„HackerBox 0025“: „Flair Ware“: 15 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

„Flair Ware“- šį mėnesį „HackerBox Hackers“kuria įvairias elektronines nuojautas, skirtas naudoti kaip nešiojami, demonstraciniai ar net šventiniai papuošalai. Šioje instrukcijoje yra informacijos apie darbą su „HackerBox #0025“, kurią galite pasiimti čia, kol pasibaigs atsargos. Be to, jei norėtumėte kiekvieną mėnesį gauti tokią „HackerBox“tiesiai į savo pašto dėžutę, užsiprenumeruokite „HackerBoxes.com“ir prisijunkite prie revoliucijos!

„HackerBox 0025“temos ir mokymosi tikslai:

• Surinkite paprastą monetų elementais maitinamą plokštę su savaime mirksinčiais šviesos diodais
• Naršykite kaskadinius analoginius generatorius, kad sukurtumėte nešiojamojo vardo ženklelį
• Eksperimentuokite su keliais „Digispark“įrenginiais miniatiūriniams „Arduino“projektams
• Sujunkite nešiojamus „LilyPad“modulius, įskaitant spalvotus „NeoPixel“šviesos diodus
• Užprogramuokite tuščius ATtiny85 mikrovaldiklius naudodami USBasp

„HackerBoxes“yra mėnesio prenumeratos dėžutės paslauga, skirta „pasidaryk pats“elektronikai ir kompiuterinėms technologijoms. Esame mėgėjai, kūrėjai ir eksperimentuotojai. Mes esame svajonių svajotojai. Įsilaužk į planetą!

1 veiksmas: „HackerBox 0025“: dėžutės turinys

• „HackerBoxes“#0025 kolekcinė informacinė kortelė
• Nešiojamų LED žvaigždžių komplektas
• Spalvoto dviračio vardo ženklelio rinkinys
• „BitHead ATtiny85“nešiojamas rinkinys
• Prijungiama „Digispark DevBoard“
• Papildomas ATtiny85 8DIP mikrovaldiklis
• CJMCU „LilyTiny Digispark“modulis
• Trys „LilyPad NeoPixel“moduliai
• „LilyPad“monetų elementų modulis
• CR2032 ličio monetų elementai
• USBasp Atmel AVR USB programuotojas
• Žalia prototipų lenta 4x6cm
• Atvartų segtukai
• Susitraukiantys vamzdžiai - 100 dalių įvairovė
• Alavo projekto dėžutė
• Išskirtinis „HackerBoxes“lipdukas
• Išskirtinis „HackerBoxes“trikotažo dangtelis

Kai kurie kiti dalykai, kurie bus naudingi:

• Lituoklis, lydmetalis ir pagrindiniai litavimo įrankiai
• Kompiuteris programinės įrangos įrankiams paleisti

Svarbiausia, kad jums reikės nuotykių jausmo, „pasidaryk pats“dvasios ir įsilaužėlių smalsumo. „Hardcore DIY“elektronika nėra nereikšmingas užsiėmimas, ir mes jo nelaistome. Tikslas yra pažanga, o ne tobulumas. Kai atkakliai ir mėgaujatės nuotykiais, mokydamiesi naujų technologijų ir tikimės, kad pavyks įgyvendinti tam tikrus projektus, galite būti labai patenkinti. Siūlome kiekvieną žingsnį žengti lėtai, apgalvoti smulkmenas ir nedvejodami prašyti pagalbos.

Dažnai užduodami klausimai: mums reikia tikrai didelės „HackerBox“narių malonės. Prieš susisiekdami su palaikymo komanda, skirkite kelias minutes ir peržiūrėkite DUK „HackerBoxes“svetainėje. Nors akivaizdžiai norime padėti visiems nariams tiek, kiek reikia, dauguma mūsų palaikymo el. Laiškų yra susiję su paprastomis administracinėmis problemomis, kurios labai aiškiai aptariamos DUK. Ačiū už supratimą!

2 žingsnis: išreikškite save nešiojamais daiktais

Turime kalbėti apie jūsų nuojautą. Nešiojama elektronika gali būti puikus būdas sužinoti apie miniatiūrizavimą, galios mažinimą ir estetinį PCB išdėstymą. Tokiais projektais tikrai galite išreikšti save. Dėvėkite juos, papuoškite savo darbo vietą arba netgi naudokite juos kaip atostogų papuošalus. Būkite kūrybingi ir pasidalykite savo pasauliu savo nešiojama žiemos stebuklų šalimi!

3 žingsnis: nešiojami LED žvaigždės

Pradėkime nuo pavyzdžio, kuris savo paprastumu yra gana elegantiškas. Ši konstrukcija turi penkis savaime mirksinčius 5 mm šviesos diodus. Kadangi šie šviesos diodai mirksi savaime, nereikia jokių išorinių valdymo grandinių. Vienintelės kitos dalys yra CR2032 monetų elementų spaustukas ir įjungimo/išjungimo jungiklis.

Surinkimas: nukreipkite monetų elementų spaustuką ir penkis šviesos diodus pagal PCB šilkografijos žymes. Atminkite, kad kiekvienas šviesos diodas turi „plokščią pusę“, rodomą lentoje. Prieš įdėdami akumuliatoriaus spaustuką, visas tris pagalvėles ištepkite lydmetaliu. Nors prie centrinio padėklo niekas nėra prilituotas, tam tikras skardinimas padeda šiek tiek sustiprinti padėklą, kad būtų užtikrintas geras kontaktas su neigiamu monetos elemento paviršiumi. Po litavimo kelis kartus paspauskite jungiklį, kad išvalytumėte kontaktus nuo šiukšlių ar oksidacijos.

4 veiksmas: spalvoto dviračio vardo ženklelio rinkinys

Šiame miniatiūriniame vardo ženklelyje yra aštuoniolika šviesos diodų su spalvų ciklais, kuriuos visiškai valdo analoginiai generatoriai. Šis analoginis dizainas primena, kad norint gauti įdomių rezultatų, ne visada reikalingi mikrovaldikliai, kad ir kaip juos mylėtume. Užbaigtas plokštės mazgas gali būti dėvimas kaip mirksintis vardo ženklelis.

Komplekto turinys:

• Individualizuota violetinė spausdintinė plokštė
• Du CR2032 monetų ląstelių spaustukai
• Šeši raudoni 3 mm šviesos diodai
• Šeši oranžiniai 3 mm šviesos diodai
• Šeši geltoni 3 mm šviesos diodai
• Trys 9014 NPN tranzistoriai
• Trys 47uF kondensatoriai (atkreipkite dėmesį, kad yra ir vienas 10uF kondensatorius)
• Trys 1K omų rezistoriai (ruda-juoda-raudona)
• Trys 10K omų rezistoriai (ruda-juoda-oranžinė)
• Slankiklis
• JST-PH lizdas su „Pigtail“
• Lipdukas su trimis keičiamais ženklų veidais

5 veiksmas: vardo ženklelio veikimo teorija

Dizainas turi tris kaskadinius osciliatorius, kurie valdo LED spalvų ciklą. Kiekvienas iš 10K rezistorių ir 47uF kondensatorių sudaro RC generatorių, kuris periodiškai įjungia susijusį tranzistorių. Trys RC osciliatoriai yra sujungti į grandinę, kad jie nesibaigtų faze, todėl mirksi aplink ženklą. Kai tranzistorius yra „įjungtas“, srovė praeina per 6 šviesos diodų banką ir jų 1K srovės ribojimo rezistorių, todėl tas 6 šviesos diodų bankas mirksi.

Čia yra gražus pagrindinės koncepcijos paaiškinimas naudojant vieną pakopą (vieną generatorių ir vieną tranzistorių).

6 veiksmas: pavadinimo ženklelio rinkinio surinkimas

Surinkdami vardo ženklelio rinkinį, naudokite schemą ir PCB išdėstymo schemą.

Yra dvi skirtingos rezistorių vertės. Jie nėra keičiami. Kad jie būtų tiesūs, atkreipkite dėmesį į schemoje esančias vertes ir dalių numerius išdėstymo schemoje. Rezistoriai nėra poliarizuoti. Jie gali būti įterpti bet kuria kryptimi.

Atkreipkite dėmesį, kad yra trys šviesos diodų „bankai“D1-D6, D7-D12 ir D13-D18. Kiekvienas bankas turėtų būti vienos spalvos, kad būtų subalansuota esama apkrova ir būtų gražus vizualinis efektas. Pavyzdžiui, visi šviesos diodai D1-D6 gali būti raudoni, D7-D12-oranžiniai ir D13-D18-visi geltoni.

Kondensatoriai yra poliarizuoti. Atkreipkite dėmesį į „+“ženklą ant išdėstymo digramos ir „-“žymėjimą ant paties kondensatoriaus. Akivaizdu, kad tai rodo priešingus kaiščius.

Šviesos diodai taip pat yra poliarizuoti. Atkreipkite dėmesį į ženklinimą „+“išdėstymo schemoje. Ilgas šviesos diodo kaištis turi būti toje „+“skylėje. Šviesos diodo „plokščioji pusė“turėtų būti greta KITOS skylės.

Lydmetaliu ištepkite visas tris pagalvėlės kiekvienam monetos kamštelio spaustukui. Nors prie centrinių pagalvėlių niekas nėra prilituota, alavavimas padeda suklijuoti trinkelę, kad būtų užtikrintas geras kontaktas su atitinkama monetos ląstele.

Po litavimo kelis kartus paspauskite jungiklį, kad išvalytumėte kontaktus nuo šiukšlių ar oksidacijos.

Vienas iš lipdukų gali būti pritvirtintas užpildyto vardo ženklo centre.

Smeigtuko pagrindai ar magnetai gali būti priklijuoti prie vardo ženklelio galo.

Dėvėdami vardo ženklelį, stenkitės netrumpinti dviejų monetų ląstelių spaustukų.

7 žingsnis: „Digispark“

„Digispark“yra atvirojo kodo projektas, iš pradžių finansuotas per „Kickstarter“. Tai itin miniatiūrinė „ATtiny“pagrindu sukurta „Arduino“plokštė, naudojant „Atmel ATtiny85“. „ATtiny85“yra 8 kontaktų mikrovaldiklis, artimas tipiško „Arduino“lusto „ATMega328P“pusbrolis. „ATtiny85“turi apie ketvirtadalį atminties ir tik šešis įvesties/išvesties kaiščius. Tačiau jis gali būti užprogramuotas iš „Arduino IDE“ir vis tiek gali paleisti „Arduino“kodą be problemų.

Kadangi tai yra atviro kodo dizainas, „Digispark“turi daug variantų. Čia pateikiami kai kurie iš labiausiai paplitusių. Mes dirbsime su pora iš jų.

Schemos peržiūra turėtų nedelsiant sukelti klausimą: "Kur yra USB lustas?"

„Micronucleus“yra stebuklas, leidžiantis „Digispark“dizainui veikti be USB sąsajos lusto. „Micronucleus“yra įkrovos įkroviklis, skirtas „AVR ATtiny“mikrovaldikliams, turintis minimalią USB sąsają, kelių platformų „Libusb“pagrįstą programų įkėlimo įrankį ir daug dėmesio skiriantis įkrovos tvarkyklės kompaktiškumui. Tai iki šiol mažiausias „AVR ATtiny“USB įkrovos įkroviklis.

LIBUSB Vairuotojas

„libusb“yra C biblioteka, suteikianti bendrą prieigą prie USB įrenginių. Jis skirtas naudoti kūrėjams, kad palengvintų programų, kurios palaiko ryšį su USB įranga, gamybą. „Libusb“funkcijos turėtų būti automatiškai pasiekiamos „Linux“ir „OSX“. „Windows“mašinoms gali prireikti tvarkyklės, pvz., „Zadig“.

8 žingsnis: „Digispark“kaip „USB Rubber Ducky“

„USB Rubber Ducky“yra mėgstamiausias įsilaužėlių įrankis. Tai yra klavišų įpurškimo įtaisas, užmaskuotas kaip bendras „flash drive“. Kompiuteriai ją atpažįsta kaip įprastą klaviatūrą ir automatiškai priima iš anksto užprogramuotus naudingus klavišų paspaudimus daugiau nei 1000 žodžių per minutę. Sekite nuorodą ir sužinokite viską apie „Rub5 Duckies“iš „Hak5“, kur taip pat galite nusipirkti tikrą sandorį. Tuo tarpu šioje vaizdo įrašo pamokoje parodyta, kaip naudoti „Digispark“kaip „Rubber Ducky“. Kitas vaizdo įrašo mokymas parodo, kaip „Rubber Ducky“scenarijus paversti „Digispark“.

9 veiksmas: „CJMCU LilyTiny“ir „NeoPixels“

„CJMCU LilyTiny“naudoja tą patį aparatūros dizainą ir įkrovos įkroviklį kaip ir „Digispark“. Tačiau „LilyTiny“yra pastatytas ant purpurinės, disko formos PCB, primenančios „LilyPad“plokštes. Skaitykite daugiau apie nešiojamus „LilyPad“įrenginius čia.

Blykstantis šviesos diodas BLINK

Pirmasis mūsų žingsnis bus „LilyTiny“mirksėjimas LED mirksėjimo pavyzdžiu, kad įsitikintume, jog mūsų įrankiai yra tvarkingi.

Jei dar neįdiegėte „Arduino IDE“, pirmiausia padarykite tai.

Vykdykite čia pateiktas instrukcijas, kad į „Arduino IDE“įkeltumėte „digistump“palaikymą.

Įkelkite „Pradėti“pavyzdinį kodą:

Failas-> Pavyzdžiai-> „Digispark_Examples-> Start“

Paspauskite įkėlimo mygtuką. IDE nurodys prijungti tikslinę plokštę. Kai tai padarysite, „Digispark“programuotojas nuskaitys USB prievadus ir užprogramuos ATtiny85.

Kai įkėlimas bus baigtas, šviesos diodas turėtų mirksėti.

Kaip testą galite pakeisti abu „uždelsimo (1000)“teiginius į „uždelsimas (100)“ir atnaujinti.

Dabar šviesos diodas turėtų mirksėti dešimt kartų greičiau (uždelsimas pakeistas iš 1000 į 100).

LILYPAD NEOPIXEL MODULIAI

Prijunkite tris „NeoPixel“modulius, kaip parodyta čia.

Įkelkite „strandtest“demonstracinį kodą į IDE:

Failas-> Pavyzdžiai-> („Digispark“)-> „NeoPixel“-> „strandtest“

Kode: pakeiskite 1 parametrą (pikselių skaičius juostelėje) į 3 Pakeiskite 2 parametrą („Arduino“PIN kodą) į 3

Įkelkite ir mėgaukitės šviesos šou - viskas be jokių USB lustų!

10 veiksmas: „USBasp“- „Atmel“AVR USB programuotojas

Perkant neapdorotą ATtiny85 lustą (kaip ir du 8 kontaktų DIP lustus šioje dėžutėje) iš „Mouser“ar „DigiKey“, jis yra visiškai tuščias. Lustuose nėra mikrobranduolių ar kitų įkrovos įkroviklių. Juos reikės užprogramuoti. Pavyzdžiui, naudojant ISP (grandinės programuotoją).

„USBasp“yra USB grandinės programuotojas, skirtas „Atmel“AVR valdikliams. Jį paprasčiausiai sudaro „ATMega88“arba „ATMega8“ir pora pasyvių komponentų. Programuotojas naudoja tik programinės įrangos USB tvarkyklę, nereikia specialaus USB valdiklio.

Įdėkite ATtiny85 į Plugable Development Board (atkreipkite dėmesį į pirmojo kaiščio indikatorių) ir prijunkite plokštę prie USBasp, kaip parodyta čia.

Pridėkite „ATtiny“palaikymą prie „Arduino IDE“(daugiau informacijos rasite „High-LowTech“):

Skiltyje „Nuostatos“pridėkite įrašą prie lentos valdytojo URL sąrašo, skirto:

raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/ide-1.6.x-boards-manager/package_damellis_attiny_index.json

Skiltyje Įrankiai-> Lentos-> Valdybos valdytojai pridėkite Davido A. Mellio „ATtiny“valdybos paketą.

Tai pridės „ATtiny“plokštes prie lentų sąrašo, kur dabar galite pasirinkti…

Plokštė: ATtiny25/45/85 Procesorius: ATtiny85 Laikrodis: vidinis 1 MHz

[SVARBI PASTABA: Niekada nenustatykite laikrodžio į išorinį laikrodį, nebent lustas iš tikrųjų turi išorinį laikrodžio šaltinį.]

Įkelkite „mirksėjimo“kodo pavyzdį

Trijose eskizo vietose pakeiskite LED_BUILTIN į 1 ir įkelkite jį į ATtiny85 naudodami USBasp.

„Pluggable DevBoard“šviesos diodas dabar turėtų mirksėti taip pat, kaip „LilyTiny“šviesos diodas iš dėžutės.

Išnaša - „Pluggable DevBoard“naudojimas kaip skaitmeninis parkas:

Techniškai čia naudojame „Pluggable DevBoard“kaip „USBasp“prijungimo prielaidą, o ne kaip „Digispark“. Jei norite naudoti jį kaip „Digispark“, mikrovaldiklis turės būti užprogramuotas naudojant mikrobranduolių įkrovą, kurią galite atsisiųsti čia.

11 veiksmas: „BitHead ATtiny85“nešiojamas rinkinys

„BitHead“yra itin seksuali „HackerBox“kaukolė. Šį mėnesį jis yra PCB pavidalo, pasiruošęs sukti ATtiny85 mikro, pjezo garsinį signalą ir porą „NeoPixel“akių obuolių.

Komplekto turinys:

• Individualizuota juoda „BitHead“spausdintinė plokštė
• Du CR2032 monetų ląstelių spaustukai
• 8 kontaktų DIP lizdas
• 8 kontaktų DIP ATtiny85 integruota grandinė
• Pasyvus pjezo garsinis signalas
• Du 8 mm apvalūs „NeoPixel“šviesos diodai
• 10uf kondensatorius
• Slankiklis
• JST-PH lizdas su „Pigtail“

12 veiksmas: „BitHead“nešiojamojo kompiuterio surinkimas

Kadangi PCB šilkografija naudojama meno kūriniams, tipiškų šilkografijos indikatorių ant PCB nėra. Vietoj to jie čia rodomi kaip surinkimo schema. Atsargiai nukreipkite garsinį signalą, kondensatorių, DIP8 lizdą ir abu „NeoPixels“pagal šios surinkimo schemos žymes. „NeoPixels“laidų platus taškas yra keli milimetrai žemiau plastikinio kupolo. Juos sunku prasiskverbti per PCB skyles, todėl prieš įkišant gali būti lengviau nupjauti laidus virš jų. Būtinai palikite pakankamai laidų, kad praeitų per PCB litavimui.

Atminkite, kad visas tris monetų kamščių įklotus įklijuosite lydmetaliu. Nors prie centrinių trinkelių niekas nėra prilituota, jų skardinimas padeda sukurti trinkelę, kad būtų užtikrintas geras kontaktas.

13 žingsnis: „BitHead“nešiojamojo kompiuterio programavimas

Pridedamas eskizas „WearableSkull.ino“parodo, kaip valdyti „BitHead“signalą ir šviesos diodus iš ATtiny85.

Naudokite „Pluggable DevBoard“, kad užprogramuotumėte eskizą į „ATtiny85“.

Kad galėtume naudoti „NeoPixel“biblioteką, turime sumažinti vidinį laikrodžio dažnį nuo 1 MHz iki 8 MHz skiltyje Įrankiai-> Laikrodis. Kai keičiate laikrodžio dažnį, turite atlikti „Burn Bootloader“operaciją naudodami įrankius, todėl taip pat padarykite tai dabar.

Įkelkite „BitHead“demonstracinę programą į „ATtiny85“, atsargiai ištraukite lustą su mažu plokščiu atsuktuvu, įkiškite lustą (proto orientaciją) į „BitHead“, apverskite jungiklį ir, jei viskas gerai … TAI GYVAS!

Galite žaisti su šviesomis ir garsais. Pažiūrėkite, kiek laiko užtrunka „sudeginti ir išmokti“lusto įvedimo ir išleidimo ciklas. Sveiki sugrįžę į devintąjį dešimtmetį.

14 žingsnis: „BitHead PCB Mini-Badge“

Šiam alternatyviam „BitHead“talismano PCB taikymui reikia dviejų 5 mm savaime mirksinčių šviesos diodų, skirtų akių obuoliams, o ne dviem „NeoPixels“. Kadangi šviesos diodai mirksi savaime, valdymo grandinės nereikia.

RUOŠKITE Šviesos diodus

Dviejų šviesos diodų laidų platus taškas yra keli milimetrai žemiau plastikinio kupolo. Tai sunku patekti per PCB skyles. Nupjaukite laidus tiesiai virš plačių taškų, kaip parodyta paveikslėlyje. Būtinai palikite pakankamai laidų, kad tik ištemptumėte per PCB litavimui.

Nugaros PCB pusė

Savaime mirksintiems šviesos diodams reikia tik vieno iš dviejų akumuliatoriaus spaustukų. Sutrumpinkite viršutines akumuliatoriaus pagalvėles, kaip parodyta paveikslėlyje. Naudokite vieną iš šviesos diodų nukirptų laidų kaip trumpąjį laidą.

Skardinkite visas tris apatinio monetų elemento spaustuko trinkeles su lydmetaliu. Nors niekas nėra prilituotas prie centrinio padėklo, skardinimas padeda sukloti trinkelę, kad būtų užtikrintas geras kontaktas su monetos elementu.

Orientuokite monetų elementų spaustuką, kaip parodyta šilkografijoje, ir lituokite du skirtukus.

PRIEKINĖ PCB ŠONAS

Atsargiai nukreipkite apipjaustytus šviesos diodus pagal „plokščios dėmės“žymes ant vaizdo. Laidai eina į dvi skylutes centre, o dvi išorinės angos lieka nepanaudotos. Šiek tiek suspauskite laidus, kad jie atitiktų skylių tarpą, tada švelniai pasukite šviesos diodą į vietą.

Su šviesos diodais ir jungikliu, įkištu iš PCB priekinės dalies. Lituokite jų laidus galinėje PCB pusėje.

PABAIGOS LIESTAI

Vienu metu išpjauti lydmetalio laidai iš PCB užpakalinės dalies.

Įdėkite monetos elementą.

Norėdami išvalyti kontaktus nuo šiukšlių ar oksidacijos, keletą kartų paspauskite jungiklį.

PASIRENKAMAS APDOROJIMAS

Kadangi viršutinė monetų elemento spaustukas nenaudojamas, yra vietos išgręžti skylę rutulinei grandinei ar raišteliui pritvirtinti.

15 žingsnis: nulaužkite planetą

Jei jums patiko ši instrukcija ir norėtumėte, kad kas mėnesį į jūsų pašto dėžutę būtų pristatyta tokia elektronikos ir kompiuterinių technologijų projektų dėžutė, prisijunkite prie mūsų Prenumeruodami ČIA.

Pasiekite ir pasidalykite savo sėkme komentaruose žemiau arba „HackerBoxes“„Facebook“puslapyje. Žinoma, praneškite mums, jei turite kokių nors klausimų ar jums reikia pagalbos. Dėkojame, kad esate „HackerBoxes“dalis. Tegul jūsų pasiūlymai ir atsiliepimai ateina. „HackerBoxes“yra JŪSŲ dėžutės. Sukurkime ką nors puikaus!