Pulsera de tiempo de abrazo: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Quería hacerle a mi hija un brazalete que pudiera usar y que le dijera cuándo era Hug-Time para que pudiera fingir ser uno de los personajes de Trolls. Para aquellos de ustedes que no lo sepan, los trolls pasan todo su tiempo cantando y bailando, pero una vez por hora tienen tiempo para abrazarse. Todos los trolls están sincronizados con un brazalete de flores que se ilumina cuando es hora de abrazar.

Parecía un proyecto bastante rápido que incorporaba diseños mecánicos, eléctricos y de software. Las piezas se encontraron fácilmente en Adafruit. Tienen una línea de kits muy pequeños basados en el ATiny85 que fueron diseñados para integrarse en un wearable, Gemma es el más pequeño.

La versión M0 del kit se puede programar con CircuitPython. Adafruit proporciona un código de ejemplo que era exactamente lo que necesitaba para programar el proyecto.

Paso 1: Lista de piezas y funciones

Partes

Adafruit Gemma M0

Cargador Adafruit MicroLipo

Batería Lipo Adafruit 150mAh

Paquete de bridas de velcro

Carcasa impresa en 3D y tapa de flores, archivos en Thingiverse

Características

• El indicador de abrazo es el LED RGB de la placa Gemma
• Tiempo de encendido del indicador de abrazo programable
• Encendido de rampa lenta con indicador de abrazo
• Reset táctil capacitivo
• Tapa de flores extraíble para acceder al interruptor de encendido / apagado
• Cargador USB integrado
• No es necesario quitar la electrónica para cargar, el USB se conecta a través de la carcasa

Paso 2: Prepare y conecte los componentes electrónicos

La tabla Gemma es perfecta para este proyecto, pero para mantener la pulsera lo suficientemente pequeña para la muñeca de un niño de 3 años, necesitaba elegir una batería muy pequeña. La batería de 150 mAh tiene el tamaño adecuado, pero debe cargarse todos los días. Los niños de 3 años no pueden volver a poner las tapas en los marcadores, por lo que no podemos esperar que apaguen los dispositivos electrónicos cuando no estén en uso.

Este descubrimiento forzó la necesidad de un cargador a bordo.

Mirando el esquema de Gemma y el esquema del cargador, pude ver cómo conectar estos dos juntos. Vea los recortes esquemáticos.

Prepara la placa del cargador

Para que la placa del cargador encaje dentro de la carcasa, primero debe quitar el conector micro-USB y el conector de la batería. Tome con cuidado una pistola de calor y caliente la tabla. No lo destruyas o podrías desoldar los pasivos. Solo desea suficiente calor para que la soldadura en el conector USB y las almohadillas grandes del conector de la batería casi se derrita. Luego, tome rápidamente un soldador y muévase de una almohadilla a otra, derritiendo la soldadura mientras levanta los conectores con unos alicates pequeños.

Sacar las almohadillas de montaje del gato de la placa está bien porque va a utilizar las vías de punto de prueba de orificio pasante que se proporcionan en la placa.

Conecte las placas juntas

La placa del cargador tiene pequeñas vías de orificio pasante que facilitan el cableado. Tome dos pares trenzados de alambre corto y suéldelos como se muestra.

Cargador 5V ---- Gemma Anode D2

Cargador BAT --- Gemma Anode D1

Almohadillas GND del cargador --- Almohadilla GND del borde de la placa Gemma

El enrutamiento de cables se muestra en las imágenes.

Proteja la placa del cargador

Tome un poco de cinta no conductora, usé Kapton, para aislar los componentes electrónicos de los cortocircuitos. Esto es solo una precaución.

Paso 3: conecte y pruebe la batería

La batería tiene una capacidad de 150 mAh. La documentación de Gemma tiene un consumo de corriente de aproximadamente 9 mA. Eso significa, aproximadamente, que si la Gemma está encendida, la batería se agotará en 16.7 horas.

9 * t = 150 - t = 150/9 = 16.7

La documentación del cargador indica que viene preconfigurado con una carga de 100 mA. Una batería completamente descargada se cargará en 1,5 horas (150 mA / 100 mA = 1,5)

Conecte la batería al cabezal de la batería de Gemma. La batería viene con el conector macho para que la conexión sea muy fácil, simplemente encájalo. Luego, conecta un cable micro-USB al conector USB de Gemma y el otro extremo del cable a un cargador de pared USB o puerto USB en una computadora. El LED rojo del cargador estará encendido, lo que indica que la batería se está cargando. Hay un LED verde que indicará que la carga está completa.

Proteja la batería

La batería parece estar envuelta en mylar. Usé la misma cinta Kapton para aislar la batería.

Capricho…

Una cosa a tener en cuenta es que cuando VBUS NO está conectado, el LED de carga rojo en la placa MicroLipo estará ligeramente encendido. Esto se debe a la fuga inversa de los diodos de bloqueo en Gemma. Una pequeña corriente fluirá desde el cátodo al ánodo en el diodo VBUS de la batería. Esta pequeña corriente fluye a través del LED rojo del cargador lo suficiente como para encenderlo un poco. No habrá daños en el chip del cargador en este modo.

El consumo de corriente en espera es mínimo. He tenido el brazalete apagado durante una semana y todavía tiene suficiente carga para funcionar. Así que estoy de acuerdo con este pequeño sorteo.

Paso 4: Programe Gemma con CircuitPython

Usé CircuitPython para programar Gemmo. Puede encontrar un tutorial AQUÍ.

Primero modifiqué el archivo main.py de ejemplo que viene cargado en Gemma por defecto. El código de ejemplo emplea un sensor táctil capacitivo y un controlador LED RGB.

A continuación se muestra el código:

# Pulsera Hugtime # mcencinitas

desde adafruit_hid.keyboard importar teclado

de adafruit_hid.keycode importar Código de clave de digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull from analogio import AnalogIn, AnalogOut de touchio import TouchIn importar adafruit_dotstar como dotstar import microcontrolador import board import time

# ¡Un píxel conectado internamente!

dot = dotstar. DotStar (board. APA102_SCK, board. APA102_MOSI, 1, brillo = 0.1) dot [0] = 0x000000 #Init a OFF

#Cap touch en A2

touch2 = TouchIn (tablero. A2)

################### CONSTANTS ############################# #####

HUGLITE = 0x0040ff

#HUGTIME = 60 * 60 #Una hora (60s * 60min) HUGTIME = 60 * 2 #Debug, 2min

######################## AYUDANTES ######################## ######

#Fade punto dentro y fuera

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

######################### BUCLE PRINCIPAL ####################### #######

time_zero = time.monotonic ()

while True: cur_time = time.monotonic () - time_zero if (cur_time> HUGTIME): #Realiza un bucle hasta que se alcanza HUGTIME dot [0] = HUGLITE #Ponga el LED al color deseado dot.show () #Programe el desvanecimiento del LED (dot) #Fade en el LED mientras touch2.value == 0: wait = 1 #Mantenga aquí hasta que se toque el sensor

punto [0] = 0x000000 # Apagar el LED después de reiniciar

dot.brightness = 0.1 #Restablecer el brillo para que la próxima vez que se encienda el LED pueda desaparecer time_zero = time.monotonic () #Reset zero time #print (cur_time)

CircuitPython es bastante inteligente ya que edita este archivo en su editor favorito (inactivo, bloc de notas, Mu, etc.), asígnele el nombre "main.py" y simplemente cópielo en Gemma. Gemma aparece como un disco duro, simplemente suelta su main.py en el disco. Gemma se reinicia automáticamente y ejecuta el código… ¡Sencillo!

Paso 5: imprima la carcasa y monte

Caso

Descargue los archivos.stl de Thingiverse

La configuración de la impresora 3D está en la página Cosa. Usé ABS, puedes usar lo que te resulte cómodo.

El caso completo consta de dos partes

1. La parte superior de la flor
2. La caja de la electrónica

Montaje

El estuche tiene ranuras en la parte inferior para pasar la brida de velcro para que actúe como una muñequera. Pase la banda a través de las ranuras antes de colocar los componentes electrónicos en la carcasa.

A continuación, desea hacer un sándwich de electrónica. Descubrí que si tuvieras la placa Gemma en la parte superior, podrías colocar la batería en el medio y el cargador en la parte inferior en una bonita pila. El cable de la batería es bastante largo. Probablemente podría recortarse, simplemente no quería meterme con eso. Se envuelve en la parte superior.

Una vez que tenga su sándwich, encájelo en la caja usando el orificio para el puerto USB como guía. Conecte un cable USB a la placa Gemma a través de la carcasa, pero no conecte el otro extremo del cable. Esto mantendrá la placa en su lugar a medida que encuentre un buen lugar para perforar un pequeño orificio para el "botón" de reinicio capacitivo.

Utilicé un trozo de cable corto pero grueso como "botón" de reinicio. El cable se tomó de un solo encabezado en línea, pero puede usar cualquier tipo de cable. Averigüe cuál es el mejor lugar para colocar el agujero en su caja, márquelo y luego taladre.

Deje el cable más largo que el largo final. Querrá recortar al costado de la caja con los componentes electrónicos en su lugar final.

Saque los componentes electrónicos, desenchufe la batería y suelde el cable a la almohadilla A2 de Gemma.

Vuelva a montar los componentes electrónicos en la caja con el cable alimentado a través del orificio y el conector USB en su lugar. Recorta el "botón" de reinicio para que quede casi al ras de la carcasa.

Paso 6: prueba

Enciende Gemma y espera a que se encienda el LED.

El giro es una rampa, por lo que gradualmente se vuelve más brillante.

Recibe tu abrazo

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