jadi saya harus menggunakan kalung asli agar baterai tetap di tempatnya.

Anda harus memisahkan kalung menjadi dua bagian yang sama panjangnya, dan menutup kedua bagian tersebut pada cincin permata.

Saya melilitkan kawat kuningan ke setiap lingkaran kalung. Kawat hampir tidak terlihat, dan memastikan konduksi listrik serta kekakuan seluruh konstruksi.

Cara lain untuk membuat konduksi listrik akan menggunakan benang konduktif stainless, yang dapat Anda temukan di Adafruit untuk beberapa dolar.

Di video, Anda dapat melihat JeweLED beraksi.

Menikmati!

Lihat aksinya