Polsera Hug-Time: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Volia fer de la meva filla una polsera que pogués portar i que li digués quan era Hug-Time per poder fingir ser un dels personatges de Trolls. Per a aquells que no ho sabeu, els trolls passen tot el temps cantant i ballant, però un cop per hora tenen temps d’abraçada. Tots els trolls es sincronitzen amb un braçalet de flors que s’il·lumina quan arriba el moment d’abraçar-se.

Semblava un projecte bastant ràpid que incorporava dissenys mecànics, elèctrics i de programari. Es van trobar fàcilment peces a Adafruit. Tenen una línia de kits molt petits basats en l'ATiny85 que van ser dissenyats per integrar-se en un dispositiu portàtil, Gemma és el més petit.

La versió M0 del kit es pot programar amb CircuitPython. Adafruit proporciona alguns exemples de codi que era exactament el que necessitava per programar el projecte.

Pas 1: llista de peces i funcions

Parts

Adafruit Gemma M0

Carregador MicroLipo Adafruit

Bateria Lipo Adafruit de 150 mAh

Paquet de tirants de velcro

Funda impresa en 3D i part superior de flors, fitxers a Thingiverse

Característiques

• L’indicador d’abraçada és el LED RGB de la placa Gemma
• Temps d’activació de l’indicador d’abraçada programable
• Activació de la rampa lenta de l’indicador d’abraçada
• Restabliment tàctil capacitiu
• Tapa de flors extraïble per accedir a l’interruptor d’encès / apagat
• Carregador USB incorporat
• No cal treure l’electrònica per carregar-se, l’USB es connecta a través de la funda

Pas 2: prepara i connecta l'electrònica

La junta Gemma és perfecta per a aquest projecte, però per mantenir el braçalet prou petit per al canell d’un nen de 3 anys, havia de triar una bateria molt petita. La bateria de 150 mAh té la mida adequada, però s’ha de carregar cada dia. Els nens de 3 anys no poden tornar a posar taps als marcadors, de manera que no podem esperar que apaguin l’electrònica quan no s’utilitzen.

Aquesta constatació va forçar la necessitat d’un carregador a bord.

Veient l’esquema Gemma i l’esquema del carregador, vaig poder veure com connectar-los. Vegeu els fragments esquemàtics.

Prepara la placa del carregador

Per fer que la placa del carregador quedi dins de la caixa, primer heu de treure la presa micro-USB i el connector de la bateria. Agafeu amb cura una pistola de calor i escalfeu el tauler. No us enganyeu o podríeu dessoldar els passius. Només voleu prou calor per aconseguir que la soldadura del connector USB i els grans coixinets del connector de la bateria gairebé es fongui. A continuació, agafeu ràpidament un soldador i passeu de coixinet a coixinet per fondre la soldadura mentre aneu aixecant els connectors amb unes petites alicates.

Estirar els coixinets de muntatge de la presa del tauler està bé, ja que utilitzarà les vies del punt de prova del forat que es proporcionen al tauler.

Connecteu les juntes

La placa del carregador té unes petites vies pràctiques que faciliten el cablejat. Agafeu dos parells trenats de fil curt i soldeu-los com es mostra.

Carregador 5V ---- Ànode Gemma D2

Carregador BAT --- Gemma Anode D1

Coixinets GND --- Coixinet GND de la vora de la placa Gemma

A les imatges es mostra l’encaminament de cables

Protegiu la placa del carregador

Agafeu una cinta no conductora, he utilitzat Kapton, per aïllar l’electrònica del curtcircuit. Això només és una precaució.

Pas 3: connecteu i proveu la bateria

La bateria té una capacitat de 150 mAh. La documentació de la Gemma té el consum actual d’uns 9 mA. Per tant, això significa aproximadament que si el Gemma està encès, la bateria s’esgotarà en 16,7 hores

9 * t = 150 - t = 150/9 = 16,7

La documentació del carregador indica que ve preconfigurat amb una càrrega de 100 mA. Una bateria completament esgotada es carregarà en 1,5 hores (150 mA / 100 mA = 1,5)

Connecteu la bateria a la capçalera de la bateria de Gemma. La bateria ve amb la connexió mate al connector, de manera que la connexió és molt fàcil, només cal que la connecteu. A continuació, connecteu un cable micro-USB a la presa USB de Gemma i l’altre extrem del cable a un carregador de paret USB o port USB de l’ordinador. El LED vermell del carregador estarà encès, cosa que indica que la bateria s'està carregant. Hi ha un LED verd que indicarà que la càrrega s'ha completat.

Protegiu la bateria

La bateria sembla estar embolicada en mylar. Vaig utilitzar la mateixa cinta Kapton per aïllar la bateria.

Quirk …

Una cosa a tenir en compte és que quan VBUS NO està connectat, el LED de càrrega vermell de la placa MicroLipo estarà lleugerament encès. Això es deu a la fuita inversa dels díodes de bloqueig de Gemma. Un petit corrent fluirà de càtode a ànode del díode VBUS des de la bateria. Aquest petit corrent flueix pel LED vermell del carregador prou com per encendre-la una mica. No hi haurà danys al xip del carregador en aquest mode.

El sorteig de corrent en espera és mínim. Tinc la polsera apagada durant una setmana i encara té prou càrrega per funcionar. Així que estic bé amb aquest petit sorteig.

Pas 4: programa Gemma amb CircuitPython

He utilitzat CircuitPython per programar Gemmo. Es pot trobar un tutorial AQUÍ.

Primer vaig modificar l’exemple del fitxer main.py que es carrega a Gemma per defecte. El codi d'exemple utilitza un sensor tàctil capacitiu i un controlador LED RGB.

A continuació es mostra el codi:

# Polsera Hugtime # mcencinitas

de la importació de adafruit_hid.keyboard Teclat

d'importació adafruit_hid.keycode Keycode d'importació digital DigitalOut, direcció, extracció d'importació analògica AnalogIn, AnalogOut d'importació touchio Importació touchaf adafruit_dotstar com a importació dotstar microcontrolador importació placa d'importació temps

# Un píxel connectat internament.

dot = dotstar. DotStar (board. APA102_SCK, board. APA102_MOSI, 1, brillantor = 0,1) dot [0] = 0x000000 #Init to OFF

#Cap touch a A2

touch2 = TouchIn (tauler. A2)

#################### CONSTANTS ################################# #####

HUGLITE = 0x0040ff

#HUGTIME = 60 * 60 #One Hour (60s * 60min) HUGTIME = 60 * 2 #Debug, 2min

########################## AJUDANTS ############################ ######

# Fade punt dins i fora

def fade (píxel): i = 0,2 mentre i <= 1: pixel.brightness = i time.sleep (0,075) i + = 0,1 imprimir (i) retorn

########################## LOOP PRINCIPAL ########################### #######

time_zero = time.monotonic ()

mentre que True: cur_time = time.monotonic () - time_zero if (cur_time> HUGTIME): #Loop fins que s’arriba a HUGTIME dot [0] = HUGLITE #Configura el LED al color desitjat dot.show () #Programa que el LED s’esvaeix (punt)) # Fade en el LED mentre toca2.valor == 0: espera = 1 # Mantingueu aquí fins que es toqui el sensor

punt [0] = 0x000000 # Apaga el LED després de restablir-lo

dot.brightness = 0,1 #Reseta la brillantor, de manera que la propera vegada que s'encén el LED es pot esvair time_zero = time.monotonic () #Reset zero time #print (cur_time)

CircuitPython és molt intel·ligent ja que editeu aquest fitxer al vostre editor favorit (inactiu, bloc de notes, Mu, etc …), el nom de "main.py" i només el copieu a la Gemma. Gemma apareix com un disc dur, només heu de deixar anar main.py a la unitat. Gemma es reinicia automàticament i executa el codi … Simple!

Pas 5: imprimiu la caixa i munteu-la

Caixa

Descarregueu els fitxers.stl de Thingiverse

La configuració de la impressora 3D es troba a la pàgina Cosa. He utilitzat ABS, es pot utilitzar amb el que se senti còmode.

El cas complet és de dues parts

1. La part superior de la flor
2. La caixa electrònica

muntatge

La caixa té ranures a la part inferior per alimentar el cordó de velcro per actuar com una banda de canell. Introduïu la banda a través de les ranures abans de posar l'electrònica a la caixa.

A continuació, voleu fer un sandvitx electrònic. Vaig trobar que si teniu la placa Gemma a la part superior, podríeu col·locar la bateria al centre i el carregador a la part inferior en una bona pila cap amunt. El cable de la bateria és bastant llarg. Probablement es podria retallar, simplement no volia ficar-m’hi. S'embolica a la part superior.

Quan tingueu el sandvitx, enganxeu-lo a la caixa fent servir el forat del port USB com a guia. Connecteu un cable USB a la placa Gemma a través de la funda, però no connecteu l’altre extrem del cable. Això mantindrà el tauler al seu lloc, ja que trobareu un bon lloc per practicar un petit forat per al "botó" de reinici capacitiu

He utilitzat un tros de filferro curt però gruixut com a "botó" de reinici. El cable s'ha extret d'una única capçalera en línia, però podeu utilitzar qualsevol tipus de cable. Esbrineu el millor lloc per posar el forat al vostre estoig, marqueu-lo i, a continuació, practiqueu.

Deixeu el cable més llarg que la longitud final. Voldreu retallar-lo al costat de la caixa amb l’electrònica al seu lloc final.

Traieu l'electrònica, desconnecteu la bateria i soldeu el cable al coixinet A2 de Gemma.

Torneu a muntar l'electrònica de nou a la caixa amb el cable introduït a través del forat i la presa USB al seu lloc. Retireu el "botó" de restabliment perquè estigui gairebé ajustat a la funda.

Pas 6: prova

Enceneu Gemma i espereu que s'encengui el LED.

L'activació és una rampa activada, de manera que es fa més brillant.

Rep la teva abraçada

Toqueu el "botó" per restablir el temporitzador