Hackerare un braccialetto LED Coldplay: 4 passaggi (con immagini)

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

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Quando si va a un grande concerto, spesso distribuiscono piccole luci a LED. Quando vai a un concerto dei Coldplay, ottieni la sua fantastica versione: un braccialetto LED. Durante lo spettacolo, si accendono automaticamente e danno un effetto fantastico. Alla fine dello spettacolo, però, il braccialetto diventa del tutto inutile, un vero peccato per un gadget così figo!

In questo tutorial, faremo qualcosa al riguardo e ravviveremo il braccialetto LED! Ho visto alcune persone che sono riuscite a far funzionare alcuni dei colori, ma non è abbastanza bello. Stiamo per riprogrammare la band, per avere il pieno controllo sui LED e farli illuminare in tutti i tipi di fantastici modelli!

Iniziamo!

Passaggio 1: smontarlo

Prima di poter far rivivere il braccialetto, dovremmo sapere cosa lo fa ticchettare. Smontiamolo!

Entrare nel case è abbastanza semplice: bastano 4 viti per svelare la magia all'interno. Siamo accolti dalle batterie (o da ciò che ne resta). Vedrai 2 portabatterie: il primo ne ha due (dimensione 2025) che emettono 6V e servono per i LED; il secondo ha al suo interno una singola batteria (formato 2032) per il microcontrollore.

Quando distribuiscono i braccialetti al concerto, li accendono tirando una piccola linguetta di plastica tra la batteria e il portabatteria. Dal momento che non sono pensati per essere riutilizzati, non c'è nemmeno modo di disattivarli. Poiché l'unità rimarrà alimentata fino all'esaurimento della batteria, dovremo sostituirla con una nuova pila a bottone.

Sostituire la batteria è una cosa, assicurarsi di poter spegnere nuovamente il cinturino è un'altra. Ho provato ad aggiungere un interruttore, ma ho trovato una soluzione molto più semplice: inserire lo stesso tipo di linguetta (questo lo rende una linguetta a pressione..?) tra la batteria e il supporto per togliere l'alimentazione al dispositivo. Qualsiasi linguetta sottile e robusta può funzionare: plastica dura, cartone, … Ho usato un piccolo pezzo di striscia di nichel (usato per collegare le celle al litio) con del nastro adesivo per circa la metà. Questo è molto robusto e consente di essere inserito al contrario (con la parte metallica tra la batteria e il supporto) per riporre la linguetta quando il cinturino è acceso.

Ora che abbiamo il potere, scopriamo come possiamo fare un po' di luce!

Passaggio 2: controllo dei LED

Scopriamo ora come controllare i LED. Se sei interessato solo a caricare il codice e a guardare effettivamente i LED, vai direttamente al passaggio successivo.

Prima di poter iniziare a programmare, dobbiamo prima conoscere l'hardware. Più specificamente, dovremmo sapere come sono collegati i LED al microcontrollore. Possiamo verificarlo seguendo le tracce sul circuito, o controllando lo schema già realizzato da qualcun altro (crediti). Lo schema completo è in PDF, ma ho anche aggiunto una versione semplificata con le informazioni di cui abbiamo bisogno.

Possiamo vedere che usano l'ATmega88 come microcontrollore. I LED sono controllati con alcuni MOSFET, che sono pilotati dall'ATmega88 con i seguenti pin:

• LED rosso: porta B6
• LED verde: porta C3
• LED blu: porta B7
• Comune: porta D3

Questo è tutto ciò che dobbiamo sapere! Adesso facciamo un po' di luce! Lo facciamo semplicemente attivando o disattivando i pin corrispondenti. Tuttavia, c'è un problema: i LED non hanno un resistore di limitazione della corrente, quindi la corrente sarà limitata solo dalla resistenza interna delle batterie. Non bene. Inoltre, poiché il LED rosso ha una tensione diretta inferiore a quella verde e blu, assorbirà più corrente e sarà molto più luminoso degli altri. Non bene.

Per controllare bene i LED, dovremmo controllarli con PWM. L'ho fatto scrivendo una routine di interruzione che funziona a 10 kHz e crea un segnale PWM per tutti i LED. Inoltre compensa la differenza di assorbimento di corrente: il duty cycle di corrente per il LED rosso è inferiore a quello verde e blu. Ora possiamo controllare la luminosità di ciascuno dei LED aggiornando una variabile.

Nel ciclo principale, faremo proprio questo. Ho realizzato alcuni pattern che modificano la luminosità dei LED. Dovrebbe essere abbastanza facile crearne altri per te, puoi usare il mio codice come esempio. Ho creato più di 10 modelli diversi e continuano a ripetersi. Un ciclo dura circa 5 minuti, quindi non si annoierà troppo in fretta;)

Passaggio 3: programmazione

Con il codice scritto, possiamo programmare il dispositivo! Ma aspetta, dove dobbiamo collegare il programmatore?

Diamo un'occhiata al retro del PCB. A parte le batterie, ci sono solo alcuni buchi. E quelli sono esattamente quello che stiamo cercando, fortunati noi:) I fori sono la porta di programmazione, utilizzata per la programmazione in-system (ISP). Ci permetterà di programmare il microcontrollore mentre è nel circuito (da cui il nome).

Quindi, ora che abbiamo individuato il nostro obiettivo, possiamo collegarlo a un programmatore AVR (un programmatore per microcontrollori ATMEL). Poiché i 6 pin di fila non sono una connessione realmente standard, ho utilizzato dei semplici cavi di collegamento per collegare i due. Puoi controllare il pin-out nell'immagine.

A seconda del programmatore, hai 2 opzioni per alimentare il dispositivo durante la programmazione. Alimentalo con 3,3 V tramite il programmatore stesso (se è supportato) o inserisci una nuova batteria nel cinturino e alimentalo in questo modo. Certamente non fare entrambe le cose!

Ora che abbiamo collegato il programmatore e fornito l'alimentazione, possiamo finalmente programmare quella dannata cosa! Useremo Atmel Studio per farlo risorgere dalle ceneri!

• Apri Atmel Studio e apri il progetto (file.atsln).
• Vai su Strumenti>Programmazione dispositivo (ctrl+shift+p) e seleziona il tuo programmatore; premere Applica.
• Vai alla scheda Fusibili e copia le impostazioni mostrate nell'immagine. Programma stampa
• Vai alla scheda Ricordi e premi Programma.

Ecco fatto, che ci sia luce!