Piratejar una polsera LED Coldplay: 4 passos (amb imatges)

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

Per ThomasVDD Seguiu més per l'autor:

Quan van a un gran concert, sovint reparteixen petites llums LED. Quan aneu a un concert de Coldplay, en teniu la versió impressionant: una polsera LED. Durant l’espectacle, s’il·luminen automàticament i donen un efecte impressionant. Al final del programa, però, la polsera es torna totalment inútil, una veritable llàstima per a un aparell tan divertit.

En aquest instructiu, farem alguna cosa al respecte i reviurem la polsera LED. He vist algunes persones que van aconseguir que alguns colors funcionessin, però això no és prou bo. Reprogramarem la banda, per tenir un control total sobre els LED i fer-los il·luminar en tot tipus de patrons genials.

Comencem!

Pas 1: desmuntar-lo

Abans de poder reviure el braçalet, hauríem de saber què fa que marqui. Desmuntem-lo!

Accedir a la caixa és bastant senzill: amb 4 cargols n’hi ha prou per revelar la màgia que hi ha a l’interior. Ens reben les piles (o el que en queda). Veureu 2 suports de bateria: el primer té dos (mida 2025) que apaguen 6V i s’utilitzen per als LED; la segona té una sola bateria (mida 2032) per al microcontrolador a l'interior.

Quan reparteixen les polseres al concert, les encenen traient una petita pestanya de plàstic entre la bateria i el suport de la bateria. Com que no estan destinats a ser reutilitzats, tampoc no hi ha manera d’apagar-los. Com que la unitat es mantindrà alimentada fins que s'acabi la bateria, haurem de substituir-la per una nova cel·la de moneda.

Una cosa és substituir la bateria, assegurar-nos que puguem tornar a apagar la polsera és una altra cosa. He intentat afegir un interruptor, però he trobat una solució molt més senzilla: inseriu el mateix tipus de pestanya de tracció (això fa que sigui una pestanya d’empenta …?) Entre la bateria i el suport per tallar l’alimentació del dispositiu. Qualsevol pestanya fina i resistent pot funcionar: plàstic dur, cartró, … He utilitzat una petita peça de tira de níquel (que s’utilitza per connectar cèl·lules de liti) amb cinta adhesiva de pintors al voltant de la meitat. És molt resistent i permet inserir-lo al revés (amb la part metàl·lica entre la bateria i el suport) com a forma d’emmagatzemar la pestanya quan la polsera està activada.

Ara que tenim el poder, descobrim com podem fer llum.

Pas 2: Control dels LEDs

Ara descobrirem com controlar els LED. Si només us interessa carregar el codi i veure els LEDs, aneu directament al següent pas.

Abans de començar a programar, primer hem de conèixer el maquinari. Més concretament, hauríem de saber com es connecten els LED al microcontrolador. Ho podem comprovar seguint les traces del tauler de circuits o comprovant l’esquema que algú ja ha fet (crèdits). L'esquema complet es troba en PDF, però també he afegit una versió simplificada amb la informació que necessitem.

Podem veure que utilitzen l’ATmega88 com a microcontrolador. Els LED es controlen amb alguns MOSFET, que són accionats per l'ATmega88 amb els pins següents:

• LED vermell: port B6
• LED verd: port C3
• LED blau: port B7
• Comú: port D3

Això és tot el que necessitem saber! Ara fem una mica de llum! Ho fem simplement activant o desactivant els pins corresponents. No obstant això, hi ha un problema: els LED no tenen una resistència limitant el corrent, de manera que el corrent només estarà limitat per la resistència interna de les bateries. No és bó. A més, atès que el LED vermell té un voltatge frontal inferior al verd i al blau, atraurà més intensitat i serà molt més brillant que els altres. No és bó.

Per controlar bé els LED, els hauríem de controlar amb PWM. Ho vaig fer escrivint una rutina d’interrupcions que funciona a 10 kHz i crea un senyal PWM per a tots els LED. També compensa la diferència de corrent: el cicle de treball actual del LED vermell és inferior al verd i al blau. Ara podem controlar la brillantor de cadascun dels LED actualitzant una variable.

Al bucle principal, ho farem precisament. He creat alguns patrons que canvien la brillantor dels LED. Hauria de ser molt fàcil fer-ne alguna més, podeu utilitzar el meu codi com a exemple. He creat més de deu patrons diferents, i segueixen en bucle. Un bucle triga uns 5 minuts, de manera que no s’avorreix massa ràpidament;)

Pas 3: Programació

Amb el codi escrit, podem programar el dispositiu. Però espereu, on hem de connectar el programador?

Fem una ullada a la part posterior del PCB. A part de les bateries, només hi ha alguns forats. I això és exactament el que busquem, sort de nosaltres:) Els forats són el port de programació, utilitzat per a la programació integrada (ISP). Ens permetrà programar el microcontrolador mentre estigui al circuit (d’aquí el seu nom).

Així que ara que hem localitzat el nostre objectiu, podem connectar-los a un programador AVR (un programador per a microcontroladors ATMEL). Com que els 6 pins seguits no són una connexió realment estàndard, he utilitzat cables de pont simple per connectar-los. Podeu consultar el pin-out a la imatge.

En funció del vostre programador, teniu dues opcions per alimentar el dispositiu mentre programeu. Enceneu-lo amb 3,3 V mitjançant el propi programador (si és compatible) o bé introduïu una nova bateria a la polsera i alimenteu-la d’aquesta manera. Certament, no feu les dues coses.

Ara que hem connectat el programador i hem subministrat energia, per fi podem programar el maleït! Utilitzarem Atmel Studio per fer-lo sortir de les cendres.

• Obriu Atmel Studio i obriu el projecte (fitxer.atsln).
• Aneu a Eines> Programació de dispositius (ctrl + shift + p) i seleccioneu el vostre programador; premeu Aplica.
• Aneu a la pestanya Fusibles i copieu la configuració que es mostra a la imatge. Premeu Programa
• Aneu a la pestanya Memòries i premeu Programa.

Ja està, que hi hagi llum!