SpookyEyes Череп: 8 стъпки

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

Ето една проста модификация, която направих на пластмасов череп за Хелоуин. Пробих очните кухини и добавих няколко червени светодиода. Светодиодите са свързани към микроконтролер за специални ефекти (избледняване навътре/навън, мигане, подобни неща). Има някои допълнителни характеристики на този дизайн:

• На батерии

• Оптимизиран за дълъг живот (според мен 200 часа или повече на комплект от 3 алкални батерии AA.

  • Включва се по здрач.
  • Работи N часа (настройва се от програмиста), след което се изключва.
  • Остава през деня.
• Използва микрочип за микроконтролер ATtiny84.

Ако сте ентусиаст на Arduino и всичко, с което някога сте работили, са чиповете, които са предварително инсталирани на дъска на Arduino, това може да е добър проект за вас, за да разширите малко хоризонтите си. Има толкова широка гама от ATmega чипове с различни размери, че да останете заключени за 2 или 3 устройства, които се предоставят от обичайните предложения на Arduino, е доста ограничаващо. От една страна, този проект би бил направен много по -различно, ако трябваше да използвам Uno Rev. 3. Самата табла е $ 22; Свършвам работата тук само за 1,50 долара! Освен това, тъй като е много по -бавен (макар и достатъчно бърз, за да запали светодиоди), той използва по -малко енергия. Това означава, че е по-подходящ за проект, захранван от батерии.

Стъпка 1: Цели

Ето ги:

1. Създайте призрачни червени очи в очните кухини на иначе тъп пластмасов череп за Хелоуин.
2. За захранване с батерии.
3. За да може да работи за около 2 седмици или повече, споменатите батерии.

4. Да има срок на годност. Живея в район, където готините неща, оставени отпред, са склонни да си тръгват. (Страшно нали? Искам да кажа, че череп на Хелоуин изведнъж се издига и си тръгва. Никога не съм го виждал, но знам, че се случва и идеята ме изпълва със страх.) Следователно:

   • Не искам някой кокалче да се наслаждава на плодовете на моя труд. Ако вземат черепа ми, скоро той ще стане безполезен за тях! MWAH-hah-hah-HAH-HAH-HAH-HAAAHHHH !!!
   • Този череп ще светне само за X дни, преди да се откаже от призрака, така да се каже.
5. Минимални части (вижте точка 2, по -горе).
6. За да придобиете знания в други AVR микроконтролери, освен ATmega328p в Arduino Uno и други.
7. За да научите как да използвате USBASP устройството. Вижте https://www.fischl.de/usbasp/. Както казва Томас, „USBasp е USB програмист във веригата за Atmel AVR контролери … Програмистът използва USB драйвер само с фърмуер, не е необходим специален USB контролер.“

Както може би знаете, платките Arduino Uno, Leonardo и други базирани на AVR идват с куп допълнителни компоненти, като например FT232RL USB към сериен чип, регулатор на мощността, кристален осцилатор, различни конектори и светлини, заглавки за окабеляване и т.н. И след като чипът е програмиран през USB интерфейса, допълнителната IC е просто източване на енергия. Освен това, ако захранвате от батерии, регулаторът на напрежението в най -добрия случай е безполезен, а в най -лошия - по -скоро източване на захранването. Ако искате да управлявате само няколко светодиода, почти всичко освен процесора е излишно през по -голямата част от живота на вашия проект.

Освен това повечето, ако не и всички AVR чипове идват с вграден часовник осцилатор. Той не е толкова бърз или толкова точен, колкото кристалът, но за прост случай на употреба какво значение има?

Използвайки процесор от подходящо наречената линия "ATtiny", получавате невероятно способен малък процесор, който черпи малко енергия, осигурява всички изходни данни, от които се нуждаете, има повече от достатъчно скорост, наистина е евтин и поддържа ниския ви брой части, за зареждане.

Компромисът е, че трябва да вземете собствено устройство за програмиране. За щастие има един, наречен "USBASP". Мислете за това като за вградения USB-към-сериен чип на Arduino, но отделен и сменяем. Можете да го използвате за всички ваши проекти. Още по -добре, елиминира нуждата от зареждащо устройство. Връщате тази памет, ако имате нужда от нея.

И не се страхувайте- USBASP е наистина лесен за използване. Много пионери преди вас са го използвали, така че е доста познат и добре поддържан за задачата. В този урок ще го използваме и като прост проект за намокряне на краката ви в света на процесорите ATtiny, това може да е подходящ момент да се запознаете.

8. Крайна цел: Надявам се да ви хареса тази инструкция!

Стъпка 2: Съставки

• 3x AA батерии (Walgreens)
• Поставка за батерии за 3 батерии AA (eBay)
• 9V щипка за батерия (eBay)
• Платформа за тестване (eBay)
• PC платка (спояема платка)
• 0,1 "(0,254 мм) женски заглавки (за вашия ATtiny84a. Ако сте уверени, просто запоявайте ATtiny към PC платката). (EBay)
• 2x 5 мм червени светодиоди (eBay)
• 100 uF електролитен кондензатор (eBay)
• 0,1 uF керамичен кондензатор (eBay)
• Резистор 2.2 мегаома (eBay)
• светлочувствителен резистор (eBay)
• 2x 82 ома резистори (eBay)
• Чип за микроконтролер ATtiny84a (eBay)
• Твърд свързващ проводник с 24 габарита (eBay)
• поялник (Amazon или Radio Shack)
• спойка (Amazon или Radio Shack. Без олово е най-добре.)
• лепило
• пластмасов череп за Хелоуин, не твърде малък, кух (Walmart, Dollar Store и др.)
• usbasp програмист (eBay)

Съвети и трикове за закупуване на електроника за тези в САЩ:

За някои от вашите основи (резистори, транзистори, кондензатори, светодиоди и т.н.) отидете на eBay. Вашите проекти по електроника обикновено ще приемат стандартни размери (какъвто е случаят тук); това е чудесен момент да се запасите. Потърсете наоколо и намерете опаковки с 20, 40, 100 броя в тях. Купете ги; обикновено можете да ги намерите за под 10 долара и безплатна доставка. Това е много по-евтино от Mouser/Digi-Key/Newark. Там ще получите разумни цени на частите, но след това те ще ви избият 9 долара за доставка; тези ниски цени се изпаряват набързо! Със сигурност можете да намерите специализираните части и изборът е голям в специализираните магазини, но сте наранени от тази доставка. От друга страна, намерих пакет от 5 ATtiny84a за $ 7.50 в eBay, с безплатна доставка. 5 MCU за по -ниска от цената на доставка 1 от Mouser! Йоусер! И eBay има всички пакети за разнообразие на компоненти, от които може да се нуждаете, и знаете, че ако имате нужда от един резистор, ще ви трябват дузина!

Стъпка 3: USBasp

Преди да започнем, нека поговорим малко за USBasp. Те са лесни за намиране в eBay, така че отидете да вземете такъв. Не се притеснявай, ще чакам …

Имаш го? Добре! Купихте ли го от Китай? Нищо чудно, че отне толкова време.:-) Добре, ами така беше по-евтино, сигурен съм. Безплатна доставка също.

Ако сте любител на Linux като мен, USBasp работи нестандартно. За Windows 10 е малко по -сложно. Така че нека преминем през него:

Уебсайтът на USBasp на адрес https://www.fischl.de/usbasp/ ни насочва към инструмента за инсталиране на драйвери „Zadig“на адрес

• Изтегли го. Изтеглих версия 2.4.
• Windows 10 ще ви попита дали искате да направи промени в устройството ви. Да. Да.
• Решете дали искате Zadig да проверява за актуализации на приложения. Аз казах да.
• Сега следвах инструкциите от https://rayshobby.net/dead-simple-driver-installa…. Това е,
• Включете USBasp устройството. Вероятно ще видите червен светодиод да свети върху него.
• В Zadig, в полето точно вдясно от голямата зелена стрелка, щракнете върху малките стрелки нагоре или надолу, докато видите libusbK (v3.0.7.0). Това е за Windows 10.
• Щракнете върху големия бутон Инсталиране на драйвер.
• Изчакайте. След няколко секунди ще видите „Драйверът е инсталиран успешно“. диалогов прозорец. Затвори го.

Вашето USBasp устройство вече е готово!

Стъпка 4: Поддръжка на Arduino за ATtiny

Arduino IDE не поддържа серията чипове ATtiny от кутията. Трябва да го добавите към IDE с помощта на мениджъра на дъските. Вижте

Ако приемем, че вече сте изтеглили софтуера Arduino, ще пресъздам стъпките от горния URL адрес. Просто

• Отворете софтуера Arduino (използвам 1.8.7 към момента на писане).
• Отворете менюто: Файл -> Предпочитания. Намерете полето „Допълнителни URL адреси на мениджъра на дъски“в долната част.
• Копирайте и поставете следното:

raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/…

• Това е
• Щракнете върху OK
• Отворете менюто: Инструменти -> Борд: "" -> Мениджър на табла (в горната част на списъка)
• Превъртете до дъното. Трябва да намерите „attiny by David A. Mellis“.
• Щракнете върху бутона Инсталиране.
• Превъртете до края на списъка. Трябва да видите „ИНСТАЛИРАНО“сега.
• Отворете менюто: Инструменти -> Табло: ""
• Трябва да видите ATtiny в долната част на списъка. Кликнете върху „ATtiny24/44/84“.
• Отворете менюто: Инструменти -> Процесор: "". Изберете ATtiny84.
• Под менюто Инструменти трябва да видите запис Часовник. По подразбиране е добре. Така се доставят процесорите ATtiny с 1 MHz вътрешен часовник.
• Под менюто Инструменти изберете Порт. Искате „COM1“.

Стъпка 5: Тестване, Тестване: Макет на вашата схема

Ако не сте запознати с макети … добре, вземете един. Това е единственият начин да тествате веригите си и да се уверите, че правят това, което искате. Препоръчвам го дори ако изграждате известна схема като тази, която е тествана и работи. Ще се запознаете с подреждането на нещата, така че ако и когато нещо не работи правилно, ще имате по -лесно време за отстраняване на неизправности.

Приложено е възможно оформление на макет и схема на тази малка верига. Свържете веригата си, както е показано.

Когато поставяте светодиодите и електролитния кондензатор, не забравяйте, че посоката има значение: трябва да поставите отрицателната страна към отрицателната към батерията, а положителната към по -положителната страна на нещата. В случай на светодиоди, те ще светнат, когато щифтът на ATTiny84a стане положителен (или "HIGH"). Така че положителната страна на светодиодите трябва да се свърже със съответния щифт на ATTiny84a.

Има много уебсайтове, които обсъждат полярността на LED; един такъв урок може да бъде намерен тук: https://learn.sparkfun.com/tutorials/polarity/diod…. В крайна сметка най -добрият начин, който съм открил за тестване на полярността, е да включа 120 омов резистор в отрицателния елемент на батерията, да включа един щифт от светодиод в другия край на този резистор, след което да свържа другия край на светодиода към положителния на батерията (известен също като VCC). Ако светодиодът светне, знаете кой щифт е кой.

За кондензатора от 100 микрофарада това е кондензатор от електролитен тип. По принцип това означава, че неговата ориентация също е важна. Отрицателният щифт трябва да бъде обозначен. Чрез процеса на елиминиране можете да разберете кой е положителният щифт:-). Свържете го правилно.

Резисторите, фотоклетката и малкият кръгъл керамичен кондензатор нямат полярност. Свържете ги в каквато посока искате. Уверете се, че сте свързали малкия керамичен кондензатор много близо до VCC и GND щифтовете на ATTiny84a. Неговата задача е да изглади всички бързи скокове в потреблението на енергия от микроконтролера ATtiny. Той е изпълнен с малък заряд от източника на захранване (батерии), който е наличен много бързо, ако микроконтролерът се нуждае от него за микросекундно време. Той предотвратява падането на захранващото напрежение към чипа поради преходно бързо изтегляне на ток.

Електролитният кондензатор от 100 микрофарада прави същото, но на по -големи интервали. Поради факта, че това е намотка от тънки метални листове, той съдържа известно вътрешно съпротивление и затова зарядът му не е толкова лесно достъпен. Вярно е, че може да бъде бързо, но не със скоростта, предоставена от керамичния дисков кондензатор.

И двата кондензатора реагират по -бързо на преходното захранване, отколкото батериите, поради което са включени. Случвало се е моите схеми да се държат странно, ако липсват. Тя може да бъде много загадъчна, затова те са важни.

Актуализиране

Не е показано тук, но е необходимо, е 10K ом резистор от щифт 4 до Vcc. Би било добре да инсталирате такъв. Аз обаче не го направих и веригата работи добре. Без него обаче рискувате фалшиви нулиране на вашия чип.

Стъпка 6: Заредете скицата

Сега е време да заредите скицата. Нека направим тези мигащи светлини!

Ще намерите изходния код за скицата на

• Вземете го и го заредете в софтуера Arduino.
• ЗАБЕЛЕЖКА: В кода има раздел, който изглежда така:

// --- DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DBUG DEBUG DEBUG DEBUG / --- DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG D-VVVV-UG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG // --- DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG D-Vvvv-UG DEBUG DEBUG DEBUG

Препоръчвам да смените

#undef DEBUG

да се

#дефинирайте DEBUG

тъй като времето на цикъла се съкращава значително. Трябва да го промените и да качите отново, когато сте готови да покажете SpookyEyes реално.

• Продължете напред и направете това сега. Останалата част от тази страница предполага, че сте го направили.
• Уверете се, че сте следвали стъпките в Стъпка 4: Поддръжка на Arduino за ATtiny

• Сега включете Arduino страната на usbasp към дъската. Искате да го свържете, както следва:

  • GND към отрицателната батерия
  • MOSI към пин 7 на ATtiny
  • MISO към пин 0 от ATtiny
  • SCK към пин 9 на ATtiny
  • RST към пин 4 на ATtiny
• Включете другия край на USBasp към USB порта на вашия компютър
• Свържете батерията или друг 5v източник на захранване към вашата верига.
• Качете скицата с помощта на Arduino IDE (Sketch-> Upload). Светодиодите ще мигат, тъй като някои от пиновете, използвани за веригата, се използват и за USBasp.

Как работи скицата

Уверете се, че сте в малко светла стая или насочете светлината от фенерче към малкия чувствителен към светлина резистор. Захранвайте веригата и наблюдавайте светодиодите за окото. Това е режим "дневна светлина". Сега, когато скицата се изпълнява, трябва да видите следното. Обърнете внимание, че описаните тук области в кода са маркирани с „BooKmarks“, а не с номера на редове, така че можете да ги следвате. Те имат формата: #BK.descriptive_string ("Pound B K Period", след това някакъв описателен низ). Например, първата отметка се нарича "#BK. Hello" и може да бъде намерена в кода, където светодиодите светват за секунда, след което се затварят за секунда:

• И двата светодиода ще светнат за секунда, след това ще останат празни за секунда. #BK. Здравей
• И двамата бавно мигат 3 пъти. Това показва, че ATtiny е настроен на 1MHz скорост. #BK.check_time * Вижте ЗАБЕЛЕЖКА A по -долу.
• Пауза за секунда.
• След това мигат бързо два пъти.
• Пауза за секунда.
• Сега сте в цикъла () #BK.loop. Не забравяйте, че часът е само 10 секунди сега.

"Резето" е изключено. И още HOUR_millis (== 1 час, в обикновен режим) още не е изминал. Така че, прескачаме всичко, докато стигнем до #BK.indicate_duration. Досега сме в нулевия час, така че мигаме очите 0 пъти.

• Това продължава, докато достигнем HOUR_millis секунди (10 секунди, в режим DEBUG).
• След това мигнете бързо три пъти. #BK.time_management
• Добавете още „час“, като увеличите променливата latch_time_off

• След това скочете чак до #BK.indicate_duration. Там мигаме броя на „часовете“, които сме изпълнявали. Този номер се съхранява в EEPROM, така че е достъпен дори ако захранването е изключено от чипа.

  • Първият ни час на светлина приключи. Така че мигаме веднъж, за кратко.
  • След това направете пауза 2 секунди.

• Обратно към цикъла ():

  • Всяка итерация през цикъла сега проверяваме дали HOURS_milli времето е изтекло. За първите няколко повторения (в DEBUG) не е така. Така че не мигаме 3 пъти.
  • Прескачаме до #BK.indicate_duration и бързо мигаме броя на часовете, които сме били на светлината, който отново се съхранява в EEPROM местоположение 0.
  • Това продължава дълго време.

  • Обърнете внимание, че след като числото в EEPROM място 0 е достатъчно голямо, цикълът просто става:

    • Мигайте 3 пъти с разумно темпо,
    • Мигайте бързо броя на HOURS_millis, които сме били на светло,
    • Изчакайте 2 секунди,
    • повторете.

Сега поставете пръст върху светлочувствителния резистор. Или просто изключете светлините. Цикълът сега става:

• Нашият latch_time_off е над час и е тъмно, така че в #BK.check_the_light откриваме, че наистина е тъмно.
• Включваме ключалката. Това стартира призрачните неща във всеки цикъл. Вижте ТУК СЛУЧАЙНИЯТ ПЪТ. Кодът трябва да бъде доста описателен.
• След като ключалката е включена достатъчно дълго, ще я изключим. Вижте #BK.turn_spookiness_off.
• Сега се връщаме към #BK.time_management, съгласно "мигайте бързо три пъти", по -горе.

Бягай за истински

Не забравяйте да промените скицата на #undef DEBUG.

ЗАБЕЛЕЖКА А

* ЗАБЕЛЕЖКА A: Кодът е включен, за да го настроите на 8 MHz. Вижте CLKPR = 0x00; коментиран код. Ако искате да направите това (и няма причина да го правите за тази верига), уверете се, че сте сменили Arduino IDE, в менюто Tools-> Clock.

Стъпка 7: От платката до запоената верига

Сега е време да направим веригата Производство! Вземете малко спояема перфорирана дъска; Харесвам каталога на Radio Shack #: 2760159, видян тук: https://www.radioshack.com/collections/prototyping…. Има много дупки за прехвърляне на компонентите на вашата PC платка към перфборда.

Не забравяйте да включите малки гнезда за поставяне на USBasp проводниците (за програмиране)! Ще ви трябват 5 от тях.

Пригответе черепа

Ориентирайте черепа си как ще седи на земята. Ще трябва да пробиете дупка за фоторезистора, така че да получи светлина:-). … Важна стъпка! Също така, с любимия си инструмент за рязане, отрежете долната част на черепа, за да освободите място за платката и батериите. Изрежете го само от 3 страни, за да направите врата.

Пробийте дупката, така че фоторезисторът да приляга пресово. Очевидно можете да тествате размера от външната страна на черепа, за да го оправите. Винаги започвайте отначало с тренировките си и не пробивайте твърде бързо, за да не създадете много светкавици около дупката, която ще трябва да избръснете с нож.

Пробийте дупки в очите за светодиодите. Оразмерете ги внимателно, така че светодиодите ще бъдат подходящи за пресата. Сложих светодиодите си отвътре и тъй като нямаше много свободни пространства за работа отвътре, просто капнах малко лепило с топла стопилка на гърба на светодиодите като малко допълнителна застраховка, за да ги държа.

Също така внимавах да обвивам един от проводниците към всеки светодиод в термосвиваеми тръби.

Включете веригата

Тъй като черепът просто седи там, не бях много внимателен при монтирането на платката. Уверих се, че батерията е отдолу и няма да има къси съединения. След като се свърза, постави и захранва, затворих ipt и поставих петно топло лепило върху долния капак.

Уверете се, че правите кабелите към светодиодите и фоторезистора дълги, за да можете да издърпате платката за препрограмиране.

Стъпка 8: Spoooooky Eyes !!!! Оооооооо !!

Добре, това е всичко. Призрачните ви очи ще се включат в здрач, ще се покажат за трика или третиращите в продължение на 4 часа, след което ще се изключат, за да запазят батериите. Той ще остане изключен до следващата вечер. Той ще направи това за TOTAL_RUN_HOURS часа, така че подгответе внимателно тази стойност в скицата. Тъй като имам 4 часа по подразбиране MAX_RUNTIME, 40 часа за TOTAL_RUN_HOURS означава, че ще работи 10 дни.

Ако някой реши, че е прекалено вкусно за вас, и го вземе у дома, SpookyEyes ще завърши бягането си и след това ще замълчи и завинаги ще преследва душите им. Достатъчно е да се каже, че крадците биха се справили добре, за да не вземат черепа ви на SpookyEyes!

Приберете SpookyEyes за сезона. Следващата година просто качете скицата отново и SpookyEyes оживява! Колко призрачно е това? Ооооооо !!!!

Подобрения

Вероятно трябваше да накарам ATtiny да заспи през деня. Захранван надолу, той привлича много малко ток.

Трябваше да сложа 10K ом резистор на щифт 4. Това предпазва веригата от мистериозно нулиране. Нямах никакви проблеми обаче. Но това трябва да се направи, за да бъде правилно.

На батерии

Обичам ATtiny84. Това е чудесен малък чип за верига с ниска мощност. Разбира се, той няма възможностите на Serial.print () на Arduino ATmega328p и други подобни, но можете да накарате светлините да мигат по определени начини, за да ви кажат какво се случва във вашата верига, за отстраняване на грешки. Не е трудно да се работи с него.

Надявам се, че сте намерили този Instructable … инструктируем!