Hackování LED náramku Coldplay: 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Autor: ThomasVDD Sledovat více od autora:

Když jdou na velký koncert, často rozdávají malá LED světla. Když jdete na koncert Coldplay, získáte jeho úžasnou verzi: LED náramek. Během show se automaticky rozsvítí a dodají úžasný efekt. Na konci show se však náramek stane naprosto nepoužitelným, což je pro takový skvělý gadget skutečná škoda!

V tomto pokynu s tím něco uděláme a oživíme LED náramek! Viděl jsem nějaké lidi, kterým se podařilo některé barvy nechat fungovat, ale není to dost cool. Chystáme se přeprogramovat pásmo, abychom měli plnou kontrolu nad LED diodami a rozsvítili je ve všech druzích skvělých vzorů!

Začněme!

Krok 1: Rozebrání

Než budeme moci náramek oživit, měli bychom vědět, co ho tiká. Rozeberme to!

Dostat se dovnitř pouzdra je celkem jednoduché: 4 šrouby stačí k odhalení kouzla uvnitř. Vítají nás baterie (nebo to, co z nich zbylo). Uvidíte 2 držáky baterie: první má dva (velikost 2025), které vydávají 6 V a používají se pro diody LED; druhá má uvnitř jedinou baterii (velikost 2032) pro mikrokontrolér.

Když na koncertě podají náramky, zapnou je vytažením malé plastové záložky mezi baterií a držákem baterie. Protože nejsou určeny k opětovnému použití, neexistuje ani způsob, jak je vypnout. Protože jednotka zůstane napájena, dokud se baterie nevybije, budeme ji muset vyměnit za nový knoflíkový článek.

Výměna baterie je jedna věc, zajistit, abychom mohli náramek znovu vypnout, věc druhá. Zkoušel jsem přidat přepínač, ale našel jsem daleko jednodušší řešení: vložte stejný druh tažného jazýčku (dělá to tlačný jazýček..?) Mezi baterii a držák, aby se zařízení přerušilo napájení. Fungovat může jakákoli tenká a pevná záložka: tvrdý plast, lepenka, … Použil jsem malý kousek niklového proužku (používá se k propojení lithiových článků) s páskou některých malířů kolem poloviny. To je velmi robustní a umožňuje to zasunout opačně (s kovovou částí mezi baterií a držákem) jako způsob uložení poutka, když je náramek zapnutý.

Nyní, když máme sílu, pojďme zjistit, jak můžeme vytvořit nějaké světlo!

Krok 2: Ovládání LED diod

Nyní zjistíme, jak ovládat LED diody. Pokud vás zajímá pouze nahrání kódu a sledování LED diod, přejděte rovnou k dalšímu kroku.

Než budeme moci začít programovat, musíme nejprve znát hardware. Konkrétněji bychom měli vědět, jak jsou diody LED připojeny k mikrokontroléru. Můžeme to zkontrolovat sledováním stop na desce s obvody nebo kontrolou schématu, které již vytvořil někdo jiný (kredity). Kompletní schéma je v PDF, ale také jsem přidal zjednodušenou verzi s potřebnými informacemi.

Vidíme, že používají ATmega88 jako mikrokontrolér. LED diody jsou ovládány některými MOSFETy, které jsou poháněny ATmega88 s následujícími piny:

• Červená LED: Port B6
• Zelená LED: Port C3
• Modrá LED: Port B7
• Běžné: Port D3

To je vše, co potřebujeme vědět! Nyní si uděláme trochu světla! Děláme to jednoduchým zapnutím nebo vypnutím odpovídajících pinů. Má to však háček: LED diody nemají odpor omezující proud, takže proud bude omezen pouze vnitřním odporem baterií. Špatný. Kromě toho, protože červená LED má nižší dopředné napětí než zelená a modrá, bude odebírat více proudu a bude mnohem jasnější než ostatní. Špatný.

Abychom LED diody pěkně ovládali, měli bychom je ovládat pomocí PWM. Udělal jsem to tak, že jsem napsal rutinu přerušení, která běží na 10 kHz a vytváří signál PWM pro všechny LED diody. Rovněž kompenzuje rozdíl v odběru proudu: aktuální pracovní cyklus pro červenou LED je nižší než pro zelenou a modrou. Nyní můžeme jas každé z LED kontrolovat aktualizací proměnné.

V hlavní smyčce uděláme právě to. Vytvořil jsem několik vzorů, které mění jas LED diod. Mělo by být docela snadné udělat pro sebe další, jako příklad můžete použít můj kód. Vytvořil jsem více než 10 různých vzorů a stále se opakují. Jedna smyčka trvá přibližně 5 minut, takže nebude nudná příliš rychle;)

Krok 3: Programování

S napsaným kódem můžeme zařízení naprogramovat! Ale počkejte, kam bychom měli připojit programátor?

Podívejme se na zadní stranu DPS. Kromě baterií je tam jen několik otvorů. A přesně to hledáme, máme štěstí:) Díry jsou programovací port, používaný pro In-System Programming (ISP). Umožní nám to naprogramovat mikrokontrolér, když je v obvodu (odtud název).

Nyní, když jsme lokalizovali náš cíl, můžeme je připojit k programátoru AVR (programátor pro mikrokontroléry ATMEL). Vzhledem k tomu, že 6 pinů v řadě není opravdu standardní připojení, použil jsem k jejich propojení jednoduché propojovací vodiče. Pin-out můžete zkontrolovat na obrázku.

V závislosti na vašem programátoru máte 2 možnosti napájení zařízení během programování. Buď jej napájejte 3,3 V přes samotný programátor (pokud je podporován), nebo vložte novou baterii do náramku a napájejte ji tímto způsobem. Určitě nedělejte obojí!

Nyní, když jsme připojili programátor a dodali energii, můžeme konečně tu zatracenou věc naprogramovat! Použijeme Atmel Studio, aby povstalo z popela!

• Otevřete Atmel Studio a otevřete projekt (soubor.atsln).
• Přejděte do Nástroje> Programování zařízení (ctrl+shift+p) a vyberte programátora; stiskněte Použít.
• Přejděte na kartu Pojistky a zkopírujte nastavení zobrazená na obrázku. Stiskněte Program
• Přejděte na kartu Vzpomínky a stiskněte Program.

To je vše, budiž světlo!