HackerBox 0025: Flair Ware: 15 koraka

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

Flair Ware - Ovog mjeseca, HackerBox Hakeri grade razne elektroničke štihove za upotrebu kao nosivi materijal, demo ili čak praznični ukrasi. Ovaj Instructable sadrži informacije za rad s HackerBox -om #0025, koje možete preuzeti ovdje dok traju zalihe. Takođe, ako želite svakog mjeseca primati ovakav HackerBox u svoje poštansko sanduče, pretplatite se na HackerBoxes.com i pridružite se revoluciji!

Teme i ciljevi učenja za HackerBox 0025:

• Sastavite jednostavnu ploču na kolutne ćelije sa LED-icama koje samo trepere
• Istražite kaskadno analogne oscilatore za implementaciju značke imena koja se može nositi
• Eksperimentirajte s više Digispark uređaja za minijaturne Arduino projekte
• Povežite nosive LilyPad module uključujući NeoPixel LED u boji
• Programirajte prazne ATtiny85 mikrokontrolere koristeći USBasp

HackerBoxes je mjesečna pretplatnička usluga za DIY elektroniku i računarsku tehnologiju. Mi smo hobisti, tvorci i eksperimentatori. Mi smo sanjari snova. HACK PLANET!

Korak 1: HackerBox 0025: Sadržaj kutije

• HackerBoxes #0025 Kolekcionarska referentna kartica
• LED Star komplet za nošenje
• Komplet značke za biciklizam u boji
• BitHead ATtiny85 komplet za nošenje
• Pluggable Digispark DevBoard
• Dodatni ATtiny85 8DIP mikrokontroler
• CJMCU LilyTiny Digispark modul
• Tri LilyPad NeoPixel modula
• LilyPad Coin Cell Module
• CR2032 Litijumske ćelije sa novčićima
• USBasp Atmel AVR USB programator
• Zelena ploča za izradu prototipa 4x6cm
• Pozadine sa ivericama
• Skupljajuće cijevi - raznolikost od 100 komada
• Limena projektna kutija
• Ekskluzivna naljepnica HackerBoxes
• Ekskluzivna HackerBoxes pletena kapa

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, DIY duh i znatiželja hakera. Hardcore DIY elektronika nije trivijalna potraga, a mi je ne razvodnjavamo. Cilj je napredak, a ne savršenstvo. Kad ustrajete i uživate u avanturi, veliko zadovoljstvo može se steći učenjem nove tehnologije i nadamo se da će neki projekti raditi. Predlažemo da svaki korak radite polako, pazeći na detalje i nikada ne oklijevajući zatražite pomoć.

ČESTO POSTAVLJANA PITANJA: Potrebna nam je zaista velika usluga članova HackerBox -a. Molimo vas da odvojite nekoliko minuta da pogledate FAQ na web stranici HackerBoxes prije nego što kontaktirate podršku. Iako očito želimo pomoći svim članovima koliko god je potrebno, većina naših poruka e -pošte za podršku uključuje jednostavna administrativna pitanja koja su vrlo jasno obrađena u FAQ -u. Hvala na razumijevanju!

Korak 2: Izrazite se pomoću nosive opreme

Moramo razgovarati o vašem stilu. Nosiva elektronika može biti sjajan način za učenje o minijaturizaciji, smanjenju energije i estetskom izgledu PCB-a. Zaista se možete izraziti ovakvim projektima. Nosite ih, ukrasite svoj radni prostor ili ih čak koristite kao ukrase za praznike. Budite kreativni i podijelite sa svijetom svoju vlastitu zimsku zemlju čudesa koja se može nositi!

Korak 3: LED zvijezda nosiva

Počnimo s primjerom koji je prilično elegantan u svojoj jednostavnosti. Ovaj dizajn sadrži pet LED lampica od 5 mm koje samo trepere. Budući da ove LED diode same trepere, nije potrebno vanjsko upravljačko kolo. Jedini drugi dijelovi su kopča u obliku novčića CR2032 i prekidač za uključivanje/isključivanje.

Sklapanje: Orijentirajte kopču dugmaste ćelije i pet LED dioda prema oznakama na sitotisku na PCB -u. Imajte na umu da svaka LED dioda ima "ravnu stranu" prikazanu na ploči. Prije postavljanja kopče za bateriju, potpuno zalijepite sva tri jastučića lemljenjem. Iako se ništa ne lemi na središnji jastučić, izvesno kalajisanje pomaže da se jastučić malo podigne kako bi se osigurao dobar kontakt sa negativnom površinom ćelije novčića. Nakon lemljenja, pritisnite prekidač nekoliko puta kako biste očistili kontakte od ostataka ili oksidacije.

Korak 4: Komplet značke s imenom bicikla u boji

Ova minijaturna značka imena sadrži osamnaest LED dioda s promjenom boje koje u potpunosti kontroliraju analogni oscilatori. Ovaj analogni dizajn podsjeća nas da mikrokontroleri, koliko god ih voljeli, nisu uvijek potrebni za postizanje zanimljivih rezultata. Završeni sklop ploče može se nositi kao trepćuća značka s imenom.

Sadržaj kompleta:

• Prilagođena ljubičasta štampana ploča
• Dvije kopče za ćelije u obliku novčića CR2032
• Šest CRVENIH LED dioda od 3 mm
• Šest narandžastih LED dioda od 3 mm
• Šest žutih LED dioda od 3 mm
• Tri 9014 NPN tranzistora
• Tri kondenzatora od 47uF (imajte na umu da postoji i jedan kondenzator od 10uF)
• Tri otpornika od 1K ohma (smeđe-crno-crveno)
• Tri otpornika od 10K ohma (smeđe-crno-narančasta)
• Klizni prekidač
• JST-PH utičnica sa pigtail-om
• Naljepnica sa tri izmjenjiva lica znakova

Korak 5: Teorija rada značke s imenom

Dizajn sadrži tri kaskadno postavljena oscilatora za kontrolu LED ciklusa boja. Svaki od 10K otpornika i 47uF kondenzatora čini RC oscilator koji povremeno uključuje uključeni tranzistor. Tri RC oscilatora su kaskadna u lancu kako bi se spriječilo njihovo izbijanje iz ciklusa zbog čega treptanje izgleda nasumično oko znaka. Kad je tranzistor "uključen", struja prolazi kroz njegovu banku od 6 LED dioda i njihov otpornik za ograničavanje struje od 1K uzrokujući da ta grupa od 6 LED dioda treperi.

Evo lijepog objašnjenja osnovnog koncepta koji koristi jednu fazu (jedan oscilator i jedan tranzistor).

Korak 6: Sastavite komplet bedževa s imenom

Prilikom sastavljanja kompleta značke imena koristite shemu i dijagram postavljanja PCB -a.

Postoje dvije različite vrijednosti otpornika. Oni nisu zamjenjivi. Da biste ih držali ravnima, zabilježite vrijednosti na shemi i brojeve dijelova na dijagramu postavljanja. Otpornici nisu polarizirani. Mogu se umetnuti u bilo kojem smjeru.

Imajte na umu da postoje tri "banke" LED dioda D1-D6, D7-D12 i D13-D18. Svaka banka bi trebala biti u jednoj boji kako bi se uravnotežilo trenutno opterećenje, a također i za lijep vizualni efekt. Na primjer, LED diode D1-D6 mogu biti sve crvene, D7-D12 sve narančaste, a D13-D18 sve žute.

Kondenzatori su polarizirani. Obratite pažnju na oznaku "+" na dijagramu postavljanja i oznaku "-" na samom kondenzatoru. Oni očigledno ukazuju na suprotne pinove.

LED diode su također polarizirane. Obratite pažnju na oznaku "+" na dijagramu postavljanja. Duga iglica LED -a trebala bi biti u toj "+" rupi. "Ravna strana" LED diode trebala bi biti uz drugu rupu.

Zalijepite sva tri jastučića u potpunosti za svaku kopču u obliku novčića. Iako se ništa ne lemi na središnje jastučiće, kalajisanje pomaže u izgradnji jastučića kako bi se osigurao dobar kontakt sa odgovarajućom ćelijom novčića.

Nakon lemljenja, pritisnite prekidač nekoliko puta kako biste očistili kontakte od ostataka ili oksidacije.

Jedna od naljepnica može biti pričvršćena na središte popunjene značke s imenom.

Potporne igle ili magneti mogu se zalijepiti na stražnju stranu značke s imenom.

Pazite da ne spojite dvije kopče u obliku novčića zajedno dok se nosi Značka s imenom.

Korak 7: Digispark

Digispark je projekat otvorenog koda koji je izvorno finansiran putem Kickstartera. To je super-minijaturna ploča zasnovana na ATtiny-u Arduino koja koristi Atmel ATtiny85. ATtiny85 je 8 -polni mikrokontroler koji je bliski rođak tipičnog Arduino čipa, ATMega328P. ATtiny85 ima oko četvrtinu memorije i samo šest I/O pinova. Međutim, može se programirati iz Arduino IDE -a i još uvijek može pokrenuti Arduino kod bez problema.

Budući da je dizajn otvorenog koda, postoje mnoge varijacije na Digisparku. Ovdje su prikazani neki od najčešćih. Radit ćemo s nekoliko njih.

Pregled sheme trebao bi odmah postaviti pitanje: "Gdje je USB čip?"

Mikronukleus je čarolija koja omogućuje dizajnu Digisparka da radi bez čipa za USB sučelje. Micronucleus je bootloader dizajniran za AVR ATtiny mikrokontrolere s minimalnim USB sučeljem, alatom za učitavanje programa zasnovanim na libusb platformi i snažnim naglaskom na kompaktnosti pokretačkog programa. To je daleko najmanji USB bootloader za AVR ATtiny.

VOZAČ LIBUSB

libusb je C biblioteka koja pruža generički pristup USB uređajima. Namijenjeno je da će ga programeri koristiti za olakšavanje proizvodnje aplikacija koje komuniciraju s USB hardverom. Funkcionalnost libusba trebala bi biti automatski dostupna na Linuxu i OSX -u. Upravljački program, kao što je zadig, može biti potreban za Windows strojeve.

Korak 8: Digispark kao USB gumena patka

USB Rubber Ducky je omiljeni hakerski alat. To je uređaj za ubrizgavanje tastera prerušen u generički fleš disk. Računari ga prepoznaju kao običnu tastaturu i automatski prihvaćaju unaprijed programirano opterećenje pritiska na tipku pri više od 1000 riječi u minuti. Slijedite vezu kako biste saznali sve o Rubber Duckies iz Hak5, gdje možete kupiti i pravu ponudu. U međuvremenu, ovaj video vodič pokazuje kako koristiti Digispark poput Gumene patke. Još jedan video vodič prikazuje kako pretvoriti Rubber Ducky skripte za izvođenje na Digisparku.

Korak 9: CJMCU LilyTiny i NeoPixels

CJMCU LilyTiny koristi isti dizajn hardvera i pokretački program kao i Digispark. Međutim, LilyTiny je izgrađen na ljubičastoj ploči u obliku diska koja podsjeća na LilyPad ploče. Ovdje pročitajte više o LilyPad nosivim uređajima.

Bljeskalica LED BLINK

Naš prvi korak bit će bljeskanje LilyTiny -a sa primjerom LED bljeskanja samo kako bismo bili sigurni da su naši alati u redu.

Ako nemate instaliran Arduino IDE, učinite to prvo.

Slijedite ovdje navedene upute za učitavanje digistump podrške u Arduino IDE.

Učitajte primjer koda "Start":

Datoteka-> Primjeri-> Digispark_ Primjeri-> Start

Pritisnite dugme za otpremanje. IDE će vas uputiti da uključite ciljnu ploču. Kada to učinite, programer Digispark skenirat će USB portove za njega i programirati ATtiny85.

Nakon što se učitavanje završi, LED dioda bi trebala treptati.

Kao test, možete promijeniti OBA "kašnjenja (1000)" izraza u "kašnjenje (100)" i ponoviti.

Sada bi LED dioda trebala treptati deset puta brže (kašnjenje je promijenjeno s 1000 na 100).

LILYPAD NEOPIXEL MODULI

Povežite tri NeoPixel modula kako je prikazano ovdje.

Učitajte najnoviji demo kôd u IDE:

Datoteka-> Primjeri-> (za Digispark)-> NeoPixel-> strandtest

U kodu: Promijenite parametar 1 (broj piksela u traci) u 3Promijenite parametar 2 (broj pin -a Arduina) u 3

Prenesite i uživajte u svjetlosnoj emisiji - sve bez USB čipova!

Korak 10: USBasp - Atmel AVR USB programator

Kada kupujete sirovi ATtiny85 čip (poput dva 8 -pin DIP čipa u ovoj kutiji) od Mousera ili DigiKeya, on je potpuno prazan. Čipovi nemaju mikronukleus ili bilo koji drugi pokretački program na sebi. Morat će ih programirati. Na primjer, pomoću ISP-a (programatora u krugu).

USBasp je USB programer za Atmel AVR kontrolere. Jednostavno se sastoji od ATMega88 ili ATMega8 i nekoliko pasivnih komponenti. Programer koristi USB upravljački program samo za firmver, nije potreban poseban USB kontroler.

Umetnite ATtiny85 u Plugable Development Board (imajte na umu jedan indikator pin pin) i spojite ploču na USBasp kao što je prikazano ovdje.

Dodajte ATtiny podršku svom Arduino IDE-u (pogledajte detalje na High-LowTech-u):

U okviru postavki dodajte unos na popis URL adresa upravitelja ploče za:

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

Pod Alati-> Ploče-> Upravitelji odbora dodajte paket upravitelja ploča iz ATtinyja David A. Mellis.

Ovo će dodati ATtiny ploče na listu ploča, gdje sada možete odabrati …

Ploča: ATtiny25/45/85Procesor: ATtiny85Cat: Interni 1 MHz

[VAŽNA NAPOMENA: Nikada ne postavljajte sat na vanjski sat osim ako čip zapravo ima vanjski izvor sata.]

Učitajte primjer koda za "treptanje"

Promijenite LED_BUILTIN u 1 na tri mjesta na toj skici i prenesite je na ATtiny85 koristeći USBasp.

Pluggable DevBoard LED dioda bi sada trebala treptati baš kao što je LED dioda LilyTiny to učinila.

Fusnota - Korištenje Pluggable DevBoarda kao Digisparka:

Tehnički, ovdje koristimo Pluggable DevBoard kao proboj za priključivanje USBaspa, a ne kao Digispark. Da biste ga koristili kao Digispark, mikrokontroler će morati biti programiran sa mikronukleusnim bootloadom koji se može preuzeti ovdje.

Korak 11: BitHead ATtiny85 komplet za nošenje

BitHead je HackerBox super-seksi lobanja maskote. Ovog mjeseca dolazi u obliku PCB-a spreman za rock ATtiny85 micro, piezo zujalicu i nekoliko NeoPixel očnih jabučica.

Sadržaj kompleta:

• Prilagođena crna BitHead štampana ploča
• Dvije kopče za ćelije u obliku novčića CR2032
• 8pin DIP utičnica
• 8pin DIP ATtiny85 Integrirano kolo
• Pasivni Piezo zujalica
• Dvije okrugle LED diode od 8 mm NeoPixel
• 10uf kondenzator
• Klizni prekidač
• JST-PH utičnica sa pigtail-om

Korak 12: BitHead nosivi sklop

Budući da se PCB sitotisak koristi za umjetnička djela, tipični indikatori sitotiska nisu prisutni na PCB -u. Umjesto toga, oni su ovdje prikazani kao dijagram montaže. Pažljivo usmjerite zujalicu, kondenzator, utičnicu DIP8 i oba NeoPixela prema oznakama na ovoj shemi montaže. Kablovi na NeoPixel -ima imaju široku tačku nekoliko milimetara niže od plastične kupole. Teško je proći kroz rupe na PCB -u, pa može pomoći pri odsijecanju kabela neposredno iznad ovih prije umetanja. Ostavite dovoljno kabela da se protežu kroz PCB za lemljenje.

Ne zaboravite u cijelosti pokriti sva tri jastučića za kopče u obliku novčića s lemljenjem. Iako se ništa ne lemi na središnje jastučiće, njihovo kalajisanje pomaže u izgradnji jastučića kako bi se osigurao dobar kontakt.

Korak 13: BitHead nosivo programiranje

Priložena skica "WearableSkull.ino" demonstrira kontrolu BitHead -ovog zujalice i LED dioda sa ATtiny85.

Koristite Pluggable DevBoard za programiranje skice u ATtiny85.

Da bismo koristili NeoPixel biblioteku, moramo povećati internu brzinu takta sa 1MHz na 8MHz u okviru Tools-> Clock. Kad god promijenite brzinu takta, morate izvršiti operaciju "Burn Bootloader" pod alatima, pa to učinite i sada.

Otpremite BitHead demo program na ATtiny85, pažljivo izvucite čip malim odvijačem, umetnite čip (orijentacija uma) u BitHead, okrenite prekidač i ako je sve u redu … ŽIVO je!

Možete se igrati sa svjetlima i zvucima. Pogledajte koliko je vremena potrebno da se razbolite od ciklusa "opekotina i učenja" ubacivanja i izvlačenja čipa. Dobrodošli nazad u osamdesete.

Korak 14: BitHead PCB mini-značka

Ova alternativna primjena BitHead PCB maskote zahtijeva dvije LED diode od 5 mm koje samo trepere za očne jabučice umjesto dva NeoPixela. Budući da LED diode same trepere, nisu potrebna upravljačka kola.

PRIPREMITE LED diode

Kablovi na dvije LED diode imaju široku tačku nekoliko milimetara niže od plastične kupole. Teško je proći kroz rupe na PCB -u. Odrežite elektrode neposredno iznad širokih tačaka kao što je prikazano na slici. Ostavite dovoljno kabela da se samo produže kroz PCB za lemljenje.

ZADNJA STRANA PCB -a

Samotrepećuće LED diode zahtijevaju samo jednu od dvije kopče za bateriju. Skratite gornje jastučiće za baterije kao što je prikazano na slici. Koristite jednu od žica odrezanih od LED dioda kao žicu za kratki spoj.

Zakačite sva tri jastučića za donju kopču u obliku novčića s lemljenjem. Iako se ništa ne lemi na središnju podlogu, kalajisanje pomaže u izgradnji jastučića kako bi se osigurao dobar kontakt sa ćelijom novčića.

Okrećite kopču u obliku novčića kako je prikazano na sitotisku i lemite dva jezička na mjesto.

PREDNJA STRANA PCB -a

Pažljivo orijentirajte obrezane LED diode prema oznakama "ravne tačke" na slici. Kablovi ulaze u središnje dvije rupe, ostavljajući dvije vanjske rupe neiskorištene. Lagano stisnite elektrode tako da odgovaraju razmaku rupa, a zatim lagano ugurajte LED diodu na mjesto.

Sa LED diodama i prekidačem umetnutim s prednje strane PCB -a. Lemite njihove izvode na stražnjoj strani PCB -a.

ZAVRŠNI DODIRI

Lemljeni vodovi u ravnini izrezani sa stražnje strane PCB-a.

Umetnite ćeliju novčića.

Pritisnite prekidač nekoliko puta kako biste očistili kontakte od prljavštine ili oksidacije.

NEOBVEZNA TREPANACIJA

Budući da se gornja kopča u obliku novčića ne koristi, postoji prostor za bušenje rupe za pričvršćivanje kugličnog lanca ili remena.

Korak 15: Hakirajte planetu

Ako ste uživali u ovom Instrucable -u i želite da vam ovakva kutija elektronike i projekata računarske tehnologije svakog mjeseca stiže izravno u vaše poštansko sanduče, pridružite nam se OVDJE.

Javite se i podijelite svoj uspjeh u komentarima ispod ili na Facebook stranici HackerBoxes. Svakako nas obavijestite ako imate pitanja ili trebate pomoć oko bilo čega. Hvala vam što ste dio HackerBox -a. Molimo da vaše prijedloge i povratne informacije stižu. HackerBox -ovi su VAŠE kutije. Napravimo nešto sjajno!