HackerBox 0025: Flair Ware: 15 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Flair Ware - Ovaj mjesec HackerBox Hakeri razvijaju razne elektroničke štihove za upotrebu kao nosivi materijal, demo ili čak blagdanski ukrasi. Ovaj Instructable sadrži informacije za rad s HackerBox -om #0025, koje možete preuzeti ovdje dok traju zalihe. Također, ako želite svakog mjeseca primati ovakav HackerBox u poštanski sandučić, pretplatite se na HackerBoxes.com i pridružite se revoluciji!

Teme i ciljevi učenja za HackerBox 0025:

• Sastavite jednostavnu ploču s kružnim ćelijama s 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 mikrokontrolere ATtiny85 koristeći USBasp

HackerBoxes je mjesečna pretplatnička usluga za DIY elektroniku i računalnu tehnologiju. Mi smo hobisti, stvaratelji i eksperimentatori. Mi smo sanjari snova. HAKNI PLANETU!

Korak 1: HackerBox 0025: Sadržaj kutije

• HackerBoxes #0025 Kolekciona referentna kartica
• LED Star komplet za nošenje
• Komplet značaka s imenom bicikla u boji
• BitHead ATtiny85 komplet za nošenje
• Uključivi Digispark DevBoard
• Dodatni ATtiny85 8DIP mikrokontroler
• CJMCU LilyTiny Digispark modul
• Tri LilyPad NeoPixel modula
• LilyPad Coin Cell Module
• CR2032 Litijske ćelije novčića
• USBasp Atmel AVR USB programator
• Zelena ploča za izradu prototipa 4x6 cm
• Nasloni za iverice
• Skupljajuće cijevi - raznolikost od 100 komada
• Limena projektna kutija
• Ekskluzivna naljepnica HackerBoxes
• Ekskluzivna kapa za pletenje HackerBoxes

Još neke stvari koje će vam biti od pomoći:

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

Ono što je najvažnije, trebat će vam osjećaj avanture, DIY duh i hakerska znatiželja. Hardcore DIY elektronika nije beznačajna potraga, a mi vam je ne zagađujemo. Cilj je napredak, a ne savršenstvo. Kad ustrajete i uživate u avanturi, veliko zadovoljstvo može se steći učenjem nove tehnologije i nadamo se uspješnim nekim projektima. Predlažemo da svaki korak radite polako, pazeći na pojedinosti i nikada ne oklijevajući zatražiti pomoć.

ČESTO POSTAVLJANA PITANJA: Potrebna nam je zaista velika usluga od članova HackerBox -a vani. 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 e -poruka 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 učenja o minijaturizaciji, smanjenju snage i estetskom rasporedu PCB-a. Zaista se možete izraziti ovakvim projektima. Nosite ih, ukrašavajte svoj radni prostor ili ih čak koristite kao blagdanske ukrase. Budite kreativni i podijelite sa svijetom svoju vlastitu nosive zimske zemlje čuda!

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: Usmjerite kopču u obliku novčića 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, u cijelosti zalijepite sva tri jastučića lemljenjem. Iako se ništa ne lemi na središnji jastučić, neki kalaj pomaže u jačanju jastučića kako bi se osigurao dobar kontakt s negativnom površinom ćelije novčića. Nakon lemljenja, pritisnite prekidač nekoliko puta kako biste očistili kontakte od nečistoća ili oksidacije.

Korak 4: Komplet značaka 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. Dovršeni sklop ploče može se nositi kao trepćuća značka s imenom.

Sadržaj kompleta:

• Prilagođena ljubičasta tiskana ploča
• Dvije kopče za ćelije s novčićima CR2032
• Šest CRVENIH LED dioda od 3 mm
• Šest narančastih 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 1K ohmska otpornika (smeđe-crno-crveno)
• Tri otpornika od 10K ohma (smeđe-crno-narančasta)
• Klizni prekidač
• JST-PH utičnica sa pigtail-om
• Naljepnica s tri izmjenjiva znakovna lica

Korak 5: Teorija rada značke s imenom

Dizajn ima tri kaskadno postavljena oscilatora za kontrolu LED ciklusa boje. Svaki od 10K otpornika i 47uF kondenzatora čini RC oscilator koji povremeno uključuje uključeni tranzistor. Tri RC oscilatora kaskadno su smještena u lanac kako bi se izbjeglo istjecanje iz faze 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 pomoću jedne faze (jedan oscilator i jedan tranzistor).

Korak 6: Sastavite komplet bedževa s imenom

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

Postoje dvije različite vrijednosti otpornika. Nisu zamjenjivi. Kako biste ih držali ravno, 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 bi banka trebala biti u jednoj boji kako bi se uravnotežilo trenutno opterećenje, a također i za lijep vizualni efekt. Na primjer, sve LED diode D1-D6 mogle bi biti 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 očito ukazuju na suprotne igle.

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

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

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

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

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

Pazite da ne spojite dvije isječke novčanice zajedno dok se nosi značka s imenom.

Korak 7: Digispark

Digispark je projekt otvorenog koda koji se izvorno financirao 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?"

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

VOZAČ LIBUSB

libusb je C knjižnica koja omogućuje 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 omiljeni je hakerski alat. To je uređaj za ubrizgavanje tipke prerušen u generički flash pogon. Računala ga prepoznaju kao običnu tipkovnicu i automatski prihvaćaju unaprijed programirane korisne opterećenja pri pritisku tipke 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 Blinka

Naš prvi korak bit će bljeskanje LilyTiny -a s 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 podrške za digistump u Arduino IDE.

Učitajte primjer koda "Start":

Datoteka-> Primjeri-> Digispark_ Primjeri-> Start

Pritisnite gumb za prijenos. IDE će vas uputiti da uključite svoju ciljnu ploču. Nakon što to učinite, programer Digispark skenirat će USB portove za njega i programirati ATtiny85.

Nakon dovršetka prijenosa LED dioda bi trebala treptati.

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

LED bi sada trebao treptati deset puta brže (kašnjenje se promijenilo s 1000 na 100).

MODULI NEOPIXELA LILYPAD

Povežite tri NeoPixel modula kako je ovdje prikazano.

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 svjetlosnom showu - 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 unutarnji 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 (pazite na 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 -ova upravitelja ploče za:

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

U odjeljku Alati-> Ploče-> Upravitelji odbora dodajte paket upravitelja odbora iz ATtinyja David A. Mellis.

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

Ploča: ATtiny25/45/85Procesor: ATtiny85Sat: 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 to učinila LilyTiny LED dioda.

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 s mikronukleusnim bootloadom koji se može preuzeti ovdje.

Korak 11: BitHead ATtiny85 komplet za nošenje

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

Sadržaj kompleta:

• Prilagođena crna BitHead tiskana ploča
• Dvije kopče za ćelije s novčićima CR2032
• 8pin DIP utičnica
• 8 -pinski DIP ATtiny85 integrirani krug
• 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 pokazatelji 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 ovom dijagramu montaže. Kablovi na NeoPixelima imaju široku točku nekoliko milimetara niže od plastične kupole. Teško je proći kroz rupe na PCB -u, pa može pomoći u odsijecanju kabela neposredno iznad ovih prije umetanja. Ostavite dovoljno kabela da se protežu kroz PCB za lemljenje.

Ne zaboravite potpuno zalijepiti 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" prikazuje kontrolu BitHeadovog zujalice i LED dioda s ATtiny85.

Pomoću Pluggable DevBoarda programirajte skicu u ATtiny85.

Kako bismo koristili NeoPixel knjižnicu, moramo povećati internu brzinu takta od 1MHz do 8MHz u odjeljku Alati-> Sat. Kad god promijenite brzinu takta, morate izvršiti operaciju "Burn Bootloader" pod alatima, pa to učinite i sada.

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

Možete se igrati sa svjetlima i zvukovima. Provjerite koliko je vremena potrebno da se razbolite od ciklusa "izgaranja i učenja" ubacivanja i vađenja 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, nije potrebno upravljačko kolo.

PRIPREMITE LED diode

Kablovi na dvije LED diode imaju široku točku nekoliko milimetara niže od plastične kupole. Teško je proći kroz rupe na PCB -u. Odrežite kabele neposredno iznad širokih točaka 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 jedan od kabela odrezanih od LED dioda kao žicu za kratki spoj.

Zapletite sva tri jastučića za donju kopču za ćelije s lemljenjem. Iako se ništa ne lemi na središnji jastučić, kalajisanje pomaže u izgradnji jastučića kako bi se osigurao dobar kontakt s kovanicom.

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

PREDNJA STRANA PCB -a

Pažljivo usmjerite obrezane LED diode prema oznakama "ravne točke" na slici. Kablovi ulaze u središnje dvije rupe, ostavljajući dvije vanjske rupe neiskorištene. Lagano stisnite kabele zajedno kako bi odgovarali razmaku rupa, a zatim lagano ugurajte LED diodu na mjesto.

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

ZAVRŠNI DODIRI

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

Umetnite ćeliju novčića.

Pritisnite prekidač nekoliko puta kako biste očistili kontakte od nečistoća 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 planet

Ako ste uživali u ovom Instrucableu i željeli biste svaki mjesec isporučivati kutiju projekata elektronike i računalne tehnologije izravno u vaš poštanski sandučić, 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 vaši prijedlozi i povratne informacije stižu. HackerBoxes su VAŠE kutije. Napravimo nešto sjajno!