HackerBox 0025: Flair Ware: 15 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Flair Ware - Tässä kuussa HackerBox Hackers rakentaa erilaisia elektronisia tunnelmia käytettäväksi puettavina, demoina tai jopa juhlakoristeina. Tämä ohjekirja sisältää tietoja HackerBox #0025: n kanssa työskentelystä, jonka voit noutaa täältä, kun tavaraa riittää. Lisäksi, jos haluat saada tällaisen HackerBoxin postilaatikkoosi joka kuukausi, tilaa HackerBoxes.com ja liity vallankumoukseen!

HackerBox 0025: n aiheet ja oppimistavoitteet:

• Kokoa yksinkertainen nappisolukäyttöinen piirilevy, jossa on itsestään vilkkuva LED
• Ota käyttöön puettavat nimimerkit tutkimalla porrastettuja analogisia oskillaattoreita
• Kokeile useita Digispark -laitteita pienoiskoossa oleviin Arduino -projekteihin
• Yhdistä puettavat LilyPad-moduulit, mukaan lukien NeoPixel-värilliset LEDit
• Ohjelmoi tyhjät ATtiny85 -mikrokontrollerit USBasp: n avulla

HackerBoxes on kuukausittainen tilauslaatikkopalvelu DIY -elektroniikalle ja tietotekniikalle. Olemme harrastajia, tekijöitä ja kokeilijoita. Olemme unelmien haaveilijoita. HACK PLANET!

Vaihe 1: HackerBox 0025: Laatikon sisältö

• HackerBoxes #0025 Kerättävä viitekortti
• Käytettävä LED -tähti
• Väripyöräilyn nimi -merkkisarja
• Käytettävä BitHead ATtiny85 -sarja
• Liitettävä Digispark DevBoard
• Extra ATtiny85 8DIP -mikro -ohjain
• CJMCU LilyTiny Digispark -moduuli
• Kolme LilyPad NeoPixel -moduulia
• LilyPad -kolikkomoduuli
• CR2032 Litium -kolikkokennot
• USBasp Atmel AVR USB -ohjelmoija
• Vihreä prototyyppilauta 4x6cm
• Rintaneula selkä
• Kutistusletku - 100 kpl
• Tinaprojektilaatikko
• Ainutlaatuinen HackerBoxes -tarra
• Ainutlaatuinen HackerBoxes -neulelakki

Muutamia muita asioita, joista on apua:

• Juotosrauta, juote ja perusjuottotyökalut
• Tietokone ohjelmistotyökalujen suorittamiseen

Mikä tärkeintä, tarvitset seikkailutunnetta, DIY -henkeä ja hakkereiden uteliaisuutta. Hardcore DIY -elektroniikka ei ole triviaali harrastus, emmekä kastele sitä puolestasi. Tavoitteena on edistyminen, ei täydellisyys. Kun jatkat ja nautit seikkailusta, voit saada paljon tyydytystä uuden tekniikan oppimisesta ja toivottavasti joidenkin projektien toimivuudesta. Suosittelemme, että otat jokaisen askeleen hitaasti, huomioi yksityiskohdat ja älä epäröi pyytää apua.

Usein kysyttyjä kysymyksiä: Tarvitsemme todella suuren palveluksen HackerBoxin jäseniltä. Käytä muutama minuutti ja tutustu HackerBoxes -sivuston usein kysyttyihin kysymyksiin ennen kuin otat yhteyttä tukeen. Vaikka haluamme tietysti auttaa kaikkia jäseniä niin paljon kuin tarvitaan, useimmat tukisähköpostimme sisältävät yksinkertaisia hallinnollisia kysymyksiä, jotka on selkeästi käsitelty usein kysytyissä kysymyksissä. Kiitos ymmärryksestä!

Vaihe 2: Ilmaise itseäsi puettavilla vaatteilla

Meidän on puhuttava sinun tahdostasi. Käytettävä elektroniikka voi olla räikeä tapa oppia pienentämisestä, tehon vähentämisestä ja esteettisestä piirilevyasettelusta. Voit todella ilmaista itseäsi tällaisilla projekteilla. Käytä niitä, koristele työtilaasi tai jopa käytä niitä juhlakoristeina. Ole luova ja jaa oma puettava talvinen ihmemaasi maailman kanssa!

Vaihe 3: Käytettävä LED -tähti

Aloitetaan esimerkillä, joka on yksinkertaisuudessaan melko tyylikäs. Tässä mallissa on viisi itsestään vilkkuvaa 5 mm: n LEDiä. Koska nämä LEDit vilkkuvat itsestään, ulkoisia ohjauspiirejä ei tarvita. Ainoat muut osat ovat CR2032 -nappiparisto ja virtakytkin.

Kokoonpano: Suuntaa nappiparistinpidike ja viisi LEDiä piirilevyjen merkintöjen mukaisesti. Huomaa, että jokaisella LEDillä on "tasainen puoli", joka näkyy taululla. Ennen akun kiinnittimen asettamista tinaa kaikki kolme tyynyä kokonaan juotoksella. Vaikka mitään ei juoteta keskityynyyn, tinaus auttaa rakentamaan tyynyä hieman, jotta varmistetaan hyvä kosketus kolikkokennon negatiivisen pinnan kanssa. Käytä juottamisen jälkeen kytkintä useita kertoja poistaaksesi kontaktit roskista tai hapettumisesta.

Vaihe 4: Väripyöräilynimimerkki

Tässä pienoismallisessa nimimerkissä on kahdeksantoista LEDiä, joiden värinvaihtotoimintoja ohjaavat täysin analogiset oskillaattorit. Tämä analoginen muotoilu muistuttaa meitä siitä, että mikrokontrollereita, niin paljon kuin rakastamme niitä, ei aina vaadita mielenkiintoisten tulosten saamiseksi. Valmis piirikorttikokoonpano voidaan käyttää vilkkuvana nimikorttina.

Sarjan sisältö:

• Mukautettu violetti painettu piirilevy
• Kaksi CR2032 -nappipidikettä
• Kuusi PUNAISTA 3 mm LEDiä
• Kuusi oranssia 3 mm LEDiä
• Kuusi keltaista 3 mm LEDiä
• Kolme 9014 NPN -transistoria
• Kolme 47uF kondensaattoria (huomaa, että on myös yksi 10uF kondensaattori)
• Kolme 1K ohmin vastusta (ruskea-musta-punainen)
• Kolme 10K ohmin vastusta (ruskea-musta-oranssi)
• Liukukytkin
• JST-PH-pistorasia letillä
• Tarra kolmella vaihdettavalla kyltillä

Vaihe 5: Nimimerkin toimintateoria

Suunnittelussa on kolme porrastettua oskillaattoria LED-värinvaihdon ohjaamiseksi. Jokainen 10K -vastuksista ja 47uF -kondensaattoreista muodostaa RC -oskillaattorin, joka ajoittain työntää siihen liittyvän transistorin päälle. Kolme RC -oskillaattoria on ketjutettu ketjuun pitämään ne pyöräilemässä pois vaiheesta, jolloin vilkkuminen näyttää satunnaiselta merkin ympärillä. Kun transistori on "päällä", virta kulkee 6 LED -valon ja niiden 1K -virranrajoitusvastuksen läpi, jolloin 6 LED -valon merkkivalo vilkkuu.

Tässä on mukava selitys peruskäsitteestä käyttämällä yhtä vaihetta (yksi oskillaattori ja yksi transistori).

Vaihe 6: Nimikorttisarjan kokoonpano

Käytä kaaviokuvaa ja piirilevyjen sijoituskaaviota kootessasi Name Badge -sarjaa.

Vastuksilla on kaksi eri arvoa. Ne eivät ole keskenään vaihdettavissa. Pidä ne suorana muistiin kaavion arvot ja sijoituskaavion osanumerot. Vastukset eivät ole polarisoituneita. Ne voidaan asettaa kumpaankin suuntaan.

Huomaa, että LED-valoja D1-D6, D7-D12 ja D13-D18 on kolme "pankkia". Jokaisen pankin pitäisi olla kaikki yksi väri, jotta voidaan tasapainottaa nykyinen kuormitus ja myös mukava visuaalinen vaikutus. Esimerkiksi LEDit D1-D6 voivat olla punaisia, D7-D12 kaikki oransseja ja D13-D18 kaikki keltaisia.

Kondensaattorit ovat polarisoituja. Huomaa "+"-merkintä sijoitus digramissa ja "-"-merkintä itse kondensaattorissa. Nämä osoittavat ilmeisesti vastakkaiset nastat.

LEDit ovat myös polarisoituja. Huomaa sijoituskaavion "+" -merkintä. LED -valon pitkän nastan tulee olla siinä "+" -reiässä. LEDin "litteän puolen" tulee olla MUUN reiän vieressä.

Tina juottamalla kaikki kolme nappulaa jokaista nappiparistoleikettä varten. Vaikka mitään ei juoteta keskityynyihin, tinaus auttaa rakentamaan tyynyn ja varmistamaan hyvän kosketuksen kyseiseen kolikkokennoon.

Käytä juottamisen jälkeen kytkintä useita kertoja poistaaksesi kontaktit roskista tai hapettumisesta.

Yksi tarroista voidaan kiinnittää täytetyn nimimerkin keskelle.

Nastatuki tai magneetit voidaan liimata nimikyltin taakse.

Varo, ettet lyhennä kahta nappisolkileikettä yhteen, kun nimikorttia käytetään.

Vaihe 7: Digispark

Digispark on avoimen lähdekoodin projekti, joka rahoitettiin alun perin Kickstarterin kautta. Se on superminiatyyri ATtiny-pohjainen Arduino-yhteensopiva levy, joka käyttää Atmel ATtiny85: tä. ATtiny85 on 8 -nastainen mikro -ohjain, joka on tyypillisen Arduino -sirun, ATMega328P: n läheinen serkku. ATtiny85 -muistissa on noin neljännes muistista ja vain kuusi I/O -nastaa. Se voidaan kuitenkin ohjelmoida Arduino IDE: stä ja se voi silti ajaa Arduino -koodia ilman häiriöitä.

Koska kyseessä on avoimen lähdekoodin malli, Digisparkissa on monia muunnelmia. Jotkut yleisimmistä on esitetty tässä. Työskentelemme parin kanssa.

Kaavion tarkistamisen pitäisi heti herättää kysymys: "Missä on USB -siru?"

Micronucleus on taika, jonka avulla Digispark -muotoilu toimii ilman USB -liitäntäpiiriä. Micronucleus on käynnistyslatain, joka on suunniteltu AVR ATtiny -mikro-ohjaimille ja jossa on minimaalinen usb-käyttöliittymä, monialustainen libusb-pohjainen ohjelmien lataustyökalu ja jossa korostetaan voimakkaasti käynnistyslataimen kompaktiutta. Se on ylivoimaisesti pienin USB -käynnistyslatain AVR ATtiny -laitteelle.

LIBUSB -KULJETIN

libusb on C -kirjasto, joka tarjoaa yleisen pääsyn USB -laitteisiin. Se on tarkoitettu kehittäjien käytettäväksi helpottamaan sovellusten tuottamista, jotka kommunikoivat USB -laitteiston kanssa. Libusbin toiminnallisuuden pitäisi olla automaattisesti käytettävissä Linuxissa ja OSX: ssä. Ohjain, kuten zadig, saattaa olla tarpeen Windows -koneille.

Vaihe 8: Digispark USB -kumina

USB Rubber Ducky on suosikki hakkerityökalu. Se on näppäinruiskutuslaite, joka on naamioitu yleiseksi flash -asemaan. Tietokoneet tunnistavat sen tavallisena näppäimistönä ja hyväksyvät automaattisesti sen esiohjelmoidun näppäinpainalluksen, joka on yli 1000 sanaa minuutissa. Seuraa linkkiä ja opi kaikki Hak5: n Rubber Duckiesista, josta voit myös ostaa oikean tarjouksen. Tällä välin tämä video -opetusohjelma näyttää kuinka käyttää Digisparkia, kuten Rubber Ducky. Toinen video -opetusohjelma näyttää, miten Rubber Ducky -skriptit voidaan muuntaa toimimaan Digisparkissa.

Vaihe 9: CJMCU LilyTiny ja NeoPixels

CJMCU LilyTiny käyttää samaa laitteistoa ja käynnistyslatainta kuin Digispark. LilyTiny on kuitenkin rakennettu violetille, levyn muotoiselle PCB: lle, joka muistuttaa LilyPad-levyjä. Lue lisää LilyPad -puettavista laitteista täältä.

FLASH LED BLINK

Ensimmäinen askeleemme on vilkaista LilyTiny LED -vilkkuesimerkillä vain varmistaaksemme, että työkalumme ovat kunnossa.

Jos sinulla ei ole Arduino IDE: tä asennettuna, tee se ensin.

Lataa digistump -tuki Arduino IDE -laitteeseen noudattamalla näitä ohjeita.

Lataa esimerkkikoodi "Käynnistä":

Tiedosto-> Esimerkit-> Digispark_Examples-> Start

Paina latauspainiketta. IDE neuvoo sinua kytkemään kohdetaulun. Kun olet tehnyt niin, Digispark -ohjelmoija etsii sen USB -portit ja ohjelmoi ATtiny85.

Kun lataus on valmis, LED -valon pitäisi vilkkua.

Testinä voit muuttaa Molemmat "delay (1000)" -lausekkeet "delay" (100) ja uudelleenlauseiksi.

Nyt LED -valon pitäisi vilkkua kymmenen kertaa nopeammin (viive muutettu 1000: sta 100: een).

LILYPAD NEOPIXEL -MODULIT

Kytke kolme NeoPixel -moduulia, kuten tässä on esitetty.

Lataa strandtest -esittelykoodi IDE: hen:

Tiedosto-> Esimerkit-> (Digisparkille)-> NeoPixel-> strandtest

Koodissa: Vaihda parametri 1 (nauhan pikselimäärä) arvoon 3 Vaihda parametri 2 (Arduino -nastainen numero) arvoon 3

Lataa ja nauti valoshow'sta - kaikki ilman USB -siruja!

Vaihe 10: USBasp - Atmel AVR USB -ohjelmoija

Kun ostat raa'an ATtiny85 -sirun (kuten kaksi tässä pakkauksessa olevaa 8 -nastaista DIP -sirua) Mouserilta tai DigiKeyltä, se on täysin tyhjä. Siruissa ei ole mikrotumaa tai muuta käynnistyslatainta. Ne on ohjelmoitava. Esimerkiksi käyttämällä ISP: tä (piirin sisäinen ohjelmoija).

USBasp on USB-sisäänrakennettu ohjelmoija Atmel AVR -ohjaimille. Se koostuu yksinkertaisesti ATMega88: sta tai ATMega8: sta ja muutamasta passiivisesta komponentista. Ohjelmoija käyttää vain laiteohjelmistoa käyttävää USB-ohjainta, eikä siihen tarvita erityistä USB-ohjainta.

Aseta ATtiny85 Plugable Development Board -laitteeseen (huomioi nastan yksi ilmaisin) ja kytke kortti USBasp: iin tässä kuvatulla tavalla.

Lisää ATtiny-tuki Arduino IDE -laitteeseesi (katso yksityiskohdat High-LowTech):

Lisää asetusten alla merkintä hallituksen ylläpitäjien URL -osoitteiden luetteloon seuraaville:

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

Lisää David A. Mellisin ATtiny-levynhallintapaketti kohtaan Työkalut-> Taulut-> Hallituksen hallitsijat.

Tämä lisää ATtiny -levyt taululuetteloon, jossa voit nyt valita…

Taulu: ATtiny25/45/85 Prosessori: ATtiny85Kello: Sisäinen 1 MHz

[TÄRKEÄ HUOMAUTUS: Älä koskaan aseta kelloa ulkoiseksi kelloksi, ellei sirulla ole ulkoista kellolähdettä.]

Lataa esimerkki "vilkkua"

Vaihda LED_BUILTIN arvoksi 1 kolmesta luonnoksen paikasta ja lataa se ATtiny85 -laitteeseen USBasp -liitännän avulla.

Pluggable DevBoard -LED -valon pitäisi nyt vilkkua aivan kuten LilyTiny -LED -valo.

Alaviite - Pluggable DevBoardin käyttäminen digiparkina:

Käytännössä käytämme Pluggable DevBoardia tässä USBasp -laitteen liittämiseen, ei Digisparkina. Jos haluat käyttää sitä Digisparkina, mikro -ohjain on ohjelmoitava mikrotuma -käynnistyslatauksella, joka voidaan ladata täältä.

Vaihe 11: Käytettävä BitHead ATtiny85 -sarja

BitHead on HackerBoxin superseksikäs maskotti. Tässä kuussa hän on PCB-muodossa valmis rokkaamaan ATtiny85-mikron, pietsosummerin ja pari NeoPixel-silmämunaa.

Sarjan sisältö:

• Mukautettu musta BitHead -piirilevy
• Kaksi CR2032 -nappipidikettä
• 8 -nastainen DIP -liitäntä
• 8 -nastainen DIP ATtiny85 -piiri
• Passiivinen pietsosummeri
• Kaksi 8 mm: n pyöreää NeoPixel -LEDiä
• 10uf kondensaattori
• Liukukytkin
• JST-PH-pistorasia letillä

Vaihe 12: BitHead -puettava kokoonpano

Koska PCB -silkkipainoa käytetään taideteoksissa, tyypillisiä silkkipainoindikaattoreita ei ole piirilevyssä. Sen sijaan ne on esitetty tässä kokoonpanokaaviona. Suuntaa summeri, kondensaattori, DIP8 -liitäntä ja molemmat NeoPixelit varovasti tämän asennuskaavion merkintöjen mukaisesti. NeoPixels -johtojen leveä kärki on muutaman millimetrin päässä muovikupolista. Näitä on vaikea päästä läpi PCB -reikistä, joten se voi auttaa leikkaamaan johdot pois näiden yläpuolelta ennen asettamista. Muista jättää riittävästi johtimia, jotka ulottuvat piirilevyn läpi juottamista varten.

Muista tinata kaikki kolme nappiparistolevyjen tyynyä juotoksella. Vaikka mitään ei juoteta keskimmäisiin tyynyihin, niiden tinominen auttaa rakentamaan tyynyn hyvän kontaktin varmistamiseksi.

Vaihe 13: BitHead Wearable -ohjelmointi

Liitteenä oleva luonnos "WearableSkull.ino" osoittaa BitHeadin summerin ja LEDien ohjaamisen ATtiny85 -laitteesta.

Ohjelmoi luonnos ATtiny85 -laitteeseen Pluggable DevBoardin avulla.

Jos haluat käyttää NeoPixel-kirjastoa, meidän on nostettava sisäinen kellotaajuus 1 MHz: stä 8 MHz: iin Työkalut-> Kello. Aina kun muutat kellotaajuutta, sinun on suoritettava "Burn Bootloader" -toiminto työkalujen alla, joten tee se myös nyt.

Lataa BitHead -demo -ohjelma ATtiny85 -laitteeseen, pistä siru varovasti ulos pienellä litteällä ruuvimeisselillä, kytke siru (mielen suunta) BitHeadiin, käännä kytkin ja jos kaikki on oikein… SE ON ELÄVÄ!

Voit leikkiä valojen ja äänien kanssa. Katso kuinka kauan kestää sairastua "polta ja opi" -sykliin, jossa siru ponnahtaa sisään ja ulos. Tervetuloa takaisin 1980 -luvulle.

Vaihe 14: BitHead PCB Mini-Badge

Tämä vaihtoehtoinen BitHead-maskottipiirilevyn sovellus vaatii kaksi 5 mm: n itsesäteilevää LED-valoa silmämunille kahden NeoPixelin sijasta. Koska LEDit vilkkuvat itsestään, ohjauspiirejä ei tarvita.

VALMISTA LEDIT

Kahden LEDin johtimien leveä kärki on muutaman millimetrin päässä muovikupolista. Näitä on vaikea päästä läpi PCB -reikistä. Katkaise johtimet leveiden pisteiden yläpuolelta kuvan osoittamalla tavalla. Varmista, että jätät tarpeeksi johtoja, jotka ulottuvat vain piirilevyn läpi juottamista varten.

PCB: N TAKAISIN

Itse vilkkuvat LED-valot tarvitsevat vain yhden kahdesta akun pidikkeestä. Lyhennä akun ylemmät tyynyt kuvan mukaisesti. Käytä yhtä LED -valoista leikattua johtoa oikosulkujohtimena.

Tina kaikki kolme tyynyä alempien nappiparistoleikkeiden kanssa juottamalla. Vaikka mitään ei juoteta keskityynyyn, tinaaminen auttaa rakentamaan tyynyn ja varmistamaan hyvän kosketuksen kolikkokennoon.

Suuntaa nappipariston pidike silkkipainan osoittamalla tavalla ja juota kaksi kielekettä paikalleen.

PCB: N ETUPUOLI

Suuntaa leikatut LED -valot varovasti kuvassa olevien tasaisten pisteiden merkintöjen mukaan. Johdot menevät keskelle kahteen reikään jättäen kaksi ulkoreikää käyttämättä. Purista johtoja hieman yhteen reikien etäisyyden mukaan ja keinuta sitten LED -valoa varovasti paikalleen.

Kun merkkivalot ja kytkin on asetettu piirilevyn etupuolelle. Juotos niiden johdot piirilevyn takana.

VIIMEISTELYT

Tasaisesti leikatut juotetut johdot piirilevyn takaa.

Aseta nappiparisto paikalleen.

Käytä kytkintä useita kertoja poistaaksesi kontaktit roskista tai hapettumisesta.

VALINNAINEN TREPANATION

Koska ylempää kolikkoklipsiä ei käytetä, on tilaa porata reikä kuulaketjun tai kaulanauhan kiinnittämistä varten.

Vaihe 15: hakata planeettaa

Jos olet nauttinut tästä opetusohjelmasta ja haluat, että tällainen elektroniikka- ja tietotekniikkaprojekti toimitetaan postilaatikkoosi joka kuukausi, liity meihin tilaamalla TÄSTÄ.

Ota yhteyttä ja jaa menestyksesi alla olevissa kommenteissa tai HackerBoxesin Facebook -sivulla. Kerro meille toki, jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset apua missä tahansa. Kiitos, että olet osa HackerBoxesia. Pidä ehdotuksesi ja palautteesi tulossa. HackerBoxes ovat SINUN laatikoitasi. Tehdään jotain hienoa!