Bracciale Hug-Time: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Volevo fare a mia figlia un braccialetto che potesse indossare che le dicesse quando era l'ora dell'abbraccio in modo che potesse fingere di essere uno dei personaggi di Trolls. Per quelli di voi che non lo sanno, i troll passano tutto il loro tempo a cantare e ballare, ma una volta all'ora hanno il tempo degli abbracci. Tutti i troll sono sincronizzati con un braccialetto di fiori che si illumina quando è il momento di abbracciarsi.

Sembrava un progetto piuttosto veloce che incorporava progetti meccanici, elettrici e software. Le parti sono state facilmente trovate su Adafruit. Hanno una linea di kit molto piccoli basati sull'ATiny85 che sono stati progettati per essere integrati in un indossabile, Gemma è il più piccolo.

La versione M0 del kit può essere programmata con CircuitPython. Adafruit fornisce un codice di esempio che era esattamente quello di cui avevo bisogno per programmare il progetto.

Passaggio 1: elenco delle parti e delle caratteristiche

Parti

Adafruit Gemma M0

Caricabatterie Adafruit MicroLipo

Batteria Lipo Adafruit 150mAh

Confezione di fascette in velcro

Custodia stampata in 3D e top floreale, file su Thingiverse

Caratteristiche

• L'indicatore di abbraccio è il LED RGB sulla scheda Gemma
• Tempo di accensione dell'indicatore di abbraccio programmabile
• Accensione rampa lenta indicatore abbraccio
• Ripristino touch capacitivo
• Coperchio a fiore rimovibile per accedere all'interruttore di accensione/spegnimento
• Caricabatterie USB integrato
• Non è necessario rimuovere l'elettronica per caricare, l'USB si collega attraverso la custodia

Passaggio 2: prepara e cabla l'elettronica

La scheda Gemma è perfetta per questo progetto, ma per mantenere il braccialetto abbastanza piccolo per il polso di un bambino di 3 anni, avevo bisogno di scegliere una batteria molto piccola. La batteria da 150 mAh ha le dimensioni giuste ma deve essere caricata ogni giorno. I bambini di 3 anni non possono rimettere i tappi sui pennarelli, quindi non possiamo aspettarci che spengano l'elettronica quando non sono in uso.

Questa realizzazione ha costretto la necessità di un caricabatterie a bordo.

Guardando lo schema di Gemma e lo schema del caricabatterie ho potuto vedere come collegare questi due insieme. Guarda gli schemi schematici.

Prepara la scheda del caricatore

Per inserire la scheda del caricabatterie all'interno della custodia è necessario rimuovere prima il jack micro-USB e il connettore della batteria. Prendi con cautela una pistola termica e scalda la tavola. Non sparare o potresti dissaldare i passivi. Vuoi solo abbastanza calore per far fondere quasi completamente la saldatura sul jack USB e sui pad grandi del connettore della batteria. Quindi prendi rapidamente un saldatore e spostati da un pad all'altro sciogliendo la saldatura mentre fai leva sui connettori con piccole pinze.

Estrarre i pad di montaggio del jack dalla scheda va bene perché si utilizzeranno i punti di prova del foro passanti forniti sulla scheda.

Collega le schede insieme

La scheda del caricatore ha dei comodi fori passanti che facilitano il cablaggio. Prendi due doppini intrecciati di filo corto e saldali come mostrato.

Caricabatterie 5V ---- Gemma Anodo D2

Caricabatterie BAT --- Gemma Anodo D1

Pad GND caricabatterie --- Pad GND bordo scheda Gemma

Il percorso dei cavi è mostrato nelle immagini

Proteggi la scheda del caricatore

Prendi del nastro non conduttivo, ho usato Kapton, per isolare l'elettronica dal cortocircuito. Questa è solo una precauzione.

Passaggio 3: collegare e testare la batteria

La batteria ha una capacità di 150 mAh. La documentazione per il Gemma ha il consumo di corrente a circa 9mA. Quindi questo significa approssimativamente che se il Gemma è acceso, la batteria si scaricherà in 16,7 ore

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

La documentazione per il caricabatterie afferma che è preconfigurato con una carica di 100 mA. Una batteria completamente scarica si ricarica in 1,5 ore (150 mA/100 mA=1,5)

Collega la batteria all'intestazione della batteria di Gemma. La batteria viene fornita con l'accoppiamento al connettore, quindi la connessione è semplicissima, basta inserirla. Quindi collegare un cavo micro-USB al jack USB di Gemma e l'altra estremità del cavo a un caricatore a muro USB o a una porta USB su un computer. Il LED rosso del caricabatterie sarà acceso, indicando che la batteria è in carica. C'è un LED verde che segnalerà che la carica è completa.

Proteggi la batteria

La batteria sembra avvolta nel mylar. Ho usato lo stesso nastro Kapton per isolare la batteria.

stranezza…

Una cosa da notare è che quando VBUS NON è collegato, il LED rosso di ricarica sulla scheda MicroLipo sarà leggermente acceso. Ciò è dovuto alla dispersione inversa dei diodi di blocco su Gemma. Una piccola corrente scorrerà dal catodo all'anodo sul diodo VBUS dalla batteria. Questa piccola corrente scorre attraverso il LED rosso del caricabatterie abbastanza da accenderlo un po'. Non ci saranno danni al chip del caricatore in questa modalità.

L'assorbimento di corrente in standby è minimo. Ho spento il braccialetto per una settimana e ha ancora abbastanza carica per funzionare. Quindi sto bene con questo piccolo pareggio.

Passaggio 4: programma Gemma con CircuitPython

Ho usato CircuitPython per programmare Gemmo. Un tutorial può essere trovato QUI.

Per prima cosa ho modificato il file main.py di esempio che viene caricato su Gemma per impostazione predefinita. Il codice di esempio utilizza un sensore tattile capacitivo e un driver LED RGB.

Di seguito il codice:

# Bracciale Hugtime# mcencinitas

da adafruit_hid.keyboard import Tastiera

da adafruit_hid.keycode import Keycode da digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull da analogio import AnalogIn, AnalogOut da touchio import TouchIn import adafruit_dotstar as dotstar import microcontrollore import board time import

# Un pixel connesso internamente!

punto = puntostar. DotStar(board. APA102_SCK, board. APA102_MOSI, 1, luminosità=0.1) punto[0]=0x000000 #Init to OFF

#Cap touch su A2

touch2 = TouchIn (scheda. A2)

###################COSTANTI############################# #####

HUGLITE = 0x0040ff

#HUGTIME = 60 * 60 #Un'ora (60s * 60min) HUGTIME = 60 * 2 #Debug, 2min

######################### AIUTANTI ####################### ######

#Fade punto dentro e fuori

def fade(pixel): i=0.2 while i<=1: pixel.brightness=i time.sleep(0.075) i+=0.1 print(i) return

######################### LOOP PRINCIPALE ###################### #######

time_zero = time.monotonic()

while True: cur_time=time.monotonic() - time_zero if (cur_time > HUGTIME): #Cicla fino a raggiungere HUGTIME dot[0] = HUGLITE #Imposta il LED sul colore desiderato dot.show() #Programma la dissolvenza del LED (punto) #Fade nel LED mentre touch2.value==0: wait=1 #Tieni premuto qui finché non viene toccato il sensore

dot[0]=0x000000 #Spegni il LED dopo il ripristino

dot.brightness=0.1 #Ripristina la luminosità in modo che la prossima volta che il LED si accende possa sbiadire time_zero = time.monotonic() #Reset zero time #print(cur_time)

CircuitPython è abbastanza intelligente in quanto modifichi questo file nel tuo editor preferito (Idle, blocco note, Mu, ecc…), lo chiami "main.py" e lo copi su Gemma. Gemma si presenta come un disco rigido, devi semplicemente rilasciare il tuo main.py sull'unità. Gemma si riavvia automaticamente ed esegue il codice… Semplice!

Passaggio 5: stampare la custodia e assemblare

Caso

Scarica i file.stl da Thingiverse

Le impostazioni della stampante 3D si trovano nella pagina Cosa. Ho usato l'ABS, puoi usare qualunque cosa ti trovi a tuo agio.

Il caso completo è in due parti

1. Il fiore in alto
2. Il caso dell'elettronica

Assemblea

La custodia ha fessure nella parte inferiore per far passare la fascetta in velcro per fungere da cinturino da polso. Fai passare il cinturino attraverso gli slot prima di inserire l'elettronica nella custodia.

Quindi vuoi fare un panino elettronico. Ho scoperto che se avessi la scheda Gemma sopra, potresti inserire la batteria al centro e il caricabatterie in basso in una bella pila. Il filo della batteria è piuttosto lungo. Probabilmente potrebbe essere tagliato, solo che non volevo scherzare con esso. Si avvolge sulla parte superiore.

Dopo aver mangiato il panino, inseriscilo nella custodia usando il foro per la porta USB come guida. Collega un cavo USB alla scheda Gemma attraverso la custodia, ma non collegare l'altra estremità del cavo. Ciò manterrà la scheda in posizione quando trovi un buon punto per praticare un piccolo foro per il "pulsante" di ripristino capacitivo

Ho usato un pezzo di filo corto ma spesso come "pulsante" di ripristino. Il cavo è stato prelevato da un'unica intestazione in linea, ma è possibile utilizzare qualsiasi tipo di cavo. Trova il punto migliore per praticare il foro sulla custodia, contrassegnalo, quindi fora.

Lascia il filo più lungo della lunghezza finale. Dovrai tagliare sul lato del case con l'elettronica tutta al suo posto finale.

Estrarre l'elettronica, scollegare la batteria e saldare il cavo al pad A2 di Gemma.

Rimontare l'elettronica nella custodia con il filo alimentato attraverso il foro e il jack USB in posizione. Taglia il "pulsante" di ripristino per essere quasi a filo con la custodia.

Passaggio 6: test

Accendi Gemma e attendi che il LED si accenda.

L'accensione è una rampa, quindi diventa gradualmente più luminosa.

Ricevi il tuo abbraccio

Tocca il "pulsante" per azzerare il timer