HackerBox 0025: Flair Ware: 15 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Flair Ware - Luna aceasta, hackerii HackerBox construiesc o varietate de flere electronice pentru a fi folosite ca articole portabile, demo sau chiar ornamente de sărbători. Acest instructable conține informații despre lucrul cu HackerBox # 0025, pe care le puteți ridica aici până la epuizarea stocurilor. De asemenea, dacă doriți să primiți un HackerBox de acest fel chiar în cutia poștală în fiecare lună, vă rugăm să vă abonați la HackerBoxes.com și să vă alăturați revoluției!

Subiecte și obiective de învățare pentru HackerBox 0025:

• Asamblați o placă de circuit simplă alimentată cu celule cu monede, cu LED-uri auto-intermitente
• Explorează oscilatoare analogice în cascadă pentru a implementa o insignă portabilă
• Experimentați cu mai multe dispozitive Digispark pentru proiecte miniaturale Arduino
• Interconectați module LilyPad purtabile, inclusiv LED-uri NeoPixel full-color
• Programați microcontrolere ATtiny85 necompletate utilizând USBasp

HackerBoxes este serviciul de cutie de abonament lunar pentru electronice DIY și tehnologie computerizată. Suntem pasionați, creatori și experimentatori. Suntem visătorii viselor. HACK PLANETA!

Pasul 1: HackerBox 0025: Conținutul cutiei

• Card de referință de colecționat HackerBoxes # 0025
• Kit LED cu stea portabilă
• Set de insigne pentru nume de ciclism color
• Kit portabil BitHead ATtiny85
• Conectabil Digispark DevBoard
• Microcontroler suplimentar ATtiny85 8DIP
• CJMCU LilyTiny Digispark Module
• Trei module LilyPad NeoPixel
• Modulul LilyPad Coin Cell
• CR2032 Lithium Coin Cells
• Programator USB USB Atmel AVR
• Placă de prototipare verde 4x6cm
• Spate cu rever
• Shrink Tubing - Soi de 100 de bucăți
• Tin Project Box
• Decalcomanie exclusivă HackerBoxes
• Cap exclusiv tricotat HackerBoxes

Câteva alte lucruri care vă vor fi de ajutor:

• Instrument de lipit, lipit și instrumente de lipit de bază
• Computer pentru rularea instrumentelor software

Cel mai important, veți avea nevoie de un sentiment de aventură, de spiritul DIY și de curiozitatea hackerilor. Electronica DIY hardcore nu este o urmărire banală și nu o umezim pentru dvs. Scopul este progresul, nu perfecțiunea. Când persistați și vă bucurați de aventură, o mulțime de satisfacții pot fi obținute din învățarea de noi tehnologii și, sperăm, că unele proiecte funcționează. Vă sugerăm să faceți fiecare pas încet, să ne gândim la detalii și să nu ezitați niciodată să cereți ajutor.

ÎNTREBĂRI FRECVENTE: Avem nevoie de o mare favoare din partea membrilor HackerBox de acolo. Vă rugăm să luați câteva minute pentru a examina întrebările frecvente de pe site-ul HackerBoxes înainte de a contacta asistența. Deși, în mod evident, dorim să ajutăm toți membrii cât este necesar, majoritatea e-mailurilor noastre de asistență implică probleme administrative simple, care sunt foarte clar abordate în FAQ. Multumesc pentru intelegere!

Pasul 2: Exprimați-vă cu articole portabile

Trebuie să vorbim despre flerul tău. Electronica purtabilă poate fi o modalitate strălucitoare de a afla despre miniaturizare, reducerea puterii și aspectul estetic al PCB-ului. Vă puteți exprima cu adevărat cu astfel de proiecte. Purtați-le, decorați-vă spațiul de lucru sau chiar folosiți-le ca ornamente de sărbători. Deveniți creativi și împărtășiți cu lume propria țară minunată de iarnă purtabilă!

Pasul 3: LED Star Wearable

Să începem cu un exemplu destul de elegant prin simplitate. Acest design are cinci LED-uri auto-intermitente de 5 mm. Deoarece aceste LED-uri se auto-intermitent, nu sunt necesare circuite de control externe. Singurele alte părți sunt o clemă pentru celulă monedă CR2032 și un comutator de pornire / oprire.

Asamblare: Orientați clema celulei de monedă și cele cinci LED-uri conform marcajelor de pe serigrafia PCB. Rețineți că fiecare LED are o „parte plană” afișată pe tablă. Înainte de a plasa clema pentru baterie, întindeți în întregime toate cele trei tampoane cu lipit. Chiar dacă nimic nu se lipește pe tamponul central, unele stanieri ajută la construirea puțin a tamponului pentru a asigura un contact bun cu suprafața negativă a celulei monede. După lipire, acționați comutatorul de mai multe ori pentru a elimina contactele de resturi sau oxidare.

Pasul 4: Setul de insigne pentru nume de ciclism color

Această insignă miniaturală de nume are optsprezece LED-uri cu ciclu de culoare controlat în întregime de oscilatoare analogice. Acest design analog ne amintește că microcontrolerele, la fel de mult pe cât le iubim, nu sunt întotdeauna necesare pentru a obține rezultate interesante. Ansamblul completat al plăcii de circuite poate fi purtat ca o insignă de nume intermitentă.

Conținutul kitului:

• Placă de circuit imprimat violet personalizat
• Două clipe pentru celule de monedă CR2032
• Șase LED-uri ROȘU de 3 mm
• Șase LED-uri portocalii de 3 mm
• Șase LED-uri galbene de 3 mm
• Trei tranzistoare 9014 NPN
• Trei condensatori de 47uF (rețineți că există și un condensator de 10uF)
• Trei rezistențe de 1K ohm (maro-negru-roșu)
• Trei rezistențe de 10K ohm (maro-negru-portocaliu)
• Comutator glisant
• Soclu JST-PH cu coadă
• Decalcomanie cu trei fețe de semne interschimbabile

Pasul 5: Teoria funcționării insignei de nume

Designul are trei oscilatoare în cascadă pentru a controla ciclul culorilor cu LED-uri. Fiecare dintre rezistențele de 10K și condensatorii de 47uF formează un oscilator RC care împinge periodic tranzistorul asociat. Cele trei oscilatoare RC sunt în cascadă într-un lanț pentru a le menține în desfășurare, ceea ce face ca clipirea să pară aleatorie în jurul semnului. Când tranzistorul este „pornit”, curentul trece prin banca sa de 6 LED-uri și rezistorul lor de limitare a curentului de 1K, ceea ce face ca acel banc de 6 LED-uri să clipească.

Iată o explicație frumoasă a conceptului de bază folosind o singură etapă (un oscilator și un tranzistor).

Pasul 6: Denumiți ansamblul setului de insignă

Utilizați schema și diagrama de plasare a PCB-ului în timp ce asamblați kit-ul Name Badge.

Există două valori diferite ale rezistențelor. Nu sunt interschimbabile. Pentru a le menține drepte, notați valorile de pe schemă și numerele de piese de pe diagrama de plasare. Rezistoarele nu sunt polarizate. Acestea pot fi inserate în ambele direcții.

Rețineți că există trei „bănci” de LED-uri D1-D6, D7-D12 și D13-D18. Fiecare bancă ar trebui să aibă o singură culoare pentru a echilibra sarcina curentă și, de asemenea, pentru un efect vizual frumos. De exemplu, LED-urile D1-D6 ar putea fi toate roșii, D7-D12 toate portocalii și D13-D18 toate galbene.

Condensatorii sunt polarizați. Rețineți realizarea "+" pe digrama de plasare și marcajul "-" de pe condensatorul însuși. Acestea indică pini opuși, evident.

De asemenea, LED-urile sunt polarizate. Rețineți marcajul „+” pe diagrama de plasare. Știftul lung al LED-ului ar trebui să se afle în acea gaură "+". „Partea plată” a LED-ului ar trebui să fie adiacentă găurii ALTE.

Întoarceți complet toate cele trei tampoane pentru fiecare dintre clemele cu celule de monedă cu lipit. Chiar dacă nimic nu se lipește cu tampoanele centrale, cosirea ajută la construirea tamponului pentru a asigura un contact bun cu celula de monedă respectivă.

După lipire, acționați comutatorul de mai multe ori pentru a elimina contactele de resturi sau oxidare.

Una dintre decalcomanii poate fi fixată pe centrul insignei de nume completate.

Suporturile de pin sau magneții pot fi lipiți pe spatele insignei de nume.

Aveți grijă să nu scurtați împreună cele două cleme pentru celule de monedă în timp ce se poartă insigna de nume.

Pasul 7: Digispark

Digispark este un proiect open source finanțat inițial prin Kickstarter. Este o placă compatibilă Arduino super-miniaturală bazată pe ATtiny care utilizează Atmel ATtiny85. ATtiny85 este un microcontroler cu 8 pini care este un verișor apropiat al cipului tipic Arduino, ATMega328P. ATtiny85 are aproximativ un sfert din memorie și doar șase pini I / O. Cu toate acestea, poate fi programat din Arduino IDE și poate rula în continuare cod Arduino fără probleme.

Fiind un design open source, există multe variante pe Digispark. Unele dintre cele mai frecvente sunt prezentate aici. Vom lucra cu câteva dintre acestea.

Revizuirea schemei ar trebui să implice imediat întrebarea „Unde este cipul USB?”

Micronucleul este piesa magică care permite designului Digispark să funcționeze fără un cip de interfață USB. Micronucleus este un bootloader conceput pentru microcontrolerele AVR ATtiny cu o interfață USB minimă, instrument de încărcare a programelor bazate pe libusb pe mai multe platforme și un accent puternic pe compactitatea bootloaderului. Este, de departe, cel mai mic bootloader USB pentru AVR ATtiny.

DRIVER LIBUSB

libusb este o bibliotecă C care oferă acces generic la dispozitivele USB. Este destinat utilizării de către dezvoltatori pentru a facilita producția de aplicații care comunică cu hardware USB. Funcționalitatea libusb ar trebui să fie disponibilă automat pe Linux și OSX. Este posibil să fie necesar un driver, cum ar fi zadig, pentru mașinile Windows.

Pasul 8: Digispark ca USB Rubber Ducky

USB Rubber Ducky este un instrument de hacker preferat. Este un dispozitiv de injecție prin tastare deghizat ca o unitate flash generică. Calculatoarele îl recunosc ca o tastatură obișnuită și acceptă automat încărcăturile sale programate de tastare cu peste 1000 de cuvinte pe minut. Urmați linkul pentru a afla totul despre Duckies din cauciuc de la Hak5, de unde puteți cumpăra și afacerea reală. Între timp, acest tutorial video arată cum să folosiți un Digispark ca un Rubber Ducky. Un alt tutorial video arată cum să convertiți scripturile Rubber Ducky pentru a rula pe Digispark.

Pasul 9: CJMCU LilyTiny și NeoPixels

CJMCU LilyTiny folosește același design hardware și bootloader ca și Digispark. Cu toate acestea, LilyTiny este construit pe un PCB violet, în formă de disc, care amintește de plăcile LilyPad. Citiți mai multe despre portabilele LilyPad aici.

LED CLIP CLIP

Primul nostru pas va fi să intermitem LilyTiny cu exemplul de clipire cu LED-uri doar pentru a ne asigura că instrumentele noastre sunt în ordine.

Dacă nu aveți instalat ID-ul Arduino, faceți acest lucru mai întâi.

Urmați instrucțiunile de aici pentru a încărca suportul digistump în IDE Arduino.

Încărcați exemplul de cod „Start”:

Fișier-> Exemple-> Digispark_Examples-> Start

Apăsați butonul de încărcare. IDE vă va instrui să conectați placa dvs. țintă. După ce faceți acest lucru, programatorul Digispark va scana porturile USB pentru acesta și va programa ATtiny85.

După finalizarea încărcării, LED-ul ar trebui să clipească.

Ca test, puteți schimba ambele instrucțiuni „delay (1000)” pentru a fi „delay (100)” și reflash.

Acum LED-ul ar trebui să clipească de zece ori mai repede (întârzierea s-a schimbat de la 1000 la 100).

MODULURI LILYPAD NEOPIXEL

Conectați cele trei module NeoPixel așa cum se arată aici.

Încărcați codul demonstrativ strandtest în IDE:

Fișier-> Exemple -> (pentru Digispark) -> NeoPixel-> strandtest

În cod: Schimbați parametrul 1 (numărul de pixeli în bandă) la 3 Schimbați parametrul 2 (numărul pinului Arduino) la 3

Încărcați și bucurați-vă de spectacolul de lumini - totul fără cipuri USB!

Pasul 10: USBasp - Programator USB Atmel AVR

Când cumpărați un cip ATtiny85 brut (cum ar fi cele două cipuri DIP de 8 pini din această cutie) de la Mouser sau DigiKey, acesta este complet gol. Cipurile nu au micronucleu sau niciun alt bootloader pe ele. Acestea vor trebui programate. De exemplu, folosind un ISP (programator în circuit).

USBasp este un programator USB în circuit pentru controlere Atmel AVR. Pur și simplu constă dintr-un ATMega88 sau un ATMega8 și câteva componente pasive. Programatorul folosește un driver USB numai pentru firmware, nu este necesar un controler USB special.

Introduceți ATtiny85 în placa de dezvoltare conectabilă (țineți cont de indicatorul pin one) și conectați placa USBasp așa cum se arată aici.

Adăugați suport ATtiny IDE-ului dvs. Arduino (consultați detaliile la High-LowTech):

Sub preferințe, adăugați o intrare la lista adreselor URL ale administratorului de bord pentru:

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

Sub Tools-> Boards-> Board Mangers, adăugați pachetul de administrator board de la ATtiny de David A. Mellis.

Aceasta va adăuga placi ATtiny la lista de tablouri, unde puteți selecta acum …

Placă: ATtiny25 / 45/85 Procesor: ATtiny85 Ceas: intern 1 MHz

[NOTĂ IMPORTANTĂ: Nu setați niciodată ceasul pe ceas extern decât dacă cipul are de fapt o sursă de ceas extern.]

Încărcați exemplul de cod pentru „clipire”

Schimbați LED_BUILTIN la 1 din trei locuri din schița respectivă și încărcați-l în ATtiny85 utilizând USBasp.

LED-ul PlugBable DevBoard ar trebui să clipească acum la fel cum LED-ul LilyTiny a ieșit din cutie.

Notă de subsol - Utilizarea PlugBable DevBoard ca Digispark:

Din punct de vedere tehnic, folosim PlugBable DevBoard aici ca un breakout pentru atașarea USBasp, nu ca un Digispark. Pentru a-l utiliza ca Digispark, microcontrolerul va trebui să fie programat cu încărcarea de boot a micronucleului care poate fi descărcată de aici.

Pasul 11: Kit portabil BitHead ATtiny85

BitHead este craniul mascotei super-sexy HackerBox. În această lună, el vine în formă de PCB, gata să facă un micro ATtiny85, un buzzer piezo și doi globi oculari NeoPixel.

Conținutul kitului:

• Placă de circuite imprimate personalizate BitHead
• Două clipe pentru celule de monedă CR2032
• Soclu DIP de 8 pini
• Circuit integrat 8pin DIP ATtiny85
• Pasiv Piezo Buzzer
• Două LED-uri rotunde NeoPixel de 8 mm
• 10uf condensator
• Comutator glisant
• Soclu JST-PH cu coadă

Pasul 12: Asamblare portabilă BitHead

Deoarece serigrafia PCB este utilizată pentru lucrări de artă, indicatorii tipici de serigrafie nu sunt prezenți pe PCB. În schimb, acestea sunt prezentate aici ca o diagramă de asamblare. Orientați cu atenție buzzerul, condensatorul, mufa DIP8 și ambii NeoPixels conform marcajelor din această diagramă de asamblare. Conductoarele de pe NeoPixels au un punct lat la câțiva milimetri în jos de cupola din plastic. Acestea sunt greu de trecut prin orificiile PCB, deci poate ajuta la tăierea cablurilor chiar deasupra acestora înainte de introducere. Asigurați-vă că lăsați suficient cabluri pentru a se extinde prin PCB pentru lipire.

Nu uitați să cosiți în totalitate toate cele trei tampoane pentru clemele cu celule de monedă cu lipit. Chiar dacă nimic nu se lipește cu tampoanele centrale, cosirea acestora ajută la construirea tamponului pentru a asigura un contact bun.

Pasul 13: Programare BitHead Wearable

Schița atașată „WearableSkull.ino” demonstrează controlul buzzerului și LED-urilor BitHead de la un ATtiny85.

Utilizați PlugBable DevBoard pentru a programa schița în ATtiny85.

Pentru a utiliza biblioteca NeoPixel, trebuie să reducem rata de ceas internă de la 1 MHz la 8 MHz sub Instrumente-> Ceas. Ori de câte ori modificați rata de ceas, trebuie să efectuați o operațiune „Burn Bootloader” sub instrumente, faceți asta și acum.

Încărcați programul demonstrativ BitHead pe ATtiny85, scoateți cu atenție cipul cu o șurubelniță cu cap plat, conectați cipul (orientarea minții) în BitHead, întoarceți comutatorul și, dacă totul este în regulă … ESTE VIE!

Vă puteți juca cu luminile și sunetele. Vedeți cât durează să vă îmbolnăviți de ciclul „ardeți și învățați” de a introduce și scoate cipul. Bine ați venit în anii 1980.

Pasul 14: Mini-Insignă PCB BitHead

Această aplicație alternativă a PCB-ului pentru mascota BitHead necesită două LED-uri auto-intermitente de 5 mm pentru globii oculari în loc de doi NeoPixeli. Deoarece LED-urile se auto-intermitent, nu sunt necesare circuite de control.

PREPARĂ LED-urile

Conductoarele celor două LED-uri au un punct lat la câțiva milimetri în jos de cupola din plastic. Acestea sunt greu de trecut prin orificiile PCB. Tăiați cablurile chiar deasupra punctelor largi, așa cum se arată în imagine. Asigurați-vă că lăsați suficient cabluri pentru a se extinde prin PCB pentru lipire.

PARTEA SPATE A PCB

LED-urile auto-intermitente necesită doar una dintre cele două cleme pentru baterie. Scurtați tampoanele superioare ale bateriei așa cum se arată în imagine. Utilizați unul dintre cablurile tăiate de la LED-uri ca un fir de scurtcircuitare.

Întindeți toate cele trei plăcuțe pentru clema inferioară a celulei monede cu lipit. Chiar dacă nimic nu se lipește cu tamponul central, cosirea ajută la construirea tamponului pentru a asigura un contact bun cu celula monedei.

Orientați clema celulei monedei așa cum se arată pe serigrafie și lipiți cele două file în poziție.

PARTEA FATA A PCB

Orientați cu atenție LED-urile tăiate în conformitate cu marcajele „punct plat” de pe imagine. Conductele merg în centru două găuri, lăsând cele două găuri exterioare nefolosite. Strângeți ușor cablurile pentru a se potrivi cu distanța dintre găuri și apoi legați ușor LED-ul în poziție.

Cu LED-urile și comutatorul introdus din partea din față a PCB-ului. Lipiți cablurile în partea din spate a PCB-ului.

FINISAJE

Conducte lipite tăiate la spate din partea din spate a PCB-ului.

Introduceți celula monedei.

Acționați comutatorul de mai multe ori pentru a elimina contactele de resturi sau oxidare.

TREPANARE OPȚIONALĂ

Deoarece clema superioară a celulei monede nu este utilizată, există spațiu pentru a face o gaură pentru a atașa un lanț cu bile sau un cordon.

Pasul 15: Hack planeta

Dacă v-a plăcut acest Instrucable și doriți să primiți o cutie de proiecte electronice și de tehnologie computerizată ca aceasta direct în cutia poștală în fiecare lună, vă rugăm să vă înscrieți prin ABONARE AICI.

Intindeți-vă și împărtășiți-vă succesul în comentariile de mai jos sau pe pagina de Facebook HackerBoxes. Cu siguranță, anunțați-ne dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de ajutor cu ceva. Vă mulțumim că faceți parte din HackerBoxes. Vă rugăm să păstrați sugestiile și feedback-ul dvs. HackerBox-urile sunt cutiile TALE. Să facem ceva grozav!