HackerBox 0025: Flair Ware: 15 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Flair Ware - Tento měsíc HackerBox Hackers staví různé elektronické kousky pro použití jako nositelná zařízení, ukázky nebo dokonce sváteční ozdoby. Tento Instructable obsahuje informace pro práci s HackerBox #0025, které si zde můžete vyzvednout do vyčerpání zásob. Pokud byste také chtěli každý měsíc dostávat HackerBox přímo do své poštovní schránky, přihlaste se k odběru na HackerBoxes.com a připojte se k revoluci!

Témata a vzdělávací cíle pro HackerBox 0025:

• Sestavte jednoduchou desku s obvody napájenou knoflíkovými články se samostatně blikajícími LED diodami
• Prozkoumejte kaskádové analogové oscilátory a implementujte odznak s nositelným názvem
• Experimentujte s více zařízeními Digispark pro miniaturní projekty Arduino
• Propojte nositelné moduly LilyPad včetně barevných LED diod NeoPixel
• Naprogramujte prázdné mikrokontroléry ATtiny85 pomocí USBasp

HackerBoxes je služba měsíčního předplatného pro elektroniku a výpočetní techniku pro kutily. Jsme fandové, tvůrci a experimentátoři. Jsme snílci snů. ZRUŠTE PLANETU!

Krok 1: HackerBox 0025: Obsah krabice

• Sběratelská referenční karta HackerBoxes #0025
• Sada pro nošení LED hvězd
• Sada pro odznaky barevných cyklů
• Nositelná sada BitHead ATtiny85
• Zásuvný Digispark DevBoard
• Extra mikrokontrolér ATtiny85 8DIP
• Modul CJMCU LilyTiny Digispark
• Tři moduly LilyPad NeoPixel
• Moduly mincí LilyPad
• Lithiové mince CR2032
• USBasp Atmel AVR USB programátor
• Zelená prototypovací deska 4x6cm
• Klopa záda
• Smršťovací hadice - 100 kusů
• Krabice na projekt
• Exkluzivní obtisk HackerBoxes
• Exkluzivní pletená čepice HackerBoxes

Některé další věci, které budou užitečné:

• Páječka, pájka a základní pájecí nástroje
• Počítač pro spouštění softwarových nástrojů

A co je nejdůležitější, budete potřebovat smysl pro dobrodružství, kutilského ducha a hackerskou zvědavost. Hardcore DIY elektronika není triviální pronásledování a my to pro vás nezlevňujeme. Cílem je pokrok, ne dokonalost. Když vytrváte a užíváte si dobrodružství, velkou spokojenost lze odvodit z učení se nové technologii a doufejme, že některé projekty budou fungovat. Doporučujeme provádět každý krok pomalu, dbát na detaily a nikdy neváhat požádat o pomoc.

ČASTO KLADENÉ OTÁZKY: Potřebujeme od členů HackerBoxu opravdu velkou laskavost. Před kontaktováním podpory si prosím najděte několik minut a přečtěte si FAQ na webu HackerBoxes. I když zjevně chceme všem členům pomáhat, jak je třeba, většina našich e -mailů podpory zahrnuje jednoduché administrativní problémy, které jsou velmi často řešeny ve FAQ. Děkuji za pochopení!

Krok 2: Vyjádřete se pomocí nositelných zařízení

Musíme si promluvit o tvém vkusu. Nositelná elektronika může být okázalým způsobem, jak se dozvědět o miniaturizaci, snížení výkonu a estetickém rozvržení desky plošných spojů. S takovými projekty se opravdu můžete vyjádřit. Noste je, ozdobte si pracovní prostor nebo je dokonce použijte jako sváteční ozdoby. Buďte kreativní a sdílejte svou vlastní nositelnou zimní říši divů se světem!

Krok 3: LED hvězda nositelná

Začněme příkladem, který je ve své jednoduchosti docela elegantní. Tento design je vybaven pěti samostatně blikajícími 5mm LED diodami. Vzhledem k tomu, že tyto LED diody samy blikají, nejsou nutné žádné externí řídicí obvody. Jedinými dalšími částmi jsou spona na knoflíkové baterie CR2032 a vypínač.

Montáž: Sponu na knoflíkové články a pět diod LED nasměrujte podle označení na sítotisku PCB. Všimněte si, že každá LED má na desce „plochou stranu“. Před vložením svorky baterie všechny tři podložky zcela pocínujte pájkou. I když se na středovou podložku nic nepájí, některé pocínování pomáhá trochu vytvořit podložku, aby byl zajištěn dobrý kontakt s negativním povrchem knoflíkové buňky. Po pájení několikrát přepněte spínač, aby se kontakty vyčistily od nečistot nebo oxidace.

Krok 4: Sada odznaků Color-Cycling Name

Tento miniaturní název odznaku obsahuje osmnáct LED diod s barevným cyklem, které jsou plně ovládány analogovými oscilátory. Tento analogový design nám připomíná, že ne vždy jsou mikrokontroléry, jak je milujeme, k získání zajímavých výsledků. Dokončenou sestavu desky plošných spojů lze nosit jako blinky odznak.

Obsah sady:

• Vlastní fialová deska s plošnými spoji
• Dva sponky na mince CR2032
• Šest ČERVENÝCH 3 mm LED diod
• Šest oranžových 3mm LED diod
• Šest žlutých 3mm LED diod
• Tři tranzistory 9014 NPN
• Tři 47uF kondenzátory (všimněte si, že existuje také jeden 10uF kondenzátor)
• Tři odpory 1K ohm (hnědočerná-červená)
• Tři 10K ohmové rezistory (hnědočerno-oranžové)
• Posuvný přepínač
• Zásuvka JST-PH s copánkem
• Obtisk se třemi vyměnitelnými signálními plochami

Krok 5: Teorie provozu odznaku názvu

Konstrukce obsahuje tři kaskádové oscilátory pro ovládání barevného cyklu LED. Každý z 10K odporů a 47uF kondenzátorů tvoří RC oscilátor, který periodicky tlačí související tranzistor. Tři RC oscilátory jsou kaskádově zapojeny do řetězce, aby se nedostaly do fáze mimo fázi, což způsobí, že blikání vypadá náhodně kolem značky. Když je tranzistor „zapnutý“, proud prochází jeho bankou 6 LED a jejich odporem omezujícím proud 1 K, což způsobí, že tato skupina 6 LED bliká.

Zde je pěkné vysvětlení základního konceptu pomocí jednoho stupně (jeden oscilátor a jeden tranzistor).

Krok 6: Sestava sady odznaků

Při sestavování sady odznaků názvu použijte schéma a schéma umístění DPS.

Existují dvě různé hodnoty odporů. Nejsou zaměnitelné. Aby byly rovné, poznamenejte si hodnoty na schématu a čísla dílů v diagramu umístění. Rezistory nejsou polarizované. Mohou být vloženy v obou směrech.

Všimněte si, že existují tři „banky“LED diod D1-D6, D7-D12 a D13-D18. Každá banka by měla mít všechny jednu barvu, aby se vyrovnalo aktuální zatížení a také pro pěkný vizuální efekt. Například LED diody D1-D6 mohou být všechny červené, D7-D12 všechny oranžové a D13-D18 všechny žluté.

Kondenzátory jsou polarizované. Všimněte si „+“na umístění digramu a označení „-“na samotném kondenzátoru. Ty samozřejmě ukazují na opačné kolíky.

LED diody jsou také polarizované. Všimněte si označení „+“na schématu umístění. V tomto otvoru „+“by měl být dlouhý kolík LED. „Plochá strana“LED by měla přiléhat k DALŠÍMU otvoru.

Pájkou zcela pocínujte všechny tři podložky pro každou sponku na knoflíkové články. Přestože se ke středovým polštářkům nic nepájí, pocínování pomáhá vytvořit podložku, aby byl zajištěn dobrý kontakt s příslušnou mincovou buňkou.

Po pájení několikrát přepněte spínač, aby se kontakty vyčistily od nečistot nebo oxidace.

Jeden ze štítků může být nalepen na střed vyplněného odznaku.

Na zadní stranu odznaku mohou být nalepeny kolíkové podložky nebo magnety.

Během nošení odznaku dávejte pozor, abyste nezkratovali dva klipy na mince.

Krok 7: Digispark

Digispark je open source projekt původně financovaný prostřednictvím Kickstarter. Je to super miniaturní deska kompatibilní s Arduino na bázi ATtiny využívající Atmel ATtiny85. ATtiny85 je 8kolíkový mikrokontrolér, který je blízkým bratrancem typického čipu Arduino, ATMega328P. ATtiny85 má asi čtvrtinu paměti a pouze šest I/O pinů. Lze jej však naprogramovat z Arduino IDE a stále může bez problémů spouštět kód Arduino.

Jelikož jde o open source design, existuje na Digisparku mnoho variací. Zde jsou uvedeny některé z nejběžnějších. Budeme pracovat s několika z nich.

Kontrola schématu by měla okamžitě vyvolat otázku „Kde je USB čip?“

Micronucleus je kouzlo, které umožňuje designu Digispark pracovat bez čipu rozhraní USB. Micronucleus je bootloader navržený pro mikrokontroléry AVR ATtiny s minimálním rozhraním USB, nástrojem pro nahrávání programů založeným na různých platformách libusb a velkým důrazem na kompaktnost bootloaderu. Je to zdaleka nejmenší USB bootloader pro AVR ATtiny.

ŘIDIČ LIBUSB

libusb je knihovna C, která poskytuje obecný přístup k zařízením USB. Je určen k použití vývojáři k usnadnění výroby aplikací, které komunikují s hardwarem USB. Funkčnost libusb by měla být automaticky dostupná v Linuxu a OSX. U počítačů se systémem Windows může být vyžadován ovladač, například zadig.

Krok 8: Digispark As USB Rubber Ducky

USB Rubber Ducky je oblíbený hackerský nástroj. Jedná se o zařízení pro vstřikování kláves maskované jako generický flash disk. Počítače ji rozpoznávají jako běžnou klávesnici a automaticky přijímají její předprogramované užitečné zatížení při více než 1000 slovech za minutu. Kliknutím na odkaz se dozvíte vše o Rubber Duckies od Hak5, kde můžete také koupit skutečnou nabídku. Tento video tutorial zatím ukazuje, jak používat Digispark jako Rubber Ducky. Další video tutoriál ukazuje, jak převést skripty Rubber Ducky na běh na Digisparku.

Krok 9: CJMCU LilyTiny a NeoPixels

CJMCU LilyTiny používá stejný hardware design a bootloader jako Digispark. LilyTiny je však postaveno na purpurové desce plošného spoje připomínající desky LilyPad. Přečtěte si více o nositelných zařízeních LilyPad zde.

BLIKÁ LED BLIKÁ

Naším prvním krokem bude blikat LilyTiny pomocí příkladu LED blikání, abychom se ujistili, že jsou naše nástroje v pořádku.

Pokud nemáte nainstalované Arduino IDE, udělejte to jako první.

Při načítání podpory digistumpu do Arduino IDE postupujte podle zde uvedených pokynů.

Načtěte ukázkový kód „Start“:

Soubor-> Příklady-> Digispark_Examples-> Start

Stiskněte tlačítko pro nahrání. IDE vám dá pokyn k připojení vaší cílové desky. Jakmile tak učiníte, programátor Digispark prohledá porty USB a naprogramuje ATtiny85.

Po dokončení nahrávání by měla kontrolka LED blikat.

Jako test můžete změnit OBĚ příkazy „zpoždění (1 000)“na „zpoždění (100)“a znovu provést reflash.

Nyní by LED měla blikat desetkrát rychleji (zpoždění změněno z 1000 na 100).

LILYPADOVÉ NEOPIXELOVÉ MODULY

Připojte tři moduly NeoPixel podle obrázku.

Načtěte demo kód strandtest do IDE:

Soubor-> Příklady-> (pro Digispark)-> NeoPixel-> strandtest

V kódu: Změňte parametr 1 (počet pixelů v pásu) na 3 Změňte parametr 2 (počet pinů Arduino) na 3

Nahrajte a užívejte si světelnou show - to vše bez jakýchkoli USB čipů!

Krok 10: USBasp - USB programátor Atmel AVR

Když si koupíte surový čip ATtiny85 (jako dva 8pinové DIP čipy v tomto boxu) od Mouser nebo DigiKey, je úplně prázdný. Čipy nemají mikronukleus ani žádný jiný zavaděč. Bude třeba je naprogramovat. Například pomocí ISP (obvodový programátor).

USBasp je USB obvodový programátor pro ovladače Atmel AVR. Skládá se jednoduše z ATMega88 nebo ATMega8 a několika pasivních komponent. Programátor používá USB ovladač pouze pro firmware, není potřeba žádný speciální USB řadič.

Vložte ATtiny85 do Plugable Development Board (pamatujte na indikátor pin jedna) a zapojte desku do USBasp, jak je znázorněno zde.

Přidejte do svého Arduino IDE podporu ATtiny (viz podrobnosti na High-LowTech):

V rámci předvoleb přidejte položku do seznamu adres URL správce tabule pro:

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

V části Nástroje-> Desky-> Správci desek přidejte balíček správce desek od ATtiny od Davida A. Mellise.

Tím se přidají desky ATtiny do seznamu desek, kde nyní můžete vybrat…

Deska: ATtiny25/45/85 Procesor: ATtiny85 Hodiny: Interní 1 MHz

[DŮLEŽITÁ POZNÁMKA: Nikdy nenastavujte hodiny na externí hodiny, pokud čip ve skutečnosti nemá externí zdroj hodin.]

Načtěte příklad kódu pro „blikání“

Změňte LED_BUILTIN na 1 na třech místech v tomto náčrtu a nahrajte jej do ATtiny85 pomocí USBasp.

Pluggable DevBoard LED by nyní měla blikat stejně jako LED LilyTiny po vybalení z krabice.

Poznámka pod čarou - Použití zásuvné DevBoard jako Digispark:

Technicky zde používáme Pluggable DevBoard jako útěk pro připojení USBasp, ne jako Digispark. Chcete -li jej používat jako Digispark, bude třeba mikrokontrolér naprogramovat s mikronukleovým bootloadem, který lze stáhnout zde.

Krok 11: BitHead ATtiny85 Wearable Kit

BitHead je super sexy lebka maskota HackerBox. Tento měsíc přichází ve formě desek plošných spojů připravených rozhoupat ATtiny85 micro, piezo bzučák a pár očních bulv NeoPixel.

Obsah sady:

• Vlastní deska plošných spojů Black BitHead
• Dva sponky na mince CR2032
• 8pin DIP zásuvka
• Integrovaný obvod 8pin DIP ATtiny85
• Pasivní piezo bzučák
• Dvě 8mm kulaté LED diody NeoPixel
• 10uf kondenzátor
• Posuvný přepínač
• Zásuvka JST-PH s copánkem

Krok 12: BitHead Wearable Assembly

Vzhledem k tomu, že pro umělecká díla se používá sítotisk PCB, typické indikátory sítotisku na PCB nejsou. Místo toho jsou zde zobrazeny jako montážní diagram. Pečlivě nasměrujte bzučák, kondenzátor, zásuvku DIP8 a oba NeoPixely podle označení na tomto montážním diagramu. Vývody na NeoPixelech mají široký hrot několik milimetrů dolů od plastové kopule. Je těžké se dostat skrz otvory v desce plošných spojů, takže může pomoci odříznout přívody těsně nad nimi před vložením. Ujistěte se, že ponecháte dostatek vodičů, které budou procházet deskou plošných spojů pro pájení.

Nezapomeňte všechny tři podložky pro klipy knoflíkových buněk zcela pocínovat pájkou. I když se na středové podložky nic nepájí, jejich pocínování pomáhá vybudovat podložku, aby byl zajištěn dobrý kontakt.

Krok 13: BitHead Wearable Programování

Přiložený náčrtek „WearableSkull.ino“ukazuje ovládání bzučáku a LED diod BitHead z ATtiny85.

Pomocí Pluggable DevBoard naprogramujte skicu do ATtiny85.

Abychom mohli používat knihovnu NeoPixel, musíme v části Nástroje-> Hodiny zvýšit vnitřní frekvenci hodin z 1 MHz na 8 MHz. Kdykoli změníte taktovací frekvenci, musíte provést operaci „Vypálit zavaděč“pod nástroji, proveďte to také nyní.

Nahrajte ukázkový program BitHead na ATtiny85, opatrně vysuňte čip malým plochým šroubovákem, zapojte čip (orientace mysli) do BitHead, otočte přepínač a pokud je vše v pořádku … JE ŽIVÉ!

Můžete si hrát se světly a zvuky. Podívejte se, jak dlouho trvá dostat se z cyklu „vypálit a naučit se“vyskočit čip dovnitř a ven. Vítejte zpět v 80. letech minulého století.

Krok 14: BitHead PCB Mini-Badge

Tato alternativní aplikace PCB maskota BitHead vyžaduje dvě 5mm blikající LED diody pro oční bulvy místo dvou NeoPixelů. Vzhledem k tomu, že LED diody samy blikají, není zapotřebí žádný řídicí obvod.

PŘIPRAVTE LED diody

Vývody na dvou LED diodách mají široký hrot několik milimetrů dolů od plastové kopule. Je těžké se dostat skrz otvory PCB. Odřízněte svody těsně nad širokými body, jak je znázorněno na obrázku. Ujistěte se, že ponecháte dostatek vodičů, které by mohly procházet deskou plošných spojů pro pájení.

ZADNÍ STRANA DPS

Samostatně blikající LED diody vyžadují pouze jednu ze dvou svorek baterie. Zkraťte horní podložky baterie podle obrázku. Jako zkratovací vodič použijte jeden z vodičů oříznutý z LED diod.

Cín všechny tři podložky pro spodní sponku na mince s pájkou. Přestože se na středovou podložku nic nepájí, pocínování pomáhá vybudovat podložku, aby byl zajištěn dobrý kontakt s knoflíkovou buňkou.

Svorku knoflíkové buňky nasměrujte tak, jak je znázorněno na sítotisku, a obě jazýčky připájejte na místo.

PŘEDNÍ STRANA DPS

Ořezané diody LED pečlivě nasměrujte podle označení „plochého bodu“na obrázku. Vývody vedou do středu dvou otvorů, přičemž dva vnější otvory zůstávají nevyužité. Mírně přitlačte vodiče k sobě, aby odpovídaly rozteči otvorů, a poté jemně zatlačte LED na místo.

S LED diodami a spínačem zasunutým z přední strany desky plošných spojů. Pájejte jejich vývody na zadní straně desky plošných spojů.

DOKONČENÍ DOTYKŮ

Zapuštěné pájené vývody ze zadní strany desky plošných spojů.

Vložte knoflíkovou buňku.

Několikrát stiskněte spínač, abyste odstranili kontakty od nečistot nebo oxidace.

VOLITELNÉ OŠETŘENÍ

Protože není použita horní spona na knoflíkové články, je zde prostor pro vyvrtání otvoru pro připevnění kuličkového řetězu nebo šňůrky.

Krok 15: Hackujte planetu

Pokud vás tento Instrucable bavil a chtěli byste si nechat každý měsíc doručit krabici elektroniky a projektů počítačové techniky přímo do vaší poštovní schránky, připojte se k nám PŘIHLÁŠENÍM ZDE.

Oslovte a podělte se o svůj úspěch v níže uvedených komentářích nebo na facebookové stránce HackerBoxes. Určitě nám dejte vědět, pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete s čímkoli pomoci. Děkujeme, že jste součástí HackerBoxes. Nechte si prosím své návrhy a zpětnou vazbu. HackerBoxes jsou VAŠE boxy. Pojďme udělat něco skvělého!