6.2 制作硬件
按键赛马的硬件将用以下两种方式进行:第一种是使用套装硬件进行设计,帮助大家快速完成作品的硬件制作;第二种方式是使用电子元件,进行手工DIY,这种方式更能加深对硬件的理解,便于制作出更大或更多形式的互动作品。
6.2.1 套装硬件制作按键赛马
使用套装硬件制作按键赛马项目,则需要Arduino UNO板、Arduino扩展板、按键传感器、3P连接线和USB连接线,其详细的材料清单和各种材料用途如表6.1所示。
表6.1 按键赛马材料清单
准备好表6.1中所有材料清单后,就可以开始连接导线了。图6.2显示了按键赛马的硬件连接。可以看到,该图中用一根3P导线,一端连接到Arduino板上的D8端口;另一端连接到按键传感器。这样就连接好一个按键传感器了。用同样的方法连接好D9端口和另一个按键传感器。
最后,将这两个按键传感器固定在一根乐高积木或者硬木板上,以防止按动按键时,传感器到处移动。
图6.2 按键赛马硬件连接
6.2.2 散件DIY按键赛马手柄
按键赛马手柄的原理图如图6.3所示,Arduino NANO板的数字端口D8和数字端口D9上,分别串联一颗10kΩ的电阻,连接到Arduino NANO板的GND端口上,这样的效果是让Arduino NANO板的数字端口D8和数字端口D9空闲时,都处于低电平状态,这就是常说的端口拉低。端口拉低在后面的章节还要介绍。
接下来,左边安装一个按键开关,串联到Arduino NANO板的5V端口上。这样,当左边的按键开关按下时,Arduino NANO板上的5V,导通到Arduino NANO板上的数字端口D8,此时,D8端口处于高电平状态。当左边的按键弹起时,Arduino NANO板上的端口D8又回到低电平状态。
用同样的方法,在右侧安装一个按键开关,连接Arduino NANO板的数字端口D9上,Fruitzing软件设计好的按键赛马手柄原型如图6.4所示。
图6.3 按键赛马手柄原理图
图6.4 按键赛马手柄原型图
1. 准备材料
掌握了按键赛马的原理后,下面开始按照如表6.2所示的材料清单,准备材料。
表6.2 按键赛马材料清单
2. 加工底板
按键赛马项目由两人操作,操作板设计得稍微长一些,切割好一张20cm×8cm的雪弗板。其中,左侧和右侧各开一个孔,用于安装按键开关;正中间切两个槽,用于安装Arduino NANO板,结果如图6.5和图6.6所示。
图6.5 按键赛马底板-侧视图
图6.6 按键赛马底板-正视图
3. 安装Arduino NANO板和按键开关
图6.7显示了按键赛马安装完成的效果图。根据该图,其安装过程如下所示。
图6.7 按键赛马完成
(1)将Arduino NANO主板安装到底板上方,并在上端和下端空白处,分别涂上热熔胶,将Arduino NANO主板黏合到底板上。
(2)将按键开关安装在底板左侧上,翘板向上,用热熔胶枪将微动开关黏合到底板上,确保可以可靠按动。用同样的方法,安装右侧的按键开关。