Hakkeroitava joulukortti ja -koriste: 6 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Vilkkuvat ja piippaavat lomakortit ovat aina kiehtoneet meitä. Tämä on hakkeroitava DIY -versio, joka on valmistettu ATtiny13A: sta ja muutamasta LEDistä - paina painiketta, jos haluat toistaa lyhyen valonäytön puussa. Lähetämme nämä ystäville ja perheelle tänä vuonna. Se on käsintehty, hakkeroitava lahja, ja sen rakentaminen oli hauskaa. Tämä opettavainen selittää suunnittelumme, niin voit napata avoimen lähdekoodin tiedostot ja rakentaa omasi.

Kortti on myös kunnianosoitus Vellemanin vilkkuvaan joulukuusenkoristepakkaukseen ja kit-biz-viittaus Adafruit Promiseen. (Tiesitkö, että Vellemanilla on nixie -putkikello? Todellako!)

Voit ostaa kopion kortistamme Seeed Studiosta. Kokoonpanetut kortit ovat (15 dollaria), ja pakkaus seikkailunhaluisille juottajille on 12 dollaria. Voit myös nähdä tämän artikkelin alkuperäisellä muotoilulla osoitteessa DangerousPrototypes.com.

Vaihe 1: Laitteisto - ATtiny13A

Kaavio ja piirilevy tehtiin Cadsoft Eaglen ilmaisversiolla. Lataa uusimmat suunnittelutiedostot ja laiteohjelmisto projektin Google Code -sivulta.

AVR ATTINY-13A

Pieni ATMEL ATtiny13A -mikro -ohjain (IC1) on piirin aivot. Yksi nasta (PWM) vilkuttaa valoja, useimpia muita nastoja käytetään ohjelmointiin ja virtalähteeseen. Voit saada samanlaisia tehosteita 555 -ajastimella tai erillisillä komponenteilla, mutta tavoitteemme on oppia uudesta mikrokontrolleriperheestä ja tehdä jotain hakkeroinnista helppoa.

ATtiny tarvitsee 10K vetovastus (R1) pitääkseen nollaustapin korkealla. 0.1uF -kondensaattori (C1) irrottaa sirun virtalähteestä.

Vaihe 2: Laitteisto - ohjelmointi ja akku

ATtiny-mikrokontrollerit on ohjelmoitu kuuden nastaisen järjestelmäohjelmointiyhteyden (ISP) kautta. Internet -palveluntarjoajan otsikko on suunnattu kortin takaosaan. Teimme ohjelmointianturin, jotta vältetään tapin otsikon juottaminen levylle.

Virta saadaan piirilevyn takana olevasta 3 voltin, 20 mm: n litium -nappikennosta (BAT1). Haltijan tulee toimia 2025- tai 2032 -nappiparien kanssa. ATtiny toimii eri jännitteillä, jopa 1,8 volttiin.

Vaihe 3: Laitteisto - puu -LEDit

Puun LEDit

Pienet, välkkyvät joulukuusilamppumme ovat 0805 pinta-asennettavia LED-valoja (LED1-10). Jokaisessa LEDissä on virranrajoitusvastus (R3-12). Käytimme 390ohm vastuksia, noin 3mA 3 voltilla ja 8mA 5 voltilla kehityksen aikana. Kaikki 10 LEDiä yhdessä käyttävät noin 30 mA, kun ne saavat virtaa akusta.

30 mA on liian suuri virta ATtiny -nastojen lähteeksi tai uppoamiseen. Sen sijaan NPN -transistori (T1) vaihtaa LEDien maadoitusliitäntää. Transistorit vaativat myös perusvastuksen (R2) rajoittaakseen kuinka paljon virtaa vedetään mikro -ohjaimen tapista. LED -valot on kytkettävä oikeaan suuntaan tai ne eivät syty. Läpireikisissä LED-valoissa on yleensä yksi pidempi johto, joka osoittaa positiivisen syöttöpuolen (anodi). SMD -LEDeissä on vihreä reuna ja joskus nuoli takana, mikä osoittaa maadoitusyhteyden (katodin). Tämä taulukko näyttää oikean suunnan kullekin LEDille, maadoitusliitännän tulee osoittaa samaan suuntaan kuin nuoli.

Vaihe 4: Laitteisto - PCB ja varaosaluettelo

Kaavio ja piirilevy tehtiin Cadsoft Eaglen ilmaisversiolla. Lataa uusimmat suunnittelutiedostot ja laiteohjelmisto projektin Google Code -sivulta. Teimme piirilevyt Seeed Studion Propaganda -palvelulla, tilauksemme ylimääräiset levyt ovat Seeed -myymälässä. Odotimme vihreitä piirilevyjä, mutta saimme mustia - lopulliset piirilevyt ovat punaisia.

Luomme jouluaiheisen vian, komponentit ja silkkipainan. Tämä on ensimmäinen yritys, ehkä siitä tulee lomaperinne, jota parannamme vuosi vuodelta. Lopullisessa piirilevyssä pitäisi olla näkyvät hopeiset läpiviennit puussa, emme tehneet niistä tarpeeksi suuria prototyypissä. Poistimme myös vuoden, joten jos sitä ei toimiteta ajoissa jouluksi, sitä voidaan käyttää myöhemmin.

Tämä on kaksikerroksinen piirilevy, jossa on osia molemmin puolin. Aloitimme edestä, juotimme suuria osia, kuten mikrokontrollerin (IC1) ja kytkimen (S1), ja lisäsimme sitten pienempiä passiiveja, kuten vastuksia ja kondensaattoreita. Akkupidike menee piirilevyn takaosaan, me juotimme sen viimeiseksi, joten työtaso pysyi tasaisena ja vakaana työskennellessämme edessä.

Jos juotat piirilevyä itse, varmista, että sinulla on pinsetit, joissa on terävät päät osien sijoittamista ja pitämistä varten. Tarvitset myös virtausta, jotta kaikki virtaa, ja kuparisykkiä ylimääräisen juotteen puhdistamiseen. Käytämme Blu-Tackia kaikkeen muuhun.

Osaluettelo

Nimi	Määrä	Arvo (koko)
IC1	1	AVR ATtiny13A (SOIC-8)
C1	1	0.1uf -kondensaattori (0805)
T1	1	NPN 200ma+ 100hfe+ transistori (SOT23)
R1	1	10 000 ohmin (10K) vastus (0805)
R2-R12	10	390 ohmin (390R) vastus (0805)
LED1-10	10	LEDit, eri värit (0805)
S1	1	Minikosketuskytkin (SMD)
BAT	1	20 mm paristopidike (SMD)
CELL	1	20 mm: n akku (CR-2025)

Vaihe 5: Laiteohjelmisto

Laiteohjelmisto on kirjoitettu C-kirjaimella käyttäen avoimen lähdekoodin AVR-GCC-kääntäjää AVRStudion kanssa. Lataa uusimmat suunnittelutiedostot ja laiteohjelmisto projektin Google Code -sivulta. Ohjelmoi laiteohjelmisto 6 -nastaisen ISP -ohjelmointiotsikon kautta jollakin STK500- tai USBtinyISP -ohjelmalla. Sivuttaen huomion, olemme todella innoissamme avoimen lähdekoodin kääntäjän käyttämisestä tähän projektiin.

Kun piiriin syötetään virtaa, ATtiny suorittaa yksinkertaisen ohjelman, joka pulssii joulukuusen valot. Kun ohjelma päättyy, siru nukkuu, kunnes se nollataan painikkeen painalluksella tai pariston vaihdolla.

Häipymisohjelma käyttää ohjelmiston pulssileveysmodulaatiota himmentämään LEDit. ATtiny13A: ssa on laitteisto -PWM, mutta se lähettää ISP -nastat, jotka ovat jo varattuja. On mahdollista jakaa ohjelmointitappeja muiden toimintojen kanssa, vaikka emme olleet valmiita tekemään sitä tässä projektissa.

Kun ohjelma on valmis, siru menee vain nukkumaan ikuisesti. Tämä on eri asia kuin monet mikro -ohjainohjelmat, jotka palaavat lepotilasta nastanvaihdon keskeytyksen jälkeen. Painikkeen painaminen nollaa ATtiny -ohjelman ja käynnistää ohjelman uudelleen.

Vaihe 6: Vie eteenpäin

Meillä on paljon ideoita tulevia lomakortteja varten - useita LED -kanavia, väriä vaihtavia LED -valoja, ääni, kiihtyvyysmittarin ohjaus, kapasitiivinen kosketusanturi, LCD -näytöt, paperi, juhlallisesti leikatut piirilevyt ja paljon muuta. Emme käyttäneet käynnistyslatainta tässä projektissa, mutta tässä keskustellaan mahdollisista vaihtoehdoista.

Mitä sinä tekisit? Onko sinulla kortteja hakkeroita tai ideoita tuleville korteille? Hanki sellainen

Seeed Studiossa kortti on koottu tai sarja. Sarja sisältää 0805-kokoiset pinta-asennusosat, se ei ole kaikille. Tämä on ensimmäinen projektimme, jota tarjotaan sarjana. Odotamme innolla, kuinka moni on kiinnostunut SMD -sarjasta. Tämä on hyvin rajallinen, todennäköisesti 100-200, joten hanki omasi ajoissa!

• Luo oma korttisi avoimen lähdekoodin suunnittelutiedostoistamme ja laiteohjelmistostamme.
• Koottu kortti maksaa 15 dollaria Seeed Studiossa. Piirilevy on punainen. Laiteohjelmisto ohjelmoitu ja akku mukana.
• Setti maksaa 12 dollaria Seeed Studiossa. Piirilevy on punainen. Laiteohjelmisto ohjelmoitu ja akku mukana.

Haluaisimme, että tilaukset toimitetaan ajoissa ennen joulua, mutta on olemassa suuri mahdollisuus, että se ei tapahdu. Seeed Studio työskentelee jo pienellä määrällä kortteja, joiden pitäisi nopeuttaa toimitusta. Toivottavasti ne saapuvat ajoissa jouluun, mutta toimitus on todella tiukka. Julkaisemme valmistuspäivitykset sitä mukaa kun niitä saadaan.

Hauskaa, juutalaista lomaa!