Изначально предполагалось, что самодельный “Ядерный Чемоданчик” должен быть простым, какие-то светодиоды, какие-то переключатели, кнопки. Но по ходу амбиции взяли верх и начали прорастать идеи немного разнообразить эффекты. Быстрое решение – несколько Atmega и сдвиговых регистров, чтобы охватить кнопки и индикаторы, каждый из которых свободно программируется и генерирует звуковые эффекты. Правда позже случайно мелькнуло где-то описание WS2811 в DIP – и в проекте была заменена половина светодиодов, благодаря чему удалось избавиться от 6 штук регистров 74HC595, что упростило схему и плату при этом резко повысило эффектность.
В общей сложности около 200 часов размышлений, конструирования, пайки и программирования (чуть более 4500 строк языка Си, написанных с нуля) вылились в устройство, которое не только светится и издает звуки, но и имеет вшитые образовательные опции в него (например, игра с цветами, мануальные упражнения с точным поворотом ручек, простая мелодия и т. д.) и упражнения на память (несколько вариантов).
Устройство разработано таким образом, чтобы логически объединять определенные элементы, зависимости и реагировать на сигналы. Тут введен случайный элемент (его можно изменить скрытой опцией или отключить совсем), благодаря которому игры в модулях (если они активны) запускаются через случайное время и ожидают реакции оператора.
Многим нравилось щелкать в детстве всякими приборами, поэтому этот электронный чемоданчик будет интересен не только детям как игрушка…
В конечном итоге схемой управляет Atmega328 16 MHz, а помогают ей 9 регистров 74hc595 – часть из них входы для кнопок управления, а часть выходы управления светодиодами. Аппаратный ШИМ используется для создания мелодий и звуковых эффектов. Все звуки синтезированы (в том числе взрывы, попискивания и т.д.) и это нужно было обработать вовремя с отправкой пакета на WS_LED. К этому добавляется управление регистрами сдвига с помощью слегка модифицированного программного SPI, чтобы упростить чтение входных состояний. Схему не приводим, так как ничего особенного в ней нет. Подключение цепи WS и rej595 стандартное, как и подключение потенциометров к аналоговым входам. Здесь нет чудес, только основные правила прямо из даташитов. Здесь важнее всего программа и ее возможности.
После долгих размышлений о том, как запитать это устройство, остановились на небольшом повербанке на 2200 мА, которого должно хватить примерно на 10 часов игры без перерыва. Это удобно и практично. Все устройство имеет потребление тока около 150 мА.
Использовались ISD1820 для записи и воспроизведения аудио. Также есть, конечно же, индикатор питания с сигнализацией. Когда ядерный чемоданчик открывается, вся система автоматически включается, и в течение нескольких секунд модуль ENERGY показывает состояние батареи, а затем переходит в обычный режим работы. Если статус слишком низкий, устройство не перейдет в режим воспроизведения, а подаст звуковой сигнал.
Видео работы Ядерного Чемоданчика
Корпус, естественно, обычный чемодан, а основа выключателей и ламп – оргстекло матовое 5 мм, все отверстия просверлены на большом станке с ЧПУ. Сверху оформили наклейку, напечатанную по УФ-технологии на фирме. Ядерный Чемоданчик всего имеет около 40 различных эффектов и мелодий.
