Saludos, Habr!
Quiero contar una historia sobre la creación de una caja de música con elementos de iluminación de luz, un hermoso regalo con la posibilidad de selección individual de efectos de iluminación y acompañamiento musical. La caja se llamaba simple - LED HEART. Se ha realizado cualquier trabajo, quiero compartir una historia corta sobre cómo trabajar en este proyecto "hobby".
No es ningún secreto que en la red (incluso en Habré) puedes cumplir muchos proyectos para crear valentines, corazones, etc. Los videos de demostración con ellos a menudo recogen críticas halagadoras y entusiastas en los comentarios. Al mismo tiempo, la oportunidad de dar un regalo tan interesante hasta ahora ha seguido siendo una gran cantidad de ingenieros, jamones, etc. personas con calificaciones suficientes para repetir el proyecto de alguien / hacer el suyo. Además, necesita mucho tiempo libre para esto. No he visto una producción por lotes de tal regalo. Lo más cercano son los kits de soldadura para aficionados más simples de un par de compañías nacionales, y opciones similares presentadas en sitios chinos.
Esta idea inicialmente llevó a comenzar un proyecto para crear un corazón LED, que estará disponible no solo para aquellos que están "con usted" con la electrónica.
Comenzaré un poco desde lejos, con un trasfondo. Duró todos los años ...
Antecedentes
El primer video con un corazón de LED que vi en 2010 en uno de los canales de YouTube. El proyecto fue impresionante. Y en 2011, como estudiante, durante un par de semanas de trabajo por las tardes, en secreto de su novia, armó una versión simple del corazón LED y la presentó el 8 de marzo. El proyecto fue desarrollado por mí mismo, tanto hardware como firmware, bicicletas inventadas y estudiadas.
Se veía ... en general, algo así:
Desafortunadamente, ninguna foto transmitirá completamente el grado de exclusividad de regalos que me pareció insuperable en algunos lugares hace 9 años. Había una placa de circuito impreso con Attiny13A en la lata del pescado enlatado (MK no es visible en la foto, estaba soldado por cables desde el exterior, un montón de cables que se extienden más allá del borde superior de la foto), con registros de desplazamiento y LED brillantes soldados a lo largo del contorno del símbolo del corazón. En el exterior de la tapa de la lata hay una inscripción: "En tus manos todo está lleno de amor ... e incluso ..." y en el interior "... caballa. ¡Desde el 8 de marzo! Al presionar un gran botón rojo, las luces comenzaron a funcionar, los LED parpadearon y brillaron de acuerdo con lo que se metió en 1 kilobyte de memoria del microcontrolador. La creatividad y el romance salpicaron el borde, como puedes ver. Como recuerdo ahora, deambulo entre las filas del supermercado y pienso en qué tipo de caja elegir para un "presente abundante" ... de repente mis ojos se ponen en un estante con productos enlatados ... y aquí está ... una idea ...
Bueno, un poco distraído, continuaré.
La historia misma
Habiendo recibido la respuesta deseada de su futura esposa, el pensamiento se instaló en su cabeza de que la producción y venta de regalos tan interesantes puede tener sentido en principio. Tal recuerdo evoca emociones positivas y simboliza los sentimientos cálidos de la persona que lo entrega. Pero el estudio, el diploma, el trabajo, la rutina, la vida personal no permitieron asignar suficiente tiempo para participar en tales aventuras, todo terminó antes de comenzar.
Pasaron 3 años ... llegó 2014 ... En algún momento comencé a tropezar con proyectos similares en Internet nuevamente, algunos de ellos ya eran más avanzados e interesantes, la idea de desarrollar mi propia versión única del corazón y participar en su producción se encendió con renovado vigor, No había nada así antes. Al mismo tiempo, obviamente, la gente mostró interés. Habiendo tenido experiencia en ingeniería, comenzó a abordar este problema de manera más sistemática. Pero aún así, el trabajo en este corazón se llevó a cabo en un modo de pasatiempo, algunas noches y los fines de semana, si es posible, en paralelo con otros proyectos de "pasatiempo" y el trabajo principal, que era en primer lugar la prioridad de todos los trabajos. Por lo tanto, al final, el plazo resultó ser increíblemente abultado para tal proyecto.
¿Cómo comenzó el estudio?
En primer lugar, se identificaron y evaluaron las deficiencias en las construcciones de aficionados vistas. Lo más importante que se observó entonces:
- Falta de variedad de elementos de iluminación ligera.
- La simplicidad y la torpeza de los diseños, que siempre lubrican la primera impresión y pueden no conducir al efecto adecuado al dar. La abrumadora mayoría de los dispositivos examinados parecían artesanías de aficionados, nada más (como el que hice en 2010): sólidos, no serios, aburridos ... La mayoría de los diseños de corazones considerados no tienen cuerpo, o este cuerpo es terrible. Ala una sierra de trastes de madera contrachapada podrida, un tornillo autorroscante en una tabla, ventanas de org. vidrio, etc. Se necesita un cierto óptimo: el tipo de dispositivo no debe al menos asustar a las personas, por el contrario, debe transmitir al máximo toda la gama de sentimientos de quien lo da, y al mismo tiempo, el dispositivo no debe ser demasiado dimensional, súper complejo, etc. .
- La falta de efectos de sonido de los efectos de luz en los proyectos de corazones (con muy raras excepciones), aunque, en mi opinión, se suplica por sí misma. Solo parpadear la matriz LED no es suficiente. La música debería mejorar el efecto, agregar romance a la hora de dar. La música puede incluso ser una característica individual de tal regalo, ya que "calienta" la atmósfera adecuada para la situación correspondiente: romántica / solemne / divertida y cualquier otra. Se suponía que si los efectos de la iluminación, para todo lo demás, también son sincrónicos con la melodía de fondo, será muy genial, convincente y genial.
- Dado que, de acuerdo con el párrafo anterior, debe haber música, la idea de hacer una caja de música surgió por sí sola, la abres, suena y brilla, la cierras, se apaga y se desvanece.
Todos estos pensamientos el cerebro asaltó por un tiempo. Primero tuve que decidir sobre la funcionalidad específica de la caja. En términos generales, se vio de la siguiente manera:
- El corazón debe tener una matriz de LED, de resolución suficiente para que pueda ejecutar una línea en ejecución, haga la animación más simple. Debería ser posible desvanecer suavemente e iluminar los LED.
- Debería ser posible crear y corregir rápidamente los efectos de iluminación para la rápida reestructuración del programa de iluminación para un cliente específico. Debe aclararse que el modelo de interacción con los clientes implica lo siguiente. Inicialmente, el cliente recibe un conjunto básico de programas de iluminación con melodías predefinidas, de las cuales selecciona uno que sea más adecuado para sus deseos; además, por su parte, ajustaremos el programa de iluminación, adaptándolo a esta persona en particular, su ocasión / vacaciones (texto de la línea de carrera, que otros marcos). En el futuro, se planeó expandir gradualmente la base de melodías y efectos de iluminación disponibles. Además, por mi parte, siempre puedo aconsejar la mejor opción después de comunicarme con el cliente, en base a los datos de entrada. La posibilidad de un estudio completamente individual de la melodía y la iluminación, pero a un costo mayor, no se descarta por completo. El proceso de compilación de un programa de efectos de iluminación para una nueva melodía en cualquier caso resulta ser significativamente más largo que otros procesos de preparación del dispositivo para la venta.
- Un caso engañoso (confiando solo en su gusto en la etapa de prototipo).
- Autonomía del poder, como el dispositivo es esencialmente un recuerdo, no tiene sentido hacerlo estacionario, conectado a una fuente externa.
Además, estos requisitos se formalizaron en tareas técnicas específicas y, una por una, estas tareas se resolvieron gradualmente. En el proceso, se examinaron diferentes materiales, se pensaron los tipos de diseños, los circuitos, bueno, escribir el software, la posibilidad de agregar / quitar / editar rápidamente efectos de iluminación, etc., tomó la mayor parte del tiempo.
Como ejemplo de tales transformaciones, puedo ofrecer una demostración de la versión intermedia de la caja prototipo fabricada en 2015: se puede considerar condicionalmente el resultado de la iteración 1 (la calidad del video es terrible, el sonido se superpuso por separado del archivo mp3, entonces no se pudo grabar adecuadamente):
Y ya la versión final, ensamblada en 2017:
Puede parecer que aquí los LED brillan más tenuemente que en la versión 2015, pero esto no es así: era solo que al disparar, la fuente externa era demasiado fuerte. El sonido aquí ya es real.
Para cuando apareció esta muestra, mucho había cambiado tanto fuera como dentro del dispositivo, y en su parte de software.
Brevemente sobre HW
La caja electrónica está ubicada en tres placas de circuito impreso. En uno: LED, transistores y resistencias, necesarios para la inclusión de LED en la matriz, el microcontrolador de control Atmega32A y su cableado. En la segunda placa, el control de encendido se implementa cuando se abre la caja, un circuito de apagado con una reducción inaceptable de la tensión de alimentación. La tercera placa tiene un reproductor de mp3 (módulo comprado).
La caja es una caja de metal comprada. En el interior, toda la estructura se basa en un marco de plástico impreso en una impresora 3D. Algunos elementos están sujetos por juntas adhesivas, la placa principal está sujeta por imanes montados en una base de plástico.
La caja funciona con tres baterías AAA.
Brevemente sobre SW
Para la PC, se desarrolló un programa: un generador de código con una interfaz gráfica, que le permite crear y editar rápidamente efectos de iluminación, controlar todos los intervalos de tiempo necesarios (para la sincronización con la melodía de fondo) e inmediatamente generar un código para flashear el microcontrolador ubicado en el tablero del corazón. Se desarrolló un cierto formato para registrar parámetros de efectos en matrices de datos. En el lado MK, el firmware analiza estos arreglos y los convierte en el brillo de los LED correctos en el momento correcto. El formato para grabar efectos en las tablas de códigos es bastante económico: la memoria interna de los programas del microcontrolador es suficiente para el código de firmware y para las tablas con parámetros de efectos de iluminación.
Se puede escribir un artículo separado sobre la resolución de problemas técnicos y problemas encontrados durante el desarrollo. Por supuesto, esto no es una "ciencia de cohetes" y masticar esas preguntas puede ser aburrido para el público, pero si alguien está interesado, definitivamente puede confundirse.
Resumen
Cual es el resultado? El proyecto del ataúd todavía se puede lamer y actualizar sin cesar, mejorar en direcciones completamente diferentes, funcionalidad adicional, etc. Pero en la forma en que se concibió la caja, se hizo, se completó el proyecto de desarrollo. Para la producción en serie (pequeña), se necesita más trabajo, pero esto es una cuestión de tecnología, como dicen.
En algún lugar en el medio del viaje, me di cuenta de que tratar de desarrollar de forma independiente el componente comercial del proyecto no era muy interesante para mí, no había tiempo ni ganas de hacerlo. No había ninguna persona que asumiera la mayor parte del trabajo de organizar ventas, trabajar con melodías y efectos de iluminación en mi entorno. Con una asociación tan potencial, acepté cerrar todos los problemas técnicos, producción, adquisiciones y logística. Pero no funcionó. Y el tiempo está constantemente ocupado por otras tareas, ya sean más interesantes o simplemente necesarias / domésticas.
Por lo tanto, en este momento, considero que el proyecto se ha completado en esta etapa. En total, se hicieron 3 copias de la última versión: dos para obsequios a seres queridos y una copia a pedido. Puede suceder que algún tipo de historia continúe en algún momento, no lo prometo, pero en este momento el estado es así. En general, el resultado del trabajo me satisfizo. Pero lo más valioso es la reacción de los seres queridos a los que se destinaron las primeras muestras de corazón, ¡para esto no sería una pena pasar tanto tiempo como desee!
Bueno, en términos de la racionalidad de llevar a cabo tal proyecto, se sacaron conclusiones objetivas, se aprendieron lecciones que seguramente me servirán en futuros actos y logros.
Gracias por leer, siempre me complace hablar en los comentarios, si tiene preguntas, comentarios, sugerencias.