[Из песочницы] Индивидуальные макеты для кружка радиоэлектроники на базе… да-да, опять Arduino
Я очень ленивый студент второго курса физического факультета, кроме того занимаюсь в кружке радиоэлектроники. Иногда чуть ли не живу там, где и постигаю азы и блуждаю в дебрях всего интересного в сфере электроники. Это была не моя давняя идея и осуществлялась она летом. Когда, как известно, занятий в образовательных учреждениях нет. Но это не означает отсутствие активности там. В тёплый период времени движуха проходит в непринуждённой обстановке — с чайком, булочкой и приятной музыкой, что даже способствует… короче, дело идёт.
Вступление
Однажды, преподаватель поделился идеей по изготовлению индивидуальных макетов для ребят, и тут подвернулась возможность. В распоряжении оказались портативные принтеры HP DeskJet 460. Где-то списали пару десятков. Ну как не воспользоваться?
С железом определилиcь сразу, т.к. целевая аудитория имеет разный опыт и возраст. От 12 до 20 лет. Ребят это не смущает, у нас все помогают друг-другу. Коллектив отзывчивый. В закромах, специально для этих целей, в кружке имелись Arduino UNO R3 на 328 меге. Характерстики можете почитать в интернете сами.
Внимание! В публикации много изображений!
Со вступлениями закругляемся. С криками «безумие!» начинаем ломать!
Потрошиловка и сборка
Вытащив всю начинку, взяв, что нужно (болтики или ещё что...) и оставив корпус с крышками, получаем такой вот скелетик:
Красный пунктир — обрезаем лишнее. Ножовка, где кусачками грызли — не суть. Две жёлтые окружности-овала-эллипса (кто как хочет) указывают на прямоугольные отверстия под разъёмы питания и usb самой платы.
Вдоволь наиздевавшись над скелетиком, получаем:
После — чистка, сушка и покраска. Покраска оказалась довольно интересным процессом и проходила в соседней автомодельной мастерской, где есть сделанный своими руками автомоделиста довольно грамотный шкаф с вентиляцией, выделенный под эти цели. Сперва красил наставник, но нам тоже очень хотелось попробовать. Краскопульт (пистолет для распыления) держал впервые, и тонкости процесса постигали с парнишкой 14-ти лет, находу. Всё проходило в неформальной обстановке и за косяки никто не ругал (да и не припомню такого), а лишь указывали на них. По завершению нового для нас процесса получилось как-то так:
Далее производили монтаж и сборку «мозгов». В процессе получили навыки обращения с электролобзиком. Пилили доску — основу, на которую крепятся беспаечные макетные платы и ардуинка. По макеткам (беспаечным) решали, как располагать и сколько. С опытом пришло, что две — лучше одной, когда необходимо разные цепи разводить или ещё что-нибудь. Клеили их на двухсторонний скотч. «Мозги» посадили на винтики, вмонтировав (супер клей) в отверстия дощечки гайки. Там было несколько мелочей с перекосом платы (arduino) в закреплённом состоянии. Исправить их помогли шутки, скакалка — ой, смекалка — ну и терпение. Довольно долго подгоняли отверстия в корпусе под разъёмы (usb и питание на плате). Не хотели вставать как надо, но мы победили. Покрывать деревяшку ничем не стали, ведь никаких агрессивных реагентов рядом не держим. После сборки деревянной площадки получилось как-то так:
Партия готовых макетов
Как видно из изображения выше, слева в корпусе вставлен лоток из-под творога (кстати вкусный, ах-ах), для хранения перемычек или прочих мелких вещиц. Справа оставили место под USB-кабель и относительно крупные штуки типа экрана и… ну что душа изволит.
На следующем изображении на внутренней части крышки есть справочные материалы. Там содержатся команды для среды Arduino, типа:
" digitalWrite(); "
" delay(); " и прочие.
Чтобы далеко не бегать и не лазать. В конце концов, просто лень зайти в браузер, как часто бывает.
Проба пера, ну или железа
Также ребята смастерили такие вот шилды для обучения новичков и не только. К шилдам не причастен — закрывал долги в универе (лентяй же, говорю), пришёл и увидел готовые.
Разработку (схему) выполнял один из обучающихся в качестве проекта по заданию педагога, а травление, монтаж и пр. — все вместе. Кстати, изготовление печатных плат производится ребятами самостоятельно, с использованием фоторезиста. Станочек (прижимной столик-лампа) для этого тоже вручную сделан преподавателем.
Желтые и красные светодиоды разнесены на группы аналоговых и цифровых пинов, что позволяет проводить обучение основам работы с основными командами и функциями среды Arduino (циклы, условия, цифровой ввод-вывод). Этому же способствуют и две кнопки, с помощью которых можно реализовать, например, перебор эффектов «бегущих огней», либо ускорение/замедление их движения. RGB-светодиод подключен к пинам с ШИМ и используется прежде всего для знакомства с командой аналогового вывода. Резисторы на шилде подобраны таким образом, чтобы интенсивность свечения различных светодиодов была примерно одинакова и не напрягала при длительной работе.
Тут же у нас под рукой есть волшебная бумажка, где прописаны все используемые пины и их назначение. D и A — соответственно цифровые и аналоговые вх/вых, хотя аналоговые используются в качестве цифровых.
Макеты созданы на основе китайских аналогов Arduino UNO R3, а значит виртуальный COM-порт реализуется на микрухе CH340G, что потребовало дополнительного скачивания драйверов с китайского же сайта. Также порадовало наличие стандартного загрузчика-bootloadera, что избавило от возни с программатором (собирал на сайте многоуважаемого Di HALT-a), который я пока не освоил до конца. К среде программирования тоже довольно быстро привыкли (в будущем может что и другое попробуем). Особенно понравилось наличие библиотек, одну из которых и опробовал, подключая, впервые в жизни дисплейчик. Нижеследующее фото приведено не для того, что бы вы наблюдали подключение экрана (это не так сложно), а для созерцания итогового состояния макета, находящегося на боевом-техническом тестировании!
Всего получилось десять штук:
Итог
Остался интересный момент. Практичность макета, на первый взгляд, велика — отключил, закрыл и убрал на полку. Но обсуждался вариант потери упругости зажимов в макетных платах (беленьких), если из них не вынимать детали, дисплеи и пр., когда оставляешь на относительно долгий срок. Ну тут уж поживём — увидим.
Пользуются макетом взрослые и дети, и нареканий по поводу трудности с засовыванием пальцев нет! Места хватает всем. Что касается моего личного мнения по поводу комфорта использования таких штуковин — так очень клёво. На столе нет бардака, вернее он есть, но не такой безумный, как обычно! Подсказки под носом.
Есть куда мультиметр запихнуть, хотя для них отельный ящик имеется. Также вся конструкция занимает не так много места и просто приятно осознавать, что сидишь и трудишься за железякой, изготовленной собственными руками.
