HackerBox 0052: Slobodni oblik: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Pozdrav HackerBox hakerima širom svijeta! HackerBox 0052 istražuje stvaranje skulptura slobodnog oblika, uključujući primjer LED lovca i vaš izbor struktura zasnovanih na WS2812 RGB LED modulima. Arduino IDE je konfiguriran za Arduino Nano i eksperimentiramo s programiranjem ATtiny85 mikrokontrolera za naše skulpture slobodnog oblika koristeći Arduino Nano. Mašine uma testirane su kako bi uvježbale moždane valove za opuštanje, kreativnost i meditaciju. Istražuju se MOSFET sklopke za kontrolu velikih strujnih opterećenja pomoću jednostavnih IO pinova za mikrokontroler.

Ovaj vodič sadrži informacije za početak rada s HackerBox -om 0052, koji se može kupiti ovdje dok traju zalihe. Ako želite svakog mjeseca primati ovakav HackerBox u svoje poštansko sanduče, pretplatite se na HackerBoxes.com i pridružite se revoluciji!

HackerBoxes je mjesečna pretplatnička usluga za hardverske hakere i ljubitelje elektronike i računarske tehnologije. Pridružite nam se i živite HACK LIFE.

Korak 1: Lista sadržaja za HackerBox 0052

• Arduino Nano
• Dvadeset WS2812B RGB LED modula
• Mikrokontroler ATtiny85 DIP8
• USB LED lampa (boje se razlikuju)
• 555 Tajmerni čip
• CD4017 Brojač čipa
• Oplata za lemljenje 400 točaka
• Bakarna žica za oblikovanje slobodnog oblika 18G
• USB muško-ženski kabel
• Stereo 3,5 mm muško-ženski kabel
• Stereo 3.5mm PCB utičnica
• Dva AOD417 P-kanalna MOSFET-a
• Dva AOD514 N-kanalna MOSFET-a
• Potenciometar 100K
• 10K Potenciometar sa dvije gange
• Petnaest zelenih LED dioda od 5 mm
• 9V kopča za bateriju sa žicama
• Tri elektrolitska kondenzatora od 10uF
• Jedan elektrolitički kondenzator od 1uF
• Dvije DIP8 utičnice za čipove
• Jedna utičnica za čipove DIP16
• Otpornici: 680R, 1.5K i 4.7K Ohm
• Naljepnica Hacker tipkovnice Warrior
• Naljepnica hakerskog napada Phish Hook
• Ekskluzivne HackerBox sportske sunčane naočale

Još neke stvari koje će vam biti od pomoći:

• Lemilica, lemljenje i osnovni alati za lemljenje
• Računar za pokretanje softverskih alata

Ono što je najvažnije, trebat će vam osjećaj avanture, hakerski duh, strpljenje i znatiželja. Izgradnja i eksperimentiranje s elektronikom, iako vrlo isplativo, ponekad može biti zeznuto, izazovno, pa čak i frustrirajuće. Cilj je napredak, a ne savršenstvo. Kad ustrajete i uživate u avanturi, iz ovog hobija može se steći veliko zadovoljstvo. Polako poduzimajte svaki korak, pazite na detalje i ne bojte se zatražiti pomoć.

U FAQ -u o HackerBoxima postoji mnogo informacija za sadašnje i buduće članove. Gotovo na sve e-poruke o tehničkoj podršci koje primamo već je odgovoreno, stoga zaista cijenimo što ste odvojili nekoliko minuta da pročitate FAQ.

Korak 2: Slobodna kola

Kako je opisano u ovom Hackaday Entry-u, tehnika sastavljanja kola bez podloge nosi mnoga imena: flywire, deadbug, point-to-point ožičenje ili kola slobodnog oblika. Ponekad se ova tehnika koristi u praktične svrhe, poput popravljanja grešaka u dizajnu nakon produkcije, ali vjerojatno je još zanimljivije da se koristi za stvaranje umjetnosti od elektroničkih kola.

Obično izgrađena od bakrene žice, aluminijskog lima ili mjedenih šipki, elektronika slobodnog oblika poprima različite oblike i može biti nevjerojatno lijepa i kreativna što se vidi u ovim primjerima …

• Elektronika slobodnog oblika kao umjetnost
• Deadbug Prototyping i Freeform Electronics
• Elektronika Umjetnost Petra Vogela
• LED nakit
• Eirik Brandal Elektronske skulpture
• Sculptural Synth Circuits
• Mohit Bhoite prezentacijski video iz Hackaday Supercona
• Hackaday takmičenje u skulpturi
• Skeleton Watch Video

Zašto ne biste podijelili neke slike i ideje svojih pokušaja skulpture slobodnog oblika?

Korak 3: Tragač LED -a u slobodnoj formi

Zanimljivo kolo za vaš prvi pokušaj skulpture slobodne forme je LED Chaser poput onog prikazanog u ovom videu.

Žica promjera 18 može se oblikovati ručno ili pomoću kliješta.

Teži dijelovi, poput 9V baterije ili potenciometra, mogu se postaviti na dnu konstrukcije kako bi osigurali stabilnu podlogu.

DIP utičnice mogu se koristiti za dva IC čipa kako bi se izbjeglo toplinsko oštećenje tijekom lemljenja.

Korak 4: Arduino Nano

Arduino Nano je jedan od omiljenih MCU modula. Koristimo ih za razne eksperimente i DIY sisteme.

Uključena Arduino Nano ploča uključuje igle zaglavlja koje nisu lemljene na modulu. Za sada ostavite iglice isključene. Izvršite početna ispitivanja na Arduino Nano modulu prije lemljenja na zaglavlje zaglavlja. Sve što je potrebno je MiniUSB kabel i Arduino Nano ploča upravo onako kako izlazi iz vrećice.

Ako nedavno niste koristili Arduino Nano, pogledajte Vodič za HackerBox 0051 za informacije o Arduino IDE -u, CH340G USB/serijskom mostnom čipu i kako izvršiti početnu provjeru skice "trepćućeg" skice Arduino Nano modula i lanac alata. Nakon što ste sve provjerili, lemljenje pinova zaglavlja na Nano.

Ako želite dodatne uvodne informacije za rad u Arduino ekosistemu, pogledajte Vodič za početnu radionicu HackerBoxes koji sadrži nekoliko primjera i vezu do PDF Arduino udžbenika.

Korak 5: Programiranje ATtiny85 MCU pomoću Arduino Nano

Ovaj video prikazuje kako brzo koristiti Arduino Nano (koji pokreće ArduinoISP) i jedan kondenzator za programiranje ATtiny85 mikrokontrolera iz Arduino IDE -a.

Korak 6: Slobodni oblik RGB LED moduli

RGB LED moduli (zasnovani na komponentama WS2812B) odličan su medij za SLOBODNO LIJEPANJE KRUGA, posebno kada ih pokreće 8 -pinski ATtiny85 MCU. Mogu se lemiti različite strukture, a kreativni uzorci svjetla/boja mogu se programirati u MCU.

Za naš primjer, instalirali smo u FastLED biblioteku u Arduino IDE -u.

Počnite s jednostavnom skicom:

Primjeri> FastLED> Paleta boja

Samo promijenite:

#define LED_PIN na bilo koji IO pin koji se koristi za LED "podatke u"

#definirajte NUM_LEDS prema koliko god LED dioda bilo u lancu

#definirajte BRIGHTNESS na vrijednost oko 10-15 radi očuvanja energije

i

#define LED_TYPE to WS2812B

Korak 7: Mašine uma

Prema wikipediji, Mašine uma su poznate i kao "mašine za mozak" ili "mašine za svjetlo i zvuk".

Mašine uma obično koriste pulsirajući ritmički zvuk i svjetla koja trepere kako bi promijenile frekvenciju korisnikovih moždanih valova. To može izazvati duboka stanja opuštenosti, koncentracije, a u nekim slučajevima i promijenjena stanja svijesti, koja su uspoređena s onima dobivenim meditacijom i šamanskim istraživanjem.

Mašine uma mogu generirati signale za pulsirajuća svjetla ugrađena u naočale koje nosi korisnik koji promatra svjetla kroz kapke zatvorenih očiju.

Mašine uma takođe stvaraju audio stimulus uključujući binauralne otkucaje, koji se percipiraju na razlici u frekvenciji kada se dva različita sinusna talasa čistog tona predstave slušatelju dihotički (po jedan kroz svako uho). Na primjer, ako je čist ton od 530 Hz predstavljen desnom uhu subjekta, dok je čist ton od 520 Hz predstavljen lijevom uhu subjekta, slušalac će osjetiti slušnu iluziju trećeg tona. Treći zvuk naziva se binauralni ritam, au ovom primjeru bi imao uočenu visinu koja korelira na frekvenciji od 10 Hz, što je razlika između čistih tonova 530 Hz i 520 Hz predstavljenih svakom uhu.

VAŽNA SIGURNOSNA OBAVIJEST:

Brzo trepćuće svjetlo može biti opasno za osobe sa fotoosjetljivom epilepsijom ili drugim nervnim poremećajima. Ako ste osjetljivi na trepćuća svjetla ili ste u prošlosti imali epilepsiju, napadaje ili druge nervne poremećaje, izbjegavajte takve uređaje ili bilo koje druge projekte sa trepćućim svjetlima.

Korak 8: Uradi sam platformu za um

Platforma Mind Machine može se sastaviti kao što je prikazano ovdje pomoću Arduino Nano programiranog s priloženom skicom mind_demo. Skica se izvodi za 9Hz Alpha Brainwaves koristeći svjetla i binauralne taktove. Alfa moždani valovi mogu potaknuti duboko opuštanje o čemu se ovdje govori. Kôd se može promijeniti i proširiti kako bi se istražile druge frekvencije moždanih valova ili obrasci treninga.

Imajte na umu da mind_demo zahtijeva dvije biblioteke: FastLED i ToneLibrary, obje se mogu pronaći pomoću Alati> Upravljanje bibliotekama unutar Arduino IDE -a. Potrebna je posebna biblioteka tonova jer standardna funkcija tonova Arduino ne može generirati dva različita tona odjednom.

Dva od modula WS2812B (u lancu od dva) savršeni su za postavljanje u stakla za sunčane naočale. Mogu se spojiti na krug kontrolera pomoću audio kabela od 3,5 mm. Audio kabel od 3,5 mm može se rezati blizu ženskog kraja. Ženski kraj je ožičen na MCU kolo, a dugačak kabel s muškim krajem može se spojiti na LED diode u naočalama. Ovo čini lijepo sučelje za LED naočale koje se može priključiti.

Neke ljepljive trake ili cijanoakrilati odlično funkcioniraju pri postavljanju LED dioda u naočale. Vruće ljepilo obično se teško lijepi za glatku plastiku poput leća za sunčane naočale. Ako želite svoje ekskluzivne HackerBox nijanse nositi kao stvarne nijanse, samo udarite u kutiju za rukavice, u ladicu za smeće ili u lokalnu prodavaonicu dolara kako biste žrtvovali ovom projektu.

Dvosmjerno audio kolo dobro funkcionira za pogon standardnih slušalica ili slušalica priključenih na 3,5 mm PCB utičnicu.

Korak 9: MOSFET-ovi za prebacivanje jako strujnih opterećenja

Jeste li ikada htjeli kontrolirati uređaje koji troše više struje nego što podržavaju IO pinovi na vašem MCU -u? Što kažete na upravljanje uređajima na različitim naponima od MCU -a?

Ovaj video Andreasa Spiessa vrijedi pogledati. Andreas prolazi kroz (većinu) krvavih detalja o određivanju koje vrste tranzistora bismo trebali imati pri ruci za prebacivanje opterećenja napajanja iz naših projekata digitalnih/MCU -a. On se svodi na to da ima:

N-kanalni FET-ovi za prebacivanje niskih opterećenja i

FET-ovi P-kanala za prebacivanje velikih opterećenja.

Uključeno je po nekoliko za eksperimentiranje s uključivanjem i isključivanjem USB opterećenja (LED lampa). Otvorite USB produžni kabel. Pomoću FET-kanala P-kanala (D i S pinovi) prebacite crvenu žicu (visoka strana). ILI upotrijebite FET N-kanala (D i S pinovi) za promjenu crne žice (donja strana). Spojite upravljački signal MCU -a preko jednog od 680 ohmskih otpornika na ulaz (G) ulaza FET -a i upravljajte dalje! Isprobajte i "čarobne ruke" na G pinu kao što je prikazano u videu. Imajte na umu da "čarobne ruke" rade samo u jednom smjeru, ali kratki spoj na vratima do 5V ili GND prebacit će prekidač FET.

Nakon što ste eksperimentirali sa ovim scenarijima napajanja putem USB -a za prebacivanje FET -a, možete ponovno upotrijebiti dva USB "pigtaila" stavljanjem aligatorskih kopči na crvenu i crnu žicu. Strana USB utičnice može se spojiti na napajanje od 5 V, a zatim koristiti za napajanje bilo kojeg USB uređaja koji priključite u utičnicu. Sa strane USB utikača može se koristiti za napajanje isječaka (i na što god da su spojene) sa bilo kojeg USB priključka ili zidne bradavice. Ovi pigtails sa kopčom od aligatora korisni su za razne scenarije testiranja i mjerenja, pa ih možda želite držati pri ruci na radnom stolu.

Korak 10: Morate nositi sjenila

Budućnost elektronike, računarske tehnologije i informacijske sigurnosti je toliko svijetla da morate nositi svoje HackerBox nijanse.

Ne zaboravite podijeliti svoje projekte HackerBox 0052 u komentarima ispod ili na Facebook grupi HackerBoxes. Također zapamtite da u bilo kojem trenutku možete poslati e -poruku na [email protected] ako imate pitanje ili vam je potrebna pomoć.

Šta je sledeće? Pridružite se revoluciji. Živite HackLife. Nabavite hladnu kutiju opreme za hakiranje koja se isporučuje svakog mjeseca direktno u vaše poštansko sanduče. Pređite na stranicu HackerBoxes.com i prijavite se za mjesečnu pretplatu na HackerBox.