HackerBox 0052: Свободна форма: 10 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Поздрави на HackerBox хакери по целия свят! HackerBox 0052 изследва създаването на скулптури със свободна форма, включително пример за преследване на LED и вашия избор на структури, базирани на WS2812 RGB LED модули. Arduino IDE е конфигуриран за Arduino Nano и ние експериментираме с програмирането на микроконтролери ATtiny85 за нашите скулптури в свободна форма, използвайки Arduino Nano. Умните машини са тествани, за да тренират мозъчни вълни за релаксация, творчество и медитация. MOSFET превключвателите се изследват за контролиране на големи токови натоварвания с помощта на прости IO пинове на микроконтролер.

Това ръководство съдържа информация за започване на работа с HackerBox 0052, която може да бъде закупена тук до изчерпване на количествата. Ако искате да получавате такъв HackerBox точно във вашата пощенска кутия всеки месец, моля, абонирайте се на HackerBoxes.com и се присъединете към революцията!

HackerBoxes е услугата за месечни абонаментни кутии за хардуерни хакери и ентусиасти на електрониката и компютърните технологии. Присъединете се към нас и изживейте HACK LIFE.

Стъпка 1: Списък на съдържанието за HackerBox 0052

• Arduino Nano
• Двадесет WS2812B RGB LED модула
• Микроконтролер ATtiny85 DIP8
• USB LED лампа (цветовете варират)
• 555 Чип на таймера
• CD4017 Чип за брояч
• Машина за запояване 400 точки
• Медна тел за лепкане в свободна форма 18G
• USB мъжки-женски кабел
• Стерео 3,5 мм мъжки-женски кабел
• Стерео 3.5 мм жак за печатни платки
• Два AOD417 P-Channel MOSFET
• Два AOD514 N-Channel MOSFET
• 100K потенциометър
• 10K двойен потенциометър
• Петнадесет зелени 5 мм светодиода
• 9V щипка за батерия с жични кабели
• Три 10uF електролитни кондензатора
• Един 1uF електролитен кондензатор
• Два гнезда за чипове DIP8
• Един гнездо за чип DIP16
• Резистори: 680R, 1.5K и 4.7K Ohm
• Стикер за хакерска клавиатура Warrior
• Стикер за хакер на фиш кука
• Ексклузивни спортни слънчеви очила HackerBox

Някои други неща, които ще бъдат полезни:

• Поялник, спойка и основни инструменти за запояване
• Компютър за стартиране на софтуерни инструменти

Най -важното е, че ще имате нужда от приключение, хакерски дух, търпение и любопитство. Изграждането и експериментирането с електроника, макар и много възнаграждаващо, може да бъде сложно, предизвикателно и дори разочароващо понякога. Целта е напредък, а не съвършенство. Когато упорствате и се наслаждавате на приключението, от това хоби може да се получи голямо удовлетворение. Направете всяка стъпка бавно, обърнете внимание на детайлите и не се страхувайте да помолите за помощ.

В често задаваните въпроси за HackerBoxes има богата информация за настоящи и бъдещи членове. Почти всички имейли за нетехническа поддръжка, които получаваме, вече са отговорени там, така че наистина оценяваме, че отделихте няколко минути, за да прочетете често задаваните въпроси.

Стъпка 2: Свободни вериги

Както е описано в този запис на Hackaday, техниката за сглобяване на схеми без субстрат носи много имена: flywire, deadbug, point-to-point окабеляване или схеми в свободна форма. Понякога тази техника се използва за практически цели като поправяне на грешки в дизайна след производството, но вероятно по-интересно е, че се използва за създаване на изкуство от електронни схеми.

Обикновено изградена от медна тел, алуминиев материал или месингови пръти, електрониката в свободна форма приема различни форми и може да бъде невероятно красива и креативна, както се вижда в тези примери …

• Електроника в свободна форма като чл
• Прототипиране на Deadbug и електроника на свободна форма
• Електроника Художествено произведение на Петер Фогел
• LED бижута
• Електронни скулптури на Ейрик Брандал
• Скулптурни синтетични вериги
• Mohit Bhoite Презентационно видео от Hackaday Supercon
• Конкурс за скулптура на хакадей
• Скелет Гледайте видео

Защо не споделите някои изображения и идеи от вашите собствени опити за скулптура със свободна форма?

Стъпка 3: Свободна форма LED Chaser

Интересна схема за първия ви опит за скулптура в свободна форма е LED Chaser като този, показан в това видео.

18 -калибровата тел може да бъде оформена на място ръчно или с помощта на клещи.

По -тежки части, като 9V батерия или потенциометър, могат да бъдат разположени в долната част на конструкцията, за да осигурят стабилна основа.

DIP гнездата могат да се използват за двата IC чипа, за да се избегнат топлинни повреди по време на запояване.

Стъпка 4: Arduino Nano

Arduino Nano е един от любимите MCU модули. Ние ги използваме за различни експерименти и DIY системи.

Включената платка Arduino Nano включва щифтове за заглавки, които не са запоени към модула. Оставете щифтовете изключени засега. Извършете първоначалните тестове на модула Arduino Nano преди запояване на щифтовете на заглавката. Всичко, което е необходимо, е MiniUSB кабел и дъската Arduino Nano точно както излиза от чантата.

Ако наскоро не сте използвали Arduino Nano, разгледайте Ръководството за HackerBox 0051 за информация относно Arduino IDE, чипа за USB/сериен мост CH340G и как да извършите първоначалното валидиране на "мигаща" скица на модула Arduino Nano и инструментална верига. След като проверите всичко, запояване на щифтовете на заглавката към Nano.

Ако искате допълнителна уводна информация за работа в екосистемата Arduino, разгледайте Ръководството за началната работилница на HackerBoxes, което включва няколко примера и връзка към PDF учебник Arduino.

Стъпка 5: Програмиране на ATtiny85 MCU с помощта на Arduino Nano

Това видео показва как бързо да използвате Arduino Nano (работещ с ArduinoISP) и един кондензатор за програмиране на микроконтролера ATtiny85 от Arduino IDE.

Стъпка 6: LED модули в свободна форма

RGB LED модулите (базирани на компоненти WS2812B) са чудесна среда за СВОБОДНО СКЛЮЧВАНЕ НА ВЕРИГИ, особено когато се задвижват от 8 -пиновия ATtiny85 MCU. Различни структури могат да бъдат запоени и творчески модели на светлина/цвят могат да бъдат програмирани в MCU.

За нашия пример, ние инсталирахме в FastLED библиотеката в Arduino IDE.

Започнете с простата скица:

Примери> FastLED> ColorPalette

Просто променете:

#define LED_PIN към който и да е IO пин, използван за LED "данни в"

#дефинирайте NUM_LEDS до колкото много светодиоди да са във веригата

#дефинирайте яркостта до стойност около 10-15, за да спестите енергия

и

#дефинирайте LED_TYPE към WS2812B

Стъпка 7: Машини на ума

Според wikipedia Mind Machines са известни още като „Brain Machines“или „Light and Sound Machines“.

Умните машини обикновено използват пулсиращ ритмичен звук и мигащи светлини, за да променят честотата на мозъчните вълни на потребителя. Това може да предизвика дълбоки състояния на релаксация, концентрация и в някои случаи променени състояния на съзнанието, които са сравнени с тези, получени от медитация и шаманско изследване.

Умните машини могат да генерират сигнали за пулсиращи светлини, вградени в очила, носени от потребителя, който наблюдава светлините през клепачите си със затворени очи.

Машините на ума също генерират аудио стимули, включително бинаурални бийтове, които се възприемат с разликата в честотата, когато две различни чисти тонални синусоиди, представени на слушателя дихотично (по една през всяко ухо). Например, ако 530 Hz чист тон е представен на дясното ухо на субекта, докато 520 Hz чист тон е представен на лявото ухо на субекта, слушателят ще възприеме слуховата илюзия за трети тон. Третият звук се нарича бинаурален ритъм и в този пример би имал възприемана височина, корелираща с честота 10 Hz, което е разликата между 530 Hz и 520 Hz чисти тонове, представени на всяко ухо.

ВАЖНО СЪОБЩЕНИЕ ЗА БЕЗОПАСНОСТ:

Бързо мигащите светлини могат да бъдат опасни за хора с фоточувствителна епилепсия или други нервни разстройства. Ако сте чувствителни към мигащи светлини или имате анамнеза за епилепсия, гърчове или други нервни разстройства, избягвайте такива устройства или други проекти с мигащи светлини.

Стъпка 8: Платформа за машината „Направи си сам“

Платформа на Mind Machine може да бъде сглобена, както е показано тук, с помощта на Arduino Nano, програмиран с приложената скица mind_demo. Скицът тренира за 9Hz Alpha Brainwaves, използвайки светлини и бинаурални бийтове. Alpha Brainwaves може да насърчи дълбока релаксация, както е обсъдено тук. Кодът може да се променя и разширява, за да се изследват други честоти на мозъчните вълни или модели на обучение.

Обърнете внимание, че mind_demo изисква две библиотеки: FastLED и ToneLibrary, като и двете могат да бъдат намерени с помощта на Tools> Manage Libraries в Arduino IDE. Необходима е специална библиотека с тонове, тъй като стандартната функционалност на Arduino тон не може да генерира два различни тона наведнъж.

Два от модулите WS2812B (във верига от два) са идеални за поставяне в лещите за слънчеви очила. Те могат да бъдат свързани към веригата на контролера с помощта на 3.5 мм аудио кабел. 3,5 мм аудио кабел може да се реже близо до женския край. Женският край е свързан към веригата MCU, а дългият кабел с мъжкия край може да бъде свързан към светодиодите в очилата. Това прави приятен интерфейс за включване на LED очилата.

Някои тиксо или цианоакрилат работят чудесно, за да поставят светодиодите в стъклата. Горещото лепило обикновено трудно се свързва с гладка пластмаса като лещи за слънчеви очила. Ако искате да спортирате вашите изключителни нюанси на HackerBox като истински нюанси, просто натиснете кутията си за ръкавици, чекмеджето за боклуци или местния доларов магазин за някои различни слънчеви очила, за да се жертвате на този проект.

Аудио веригата с двойна банда работи добре, за да задвижва стандартни слушалки или слушалки, включени в 3,5-милиметровия жак за печатна платка.

Стъпка 9: MOSFET за превключване на високотокови товари

Искали ли сте някога да управлявате устройства, които черпят повече ток, отколкото се поддържа от IO щифтовете на вашия MCU? Какво ще кажете за управление на устройства с различно напрежение от MCU?

Този видеоклип на Andreas Spiess си заслужава да се гледа. Андреас преминава през (повечето от) кървавите подробности за определяне на типовете транзистори, които трябва да имаме под ръка, за да превключваме натоварванията от нашите цифрови/MCU проекти. Той се свежда до това да има:

N-Channel FETs за превключване на нискотоварни товари и

P-Channel FETs за превключване на високотоварни товари.

Няколко от тях са включени, за да експериментират с включване и изключване на USB зареждане (LED лампа). Отворете USB удължителния кабел. Използвайте P-Channel FET (D и S щифтове), за да превключите червения проводник (висока страна). ИЛИ използвайте N-Channel FET (D и S щифтове), за да превключите черния проводник (долната страна). Свържете управляващия сигнал на MCU през един от резисторите 680 ома към щифта на порта (G) на FET и контролирайте! Опитайте също "вълшебните ръце" на G щифта, както е показано във видеото. Имайте предвид, че "вълшебните ръце" работят само в една посока, но бързото късо свързване на портата до 5V или GND ще обърне превключвателя FET.

След като експериментирате с тези сценарии на захранване с USB за превключване на FET, можете да използвате повторно двете USB „пигтейли“, като поставите алигаторни щипки върху червените и черните проводници. Страницата на USB гнездото може да бъде прикрепена към 5V захранване и след това да се използва за захранване на всякакви USB устройства, които сте включили в контакта. Страницата на USB щепсела може да се използва за захранване на щипките (и към каквото и да са свързани) от всяко USB захранване или брадавица за стена. Тези пигтейли с алигаторни клипове са полезни за различни сценарии за тестове и измервания, така че може да искате да ги държите удобни на работната си маса.

Стъпка 10: Трябва да носите сенки

Бъдещето на електрониката, компютърните технологии и сигурността на информацията е толкова светло, че трябва да носите своите нюанси на HackerBox.

Не забравяйте да споделите вашите проекти HackerBox 0052 в коментарите по -долу или във Facebook групата на HackerBoxes. Също така не забравяйте, че можете да изпратите имейл на [email protected] по всяко време, ако имате въпрос или имате нужда от помощ.

Какво следва? Присъединете се към революцията. Изживейте HackLife. Вземете готина кутия с хакерски съоръжения, доставяни директно до вашата пощенска кутия всеки месец. Сърфирайте към HackerBoxes.com и се регистрирайте за месечния си абонамент за HackerBox.