कस्टम Arduino (सस्ता MakeyMakey): 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

नमस्ते - मैं १४ साल का हूं (कम से कम मैं तब था जब मैंने यह निर्देश लिखा था) और मैंने इस परियोजना को एक स्थानीय विश्वविद्यालय में एक प्रोफेसर के लिए बनाया, साथ ही मेरी दादी के लिए, जो विकलांग बच्चों के साथ काम करती हैं।

यदि आप इस निर्देश को पसंद करते हैं या उस कारण का समर्थन करते हैं जिसके लिए मैं इसे (विकलांग बच्चों) के लिए बना रहा हूं, तो आगे बढ़ें और एक टिप्पणी छोड़ दें!

एक मेकी मेकी एक अरुडिनो आधारित बोर्ड है जिसे स्पार्कफुन इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ साझेदारी में दो एमआईटी स्नातकों, जे सिल्वर और एरिक रोसेनबाम द्वारा डिजाइन और विकसित किया गया है। यह एक कीबोर्ड और माउस के रूप में कार्य करता है, अनिवार्य रूप से आपके पीसी में एक सेकेंडरी कीबोर्ड और माउस जोड़ता है। सिल्वर और रोसेनबाम ने जो वास्तविक नवाचार पेश किया, वह "टच सेंसिंग" की क्षमता थी। अविश्वसनीय रूप से उच्च-मूल्य वाले पुल-अप प्रतिरोधों का उपयोग करते हुए, वे रोजमर्रा की वस्तुओं को बटन के रूप में उपयोग करने में सक्षम थे।

मेकीमेकी के लिए कई क्षमताएं और विचार हैं, लेकिन विकलांग बच्चों के लिए मेरा पसंदीदा उपयोग है। जो लोग मानक QWERTY कीबोर्ड का उपयोग करने के लिए अपनी उंगलियों का पर्याप्त उपयोग नहीं कर सकते हैं, वे MakeyMakey को कीबोर्ड एमुलेटर के रूप में उपयोग कर सकते हैं। कीबोर्ड की चाबियों के रूप में रोजमर्रा की वस्तुओं का उपयोग करने में सक्षम होने के कारण, विकलांग बच्चे फल (केले, सेब, या संतरे) जैसी वस्तुओं का उपयोग करने में सक्षम होते हैं, आटा खेलते हैं, या कुछ भी कुंजी के रूप में थोड़ा प्रवाहकीय होते हैं।

यह परियोजना एक सीखने के अनुभव के रूप में और अधिक शुरू हुई। मेरी चाची ने हाल ही में एक विशेष शिक्षा वर्ग समाप्त किया था जिसमें MakeyMakeys का उपयोग किया गया था। उसने और अन्य 15 छात्रों ने $50 में अपनी-अपनी MakeyMakeys खरीदीं। मैंने पेशकश की कि मैं $40 से कम में एक बना सकता हूं, और बाकी इतिहास है।

एक त्वरित नोट: यह परियोजना जे सिल्वर और एरिक रोसेनबाम द्वारा ओपन सोर्स हार्डवेयर लाइसेंस के माध्यम से प्रदान की गई मूल डिजाइन पर आधारित है। मैं उन्हें पूरा श्रेय देता हूं और उनकी उदारता के लिए पूरा धन्यवाद देता हूं।

चरण 1: अनुसंधान

पहला कदम यह पता लगाना है कि पारंपरिक मेकीमेकी कैसे काम करती है, फिर भागों और आपूर्तिकर्ताओं को स्वयं बनाने के लिए खोजें। आपके लिए भाग्यशाली, मैंने आपके लिए जितना हो सके उतना किया, और आपको जो जानने की जरूरत है उसे संक्षेप में प्रस्तुत किया।

सबसे पहले, एक MakeyMakey पुल-अप प्रतिरोधों के उपयोग का फायदा उठाता है। संक्षेप में, एक पुल-अप रोकनेवाला एक घटक है जो गारंटी देता है कि कंप्यूटर "नो-टच" पंजीकृत करेगा जब तक कि पिन वास्तव में छुआ न जाए। पुल-अप रोकनेवाला के बिना, कंप्यूटर को यह पता नहीं होता है कि पिन को छुआ गया है या नहीं।

स्पष्टीकरण के लिए, प्रतिरोधक भौतिक घटक हैं जिन्हें आप देख और महसूस कर सकते हैं। एक पुल-अप रोकनेवाला एक सामान्य अवरोधक होता है, जिसे केवल एक निश्चित कार्य करने के लिए तार-तार किया जाता है (वह कार्य पिन को "पुल-अप" करना है)।

अब, प्रतिरोधक कई मानों में आते हैं, जिन्हें ओम में मापा जाता है। हर चीज में प्रतिरोध होता है, लेकिन प्रतिरोधक एक विशिष्ट प्रतिरोध मूल्य के साथ बनाए जाते हैं। एक विशिष्ट पुल-अप रोकनेवाला आमतौर पर लगभग १०,००० (ओम) होता है। जो MakeyMakey पर हैं वे 22,000, 000 (22 मिलियन) ओम हैं, जो किसी भी वस्तु को स्विच के रूप में काम करने के लिए 22M से कम की अनुमति देता है।

उंगलियों से लेकर उंगलियों तक, आपकी त्वचा गीली होने के आधार पर 1, 000 से 100, 000 तक कहीं भी प्रतिरोध करती है। यह आपको किसी भी वस्तु के लिए लगभग 21.9M (22M - 100K = 21.9M) देता है जिसका आप उपयोग करना चाहते हैं। धातु, नमक, यहां तक कि पेंसिल से लेड भी काम करेगा, जब तक प्रतिरोध 22M से कम है।

यदि आप एक अधिक बुनियादी स्पष्टीकरण चाहते हैं कि मेकीमेकी कैसे काम करता है, तो मेकीमेकी का एक अच्छा जवाब है।

चरण 2: योजना / ख़रीदना

इस चरण के लिए, हम ईगल सीएडी सॉफ्टवेयर का उपयोग करेंगे, जो वर्तमान में ऑटोडेस्क के स्वामित्व में है। यदि आपके पास यह सॉफ़्टवेयर नहीं है, तो आप एक वर्ष का निःशुल्क परीक्षण डाउनलोड कर सकते हैं। जब मैं संशोधनों या किसी विशिष्ट उपकरण के उपयोग का संदर्भ देता हूं, तो मैं ईगल सॉफ्टवेयर का उपयोग कर रहा हूं। हालाँकि, मैं अपना अंतिम डिज़ाइन साझा करूँगा।

अब जब आपको एक बुनियादी समझ है कि MakeyMakey कैसे काम करता है, तो आप सामान ऑर्डर करना शुरू कर सकते हैं। मैंने MakeyMakey के लिए SparkFun का डिज़ाइन डाउनलोड किया, और असेंबली को आसान बनाने के लिए इसे संशोधित किया। मूल डिज़ाइन में 0402 आकार में SMD (सरफेस माउंट डिवाइसेस) का उपयोग किया गया था। वे टुकड़े छोटे हैं, लगभग 0.4 मिमी x 0.2 मिमी। मैंने इसे आजमाया, लेकिन लगभग आधे टुकड़े खो गए।

अपने आप को आसान बनाने के लिए, घटकों के आकार को 0603 या उससे बड़े आकार में बदलें। इन चीजों को बदलने के लिए, बस "बदलें" टूल का उपयोग करें। चूंकि यह ईगल ट्यूटोरियल नहीं है, मैं मान लूंगा कि आप ईगल के साथ काम करना जानते हैं।

पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड), या उस बोर्ड को ऑर्डर करने के लिए जिस पर सब कुछ रखा गया है, मैं OSHPark गया। वे उच्च गुणवत्ता वाले पीसीबी को बहुत जल्दी और बहुत सस्ते में बनाते हैं। उनके पास न्यूनतम ऑर्डरिंग मात्रा तीन है, लेकिन आप कीमत को हरा नहीं सकते। मेरे डिजाइन का लिंक यहां दिया गया है।

भागों के लिए, आपको DigiKey या किसी अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स प्रदाता के पास जाना होगा। दुर्भाग्य से, मैं अपना कार्ट साझा नहीं कर सकता, लेकिन कार्ट को पूरा करने और ऑर्डर करने में 20 मिनट से अधिक समय नहीं लगना चाहिए। हालाँकि, मैंने लिंक के साथ एक एक्सेल शीट शामिल की है। हालाँकि, आपके आदेश देने से पहले बस कुछ नोट्स:

• सुनिश्चित करें कि जब आप ATMEGA32u4 को अपने कार्ट में जोड़ते हैं, तो यह एक 44TQFP पैकेज है
• DigiKey शिपिंग महंगा है। अपनी आवश्यकता से अधिक प्राप्त करना बेहतर है, ताकि यदि कोई खो जाए या क्षतिग्रस्त हो जाए, तो आपके पास अतिरिक्त राशि हो।
• DigiKey पर भारी छूट है। उदाहरण के लिए, एक रोकनेवाला $0.10 है, लेकिन उनमें से 10 $0.11 हैं। छूट का प्रयोग करें!
• फ़्यूज़ थोड़े अधिक महंगे हैं, लेकिन कम से कम एक अतिरिक्त खरीदें। आप मुझे बाद में धन्यवाद कर सकते हैं।
• मुझे DigiKey पर कोई LED नहीं मिली, इसलिए मैंने उनका उपयोग नहीं किया। यदि आप ऐसा करते हैं, तो आपको उनके साथ जाने के लिए 330 प्रतिरोधों की आवश्यकता होगी।

इसके अलावा, यह काफी सीधा है। यहाँ एक्सेल शीट है जिसका उपयोग मैंने ऑर्डर करने के लिए किया था:

चरण 3: इसे बनाएं

अब मजेदार हिस्सा आता है: यह सब एक साथ रखना। यह एक सतह माउंट सोल्डरिंग गाइड नहीं है, लेकिन यहां एक महान ट्यूटोरियल है। विभिन्न आकार के घटकों को टांका लगाने के लिए, उन सभी को अंत में समान कार्य करना चाहिए। यह कदम शायद सबसे कठिन और सबसे अधिक समय लेने वाला है, लेकिन यह आपको मारना नहीं चाहिए (मैं आपको उंगलियों को पार करने की सलाह देता हूं, हालांकि, बस सुरक्षित रहने के लिए)। यहाँ कुछ सुझाव दिए गए हैं जो मैंने इस पर काम करते समय झुके हैं:

• ATMEGA32u4 माइक्रोकंट्रोलर के लिए, मैंने पाया कि सबसे अच्छा तरीका बोर्ड के एक कोने पर एक पैड को टिन करना था, फिर चिप को शीर्ष पर रखना, सही ढंग से उन्मुख करना। फिर, कोने के पैड को पिघलाकर इसे जगह में लॉक करने के बाद, सभी पिनों को सोल्डर से लोड करें। बड़े सोल्डर ब्रिज होने चाहिए। फिर, अपने सोल्डर विक का उपयोग करके, इसे हटाने के लिए सोल्डर को फिर से पिघलाएं। यह बिना किसी कमी के एक अच्छा परिणाम देता है।
• इससे पहले कि आप यूएसबी केबल को प्लग इन करने का प्रयास करें, यूएसबी मिनी-बी कनेक्टर के नीचे पिन की जांच करें। मेरे पहले प्रयास में कनेक्टर के नीचे एक छोटा पुल था, जिससे चिप को नुकसान हुआ।
• भागों के क्रम के लिए, AMTEGA32u4 माइक्रोकंट्रोलर से शुरू करें, फिर कैपेसिटर, रेसिस्टर्स, क्लॉक और अंत में USB कनेक्टर वाले महिला हेडर पर जाएं।

चरण 4: कोड

अब आखिरी, सबसे संतोषजनक कदम आता है (केवल जब यह काम करता है तो यह संतोषजनक होता है)। एक कस्टम Arduino को कोड करने के लिए, आपको पहले बूटलोडर को जलाना होगा। बूटलोडर कोड का एक छोटा सा टुकड़ा होता है जिसे कारखाने के प्रत्येक Arduino में Arduino को यह बताने के लिए प्रोग्राम किया जाता है कि जब यह पहली बार शुरू होता है तो क्या करना है और उस कोड के साथ क्या करना है जिसके साथ आप इसे प्रोग्राम करते हैं। चूंकि यह Arduino कारखाने में किया जाता है, इसलिए हमें इसे भी करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, हम इसे प्रोग्राम करने के लिए दूसरे, प्रीमियर अरुडिनो का उपयोग कर सकते हैं। इसके लिए ATMEGA328 चिप (जैसे कि Uno या Nano) के साथ Arduino की आवश्यकता होती है। ऐसा करने के लिए, हम स्पार्कफन गाइड का पालन करेंगे। दिखाए गए अनुसार पिन को हुक करें:

अरुडिनो || मेकीमेकी

5वी/वीसीसी - वीसीसी

जीएनडी - जीएनडी

D11 - D16

डी12 - डी14

डी13 - डी15

D10 - रीसेट

फिर, Arduino IDE में जाएं, Arduino बोर्ड का चयन करें जिसका उपयोग आप अपने MakeyMakey को प्रोग्राम करने के लिए कर रहे हैं। उदाहरणों के तहत, 'Arduino as ISP' स्केच खोलें। इसे अपने Arduino पर अपलोड करें, जैसा कि आप सामान्य रूप से करते हैं। फिर, टूल्स के तहत, बोर्ड 'Arduino/Genuino Micro' के तहत चयन करें। फिर टूल्स> प्रोग्रामर के तहत, 'Arduino as ISP' चुनें ('ArduinoISP' के साथ भ्रमित न होने के लिए)। फिर, एक बार फिर टूल्स के अंतर्गत, 'बर्न बूटलोडर' चुनें। कुछ मिनटों के बाद, IDE को "डन बर्निंग बूटलोडर" कहना चाहिए। आपका MakeyMakey अब किसी भी अन्य Arduino के रूप में कार्य करने के लिए तैयार है।

अगला कदम MakeyMakey's GitHub और 'फर्मवेयर' सेक्शन में जाना है। बस 'makey_makey.ino' और 'settings.h' को नोटपैड में कॉपी और पेस्ट करें, और उन्हें उनके संबंधित एक्सटेंशन के अनुसार सेव करें। अब, अपना नया सहेजा गया 'makey_makey.ino' खोलें, इसे Arduino IDE के साथ खोलें, और इसे अपने MakeyMakey बोर्ड पर अपलोड करें। अब आपके पास पूरी तरह से काम कर रही MakeyMakey होनी चाहिए! बधाई हो!

चरण 5: खेलो

अपने नए MakeyMakey के साथ, आप क्या कर सकते हैं? मेकीमेकी की वेबसाइट पर सूचीबद्ध उपयोग करने के लिए कुछ मजेदार ऐप्स या वेबसाइटों के साथ बहुत सारे विकल्प हैं। यदि आपके पास साझा करने का कोई विचार है, तो कृपया करें! मैं, और कई अन्य, आपके विचारों को सुनना पसंद करेंगे! मैंने जो कुछ देखा है या खुद के साथ आया है उसकी कुछ छवियों को मैंने शामिल किया है।

एक साइड नोट के रूप में: यदि आपके पास इस निर्देश पर कोई प्रतिक्रिया है, अच्छा या बुरा, तो कृपया इसे टिप्पणियों में छोड़ दें। मैं एक बेहतर लेखक बनने की कोशिश कर रहा हूं, इसलिए किसी भी आलोचना की सराहना की जाती है। धन्यवाद!