Geanimeerd hart: 5 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Net op tijd voor Valentijnsdag, een klein gadget om aan je geliefde te geven: een hart dat door meerdere animaties loopt. Het past mooi op een bureau of tafel om je geliefde je te laten herinneren!

Dit geanimeerde hart is zeer compact en eenvoudig: zet het gewoon aan en de 12 LED's die een hart vormen, doorlopen een lus van animaties die u volledig kunt aanpassen.

Het werkt op een knoopcel en is gebaseerd op een veel voorkomende en goedkope microcontroller, de 8-pins ATTINY13, die gemakkelijk kan worden geprogrammeerd met een Arduino Uno. Door de speciale techniek van charlieplexing kunnen 12 LED's afzonderlijk worden aangestuurd met slechts 4 uitgangspinnen.

Stap 1: Materialen en gereedschappen:

Materialen:

• 12 5 mm rode LED's
• Een prototype bord van 3x7cm (10x24 gaten, de dikke groene dubbelzijdige is het beste)
• Een Attiny13A-microcontroller
• Een 8-pins DIP-aansluiting
• Een mini-schakelaar
• Een knoopcelhouder
• Een CR2032 knoopcel
• 20 cm gekleurde meeraderige aansluitdraad
• 15 cm dikke massieve draad

Gereedschap:

• Een Arduino Uno om de ATTINY. te programmeren
• Een soldeerbout
• Een draadknipper

Stap 2: Bouw het hart

De 12 LED's zijn in een hartvormige opstelling in een prototypebord geplaatst, zoals weergegeven in het diagram. Let op de polariteit: 6 LED's hebben de anode rechts en de kathode links, 6 LED's worden omgekeerd geplaatst. Bedek de LED's met cellotape om te voorkomen dat ze eruit vallen terwijl we aan de achterkant werken.

De draden van de LED's moeten in een ingewikkeld patroon worden aangesloten. Buig de pinnen en knip ze af volgens het diagram. Pas op dat het diagram de voorkant toont, terwijl we aan de achterkant werken, dus het zou eruit moeten zien als het spiegelbeeld van het diagram, zoals weergegeven in de afbeelding. De draden kunnen nu aan elkaar worden gesoldeerd en de cellotape kan worden verwijderd.

Test of het werkt: het hart heeft vier elektrische aansluitingen die in het diagram zijn aangegeven als blauw, groen, geel en wit. Sluit aarde aan op de ene aansluiting en +5V in serie met een weerstand van 1kOhm op een andere. 1 LED moet oplichten en alle 12 LED's moeten op deze manier kunnen branden.

Stap 3: Voer het hart uit vanuit een Arduino

Upload de bijgevoegde schets naar een Arduino UNO of Nano en bevestig pinnen D8-D11 aan de 4 elektrische verbindingen van het hart: D8 naar blauw, D9 naar groen, D10 naar geel en D11 naar wit. Het hart moet een animatie laten zien die ongeveer 1 minuut duurt.

De code kan worden aangepast om de snelheid of de animatie te wijzigen. De array 'patt' bevat het animatiepatroon. Twee bytes van elke stap geven aan welke LED-lampjes in elke stap branden. De LED's zijn genummerd van 0-11 vanaf de onderkant en lopen rondom tegen de klok in. LED0 komt overeen met bit 0, LED1 met bit 1 enz.

De patroonarray wordt opgeslagen in het programmageheugen, wat een veel rijkere animatie mogelijk maakt dan wanneer ze in RAM waren opgeslagen. De huidige schets heeft 168 stappen. Voor de Arduino is er ruimte voor duizenden meer, en zelfs voor de ATTINY13, die slechts 1 kByte aan programmageheugen heeft, is er ruimte voor ongeveer 400 stappen.

De snelheid van de animatie wordt bepaald door 'steptime' gedefinieerd op regel 196. Om de animatie te versnellen, maakt u dit getal kleiner. Pas op dat op de ATTINY de animatie iets langzamer zal lopen omdat we deze op een lagere kloksnelheid zullen draaien.

Stap 4: Verhuizen naar de ATTINY

De code is klein genoeg om op een zeer handige kleine 8-pins microcontroller, de ATTINY13A, te passen. De schets van de vorige stap werkt zonder enige wijziging op de ATTINY.

• Er zijn speciale instructables https://www.instructables.com/id/Programming-an-A… hoe de ATTINY13A te programmeren. Een korte samenvatting staat hieronder:
• Start de Arduino IDE, open 'Voorkeuren' en voeg vervolgens https://mcudude.github.io/MicroCore/package_MCUdude_MicroCore_index.json toe voor extra boardmanagers.
• Selecteer onder 'Tools/Board' 'Board Manager' en installeer onderaan de lijst 'MicroCore by MCUdude'
• Sluit de Arduino Uno aan en upload 'ArduinoISP'. Het is beschikbaar onder 'Bestand/voorbeelden'
• Sluit de Arduino aan op de ATtiny, het makkelijkst doe je door de ATtiny op een prototype shield te zetten: Arduino pin 13 - ATtiny pin 7 Arduino pin 12 - ATtiny pin 6 Arduino pin 11 - ATtiny pin 5 Arduino pin 10 - ATtiny pin 1 Arduino +5v - ATtiny pin 8 Arduino GND - ATtiny pin 4
• Kies 'Board ATtiny13', 'B. O. D 2.7V', 'Clock 1.2 MHz internal' en programmer 'Arduino as ISP' (let op: niet 'ArduinoISP' maar 'Arduino as ISP')
• Doe 'Burn Bootloader' - er is geen bootloader voor de attiny, en het kan een fout geven, maar deze stap is nodig om 'de zekeringen in te stellen' op de juiste klokinstelling Upload de schets.

Test of het werkt: sluit de blauwe, groene, gele en witte aansluitingen van het hart aan op respectievelijk PB0 (pin 5), PB1 (pin 6), PB2 (pin 7) en PB3 (pin 2). Het hart moet op dezelfde manier animeren als bij de Arduino, alleen een beetje langzamer. Controleer ook of het werkt wanneer de ATTINY wordt gevoed door een knoopcel.

Stap 5: Het project afronden

Nu je het hartcircuit en een geprogrammeerde ATTINY hebt, kan het project worden voltooid. Soldeer de IC-voet, de knoopcelhouder en de aan/uit-schakelaar op het prototypebord en voltooi de aansluitingen zoals weergegeven in het diagram. Plaats de ATTINY, de knoopcel en schakel deze in om te controleren of deze werkt.

Ten slotte heb ik er een standaard aan toegevoegd, gemaakt van ~ 15 cm massieve elektrische draad. Strip de isolatie 2 cm aan beide zijden en buig deze in de vorm van een standaard. Het gestripte deel kan nu op de pads van het prototypebord worden gesoldeerd.

Helemaal klaar om een geweldig Valentijnscadeau te maken!

Tweede plaats in de hartenwedstrijd