HackerBox 0025: Flair Ware: 15 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Flair Ware - Този месец хакерите HackerBox изграждат разнообразие от електронни усети за използване като носими, демонстрационни или дори празнични орнаменти. Тази инструкция съдържа информация за работа с HackerBox #0025, която можете да вземете тук до изчерпване на количествата. Също така, ако искате да получавате такъв HackerBox точно във вашата пощенска кутия всеки месец, моля, абонирайте се на HackerBoxes.com и се присъединете към революцията!

Теми и учебни цели за HackerBox 0025:

• Сглобете обикновена платка, работеща с монети, със самомигащи светодиоди
• Разгледайте каскадни аналогови осцилатори, за да внедрите значка с име за носене
• Експериментирайте с множество устройства Digispark за миниатюрни проекти на Arduino
• Свържете носимите модули LilyPad, включително пълноцветни светодиоди NeoPixel
• Програмирайте празни микроконтролери ATtiny85, използвайки USBasp

HackerBoxes е услугата за месечен абонамент за електронна електроника и компютърни технологии. Ние сме любители, създатели и експериментатори. Ние сме мечтателите на мечтите. ХАК НА ПЛАНЕТАТА!

Стъпка 1: HackerBox 0025: Съдържание на кутията

• HackerBoxes #0025 Колекционерска референтна карта
• LED Star носим комплект
• Комплект значки за цветно колоездене
• Комплект за носене BitHead ATtiny85
• Включващ се Digispark DevBoard
• Допълнителен микроконтролер ATtiny85 8DIP
• CJMCU LilyTiny Digispark модул
• Три модула LilyPad NeoPixel
• Монетен клетъчен модул LilyPad
• CR2032 Литиеви монетни клетки
• USBasp Atmel AVR USB програмист
• Зелена дъска за прототипиране 4х6см
• Гръбчета за ревери
• Свиващи се тръби - разнообразие от 100 броя
• Кутия за тенекиени проекти
• Изключителна наклейка за HackerBoxes
• Ексклузивна шапка за плетене HackerBoxes

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 ви трябва чувство за приключение, дух „направи си сам“и хакерско любопитство. Хардкор DIY електрониката не е тривиално занимание и ние не я разводняваме вместо вас. Целта е напредък, а не съвършенство. Когато упорствате и се наслаждавате на приключението, голяма степен на удовлетворение може да бъде получено от изучаването на нови технологии и надявам се някои проекти да работят. Предлагаме да правите всяка стъпка бавно, като имате предвид детайлите и никога не се колебайте да помолите за помощ.

ЧЕСТО ЗАДАВАНИ ВЪПРОСИ: Нуждаем се от наистина голяма услуга от членовете на HackerBox там. Моля, отделете няколко минути, за да прегледате често задаваните въпроси на уебсайта на HackerBoxes, преди да се свържете с поддръжката. Въпреки че очевидно искаме да помогнем на всички членове колкото е необходимо, повечето от имейлите ни за поддръжка включват прости административни въпроси, които са много ясно разгледани в често задаваните въпроси. Благодаря ви за разбирането!

Стъпка 2: Изразете себе си с носими материали

Трябва да поговорим за вашия усет. Носимата електроника може да бъде блестящ начин да научите за миниатюризацията, намаляването на мощността и естетичното оформление на печатни платки. Наистина можете да изразите себе си с проекти като тези. Носете ги, украсете работното си пространство или дори ги използвайте като празнични украшения. Бъдете креативни и споделете своята собствена носеща се зимна страна на чудесата със света!

Стъпка 3: Носене на LED звезда

Нека започнем с пример, който е доста елегантен в своята простота. Този дизайн разполага с пет самостоятелно мигащи 5 мм светодиода. Тъй като тези светодиоди мигат самостоятелно, не се изисква външна схема за управление. Единствените други части са щипка за монети CR2032 и превключвател за включване/изключване.

Сглобяване: Ориентирайте щипката за монети и петте светодиода според маркировките на печатната платка. Обърнете внимание, че всеки светодиод има "плоска страна", показана на дъската. Преди да поставите скобата за батерията, извадете изцяло и трите подложки с спойка. Въпреки че нищо не се запоява към централната подложка, някои калайдисвания помагат да се изгради малко подложката, за да се осигури добър контакт с отрицателната повърхност на монетната клетка. След запояване, натиснете превключвателя няколко пъти, за да изчистите контактите от отломки или окисляване.

Стъпка 4: Комплект значки за цветно колоездене

Тази миниатюрна значка за име включва осемнадесет светодиода с циклично управление на цветовете, контролирани изцяло от аналогови осцилатори. Този аналогов дизайн ни напомня, че колкото и да ги обичаме, микроконтролерите не винаги са необходими за получаване на интересни резултати. Готовият монтажен блок може да се носи като мигаща значка с име.

Съдържание на комплекта:

• Персонализирана лилава печатна платка
• Две щипки за монети CR2032
• Шест червени 3 мм светодиода
• Шест оранжеви 3 мм светодиоди
• Шест жълти 3 мм светодиоди
• Три 9014 NPN транзистора
• Три 47uF кондензатора (имайте предвид, че има и един 10uF кондензатор)
• Три 1K ома резистора (кафяво-черно-червено)
• Три 10K ома резистора (кафяво-черно-оранжево)
• Плъзгащ превключвател
• JST-PH гнездо с косичка
• Декал с три взаимозаменяеми знака

Стъпка 5: Теория на работа с бейдж значка

Дизайнът разполага с три каскадни осцилатора за управление на цветовия цикъл на LED. Всеки от 10K резистори и 47uF кондензатори образува RC осцилатор, който периодично натиска свързания транзистор. Трите RC осцилатора са каскадно свързани във верига, за да ги предпазят от фаза, което кара мигането да изглежда случайно около знака. Когато транзисторът е "включен", токът преминава през банката му от 6 светодиода и техния резистор за ограничаване на тока 1K, което кара тази банка от 6 светодиода да мига.

Ето едно хубаво обяснение на основната концепция, използваща един етап (един осцилатор и един транзистор).

Стъпка 6: Сглобяване на комплект значки с имена

Използвайте схемата и диаграмата за поставяне на печатни платки, докато сглобявате комплекта бейдж име.

Има две различни стойности на резисторите. Те не са взаимозаменяеми. За да ги поддържате прави, отбележете стойностите на схемата и номерата на частите на диаграмата за поставяне. Резисторите не са поляризирани. Те могат да бъдат поставени в двете посоки.

Имайте предвид, че има три "банки" от светодиоди D1-D6, D7-D12 и D13-D18. Всяка банка трябва да бъде изцяло един цвят, за да балансира текущото натоварване, а също и за приятен визуален ефект. Например светодиодите D1-D6 могат да бъдат червени, D7-D12 изцяло оранжеви, а D13-D18 изцяло жълти.

Кондензаторите са поляризирани. Обърнете внимание на знака "+" на диаграмата за поставяне и маркировката "-" на самия кондензатор. Това очевидно показва противоположни щифтове.

Светодиодите също са поляризирани. Обърнете внимание на маркировката "+" на диаграмата за поставяне. Дългият щифт на светодиода трябва да бъде в този отвор "+". "Плоската страна" на светодиода трябва да е в съседство с ДРУГИЯ отвор.

Изцяло калайдисайте и трите подложки за всяка от щипките с монети с припой. Въпреки че нищо не се запоява към централните подложки, калайдисването помага за изграждането на подложката, за да се осигури добър контакт със съответната монета.

След запояване, натиснете превключвателя няколко пъти, за да изчистите контактите от отломки или окисляване.

Една от наклейките може да бъде прикрепена към центъра на попълнената значка с име.

Подложките или магнитите на щифтове могат да бъдат залепени на гърба на значката за име.

Внимавайте да не скъсите двете щипки с монетни клетки заедно, докато се носи значката с име.

Стъпка 7: Digispark

Digispark е проект с отворен код, първоначално финансиран чрез Kickstarter. Това е супер миниатюрна, базирана на ATtiny Arduino съвместима платка, използваща Atmel ATtiny85. ATtiny85 е 8 -пинов микроконтролер, който е близък братовчед на типичния чип Arduino, ATMega328P. ATtiny85 има около една четвърт от паметта и само шест I/O пина. Въпреки това, той може да бъде програмиран от Arduino IDE и все още може да изпълнява кода на Arduino без проблеми.

Като дизайн с отворен код, има много вариации на Digispark. Някои от най -често срещаните са показани тук. Ще работим с няколко от тях.

Прегледът на схемата трябва незабавно да породи въпроса: "Къде е USB чипът?"

Micronucleus е парче магия, което позволява на дизайна на Digispark да работи без чип с USB интерфейс. Micronucleus е буутлоудър, предназначен за AVR ATtiny микроконтролери с минимален usb интерфейс, крос-платформен инструмент за качване на програми, базиран на libusb, и със силен акцент върху компактността на буутлоудъра. Това е най -малкият USB буутлоудър за AVR ATtiny.

ШОФЬОР LIBUSB

libusb е C библиотека, която осигурява общ достъп до USB устройства. Той е предназначен да се използва от разработчиците за улесняване на производството на приложения, които комуникират с USB хардуер. Функционалността на libusb трябва да бъде автоматично достъпна за Linux и OSX. Драйвер, като например zadig, може да е необходим за машини с Windows.

Стъпка 8: Digispark като USB Rubber Ducky

USB Rubber Ducky е любим хакерски инструмент. Това е устройство за инжектиране с натискане на клавиш, маскирано като общо флаш устройство. Компютрите го разпознават като обикновена клавиатура и автоматично приемат предварително програмираните полезни натоварвания при натискане на клавиш при над 1000 думи в минута. Следвайте връзката, за да научите всичко за Rubber Duckies от Hak5, където можете да закупите и истинската сделка. Междувременно този видеоурок показва как да използвате Digispark като каучуково патенце. Друг видео урок показва как да конвертирате скриптове Rubber Ducky за изпълнение на Digispark.

Стъпка 9: CJMCU LilyTiny и NeoPixels

CJMCU LilyTiny използва същия хардуерен дизайн и буутлоудър като Digispark. Въпреки това, LilyTiny е изградена върху лилава, дискообразна печатна платка, напомняща за дъските LilyPad. Прочетете повече за носимите LilyPad тук.

ФЛЕШ LED СИГНАЛ

Първата ни стъпка ще бъде да премигнем LilyTiny с LED мигащия пример, само за да сме сигурни, че инструментите ни са в ред.

Ако нямате инсталирана Arduino IDE, направете това първо.

Следвайте инструкциите тук, за да заредите поддръжката на digistump в Arduino IDE.

Заредете примерния код "Старт":

Файл-> Примери-> Digispark_Примери-> Старт

Натиснете бутона за качване. IDE ще ви инструктира да включите целевата си дъска. След като го направите, програмистът Digispark ще сканира USB портовете за него и ще програмира ATtiny85.

След като качването приключи, светодиодът трябва да мига.

Като тест можете да промените ДВЕТЕ „забавяне (1000)“изявления на „закъснение (100)“и препромяна.

Сега светодиодът трябва да мига десет пъти по -бързо (забавянето е променено от 1000 на 100).

МОДУЛИ НА НЕОПИКСЕЛ НА LILYPAD

Свържете трите модула NeoPixel, както е показано тук.

Заредете най -новия демо код в IDE:

Файл-> Примери-> (за Digispark)-> NeoPixel-> strandtest

В кода: Променете параметър 1 (брой пиксели в лентата) на 3 Променете параметър 2 (номер на пин на Arduino) на 3

Качете и се насладете на светлинното шоу - всичко без никакви USB чипове!

Стъпка 10: USBasp - USB програмист Atmel AVR

Когато купувате суров чип ATtiny85 (като двата 8 -пинови DIP чипа в тази кутия) от Mouser или DigiKey, той е напълно празен. Чиповете нямат микроядра или друг буутлоудър. Те ще трябва да бъдат програмирани. Например с помощта на ISP (програмист във веригата).

USBasp е USB програмист във веригата за контролери Atmel AVR. Той просто се състои от ATMega88 или ATMega8 и няколко пасивни компонента. Програмистът използва USB драйвер само за фърмуер, не е необходим специален USB контролер.

Поставете ATtiny85 в Plugable Development Board (обърнете внимание на индикатора за щифт едно) и свържете платката към USBasp, както е показано тук.

Добавете поддръжка на ATtiny към вашата Arduino IDE (вижте подробности в High-LowTech):

Под предпочитания добавете запис към списъка с URL адреси на мениджър на табла за:

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

Под Tools-> Boards-> Board Mangers добавете пакета за мениджър на борда от ATtiny от David A. Mellis.

Това ще добави дъските ATtiny към списъка с дъски, където вече можете да изберете …

Платка: ATtiny25/45/85 Процесор: ATtiny85 Часовник: Вътрешен 1 MHz

[ВАЖНО ЗАБЕЛЕЖКА: Никога не настройвайте часовника на външен часовник, освен ако чипът действително има външен източник на часовник.]

Заредете примера на кода за "мигане"

Променете LED_BUILTIN на 1 на три места в тази скица и я качете в ATtiny85 с помощта на USBasp.

Pluggable DevBoard LED сега трябва да мига точно както LilyTiny LED направи извън кутията.

Бележка под линия - Използване на Pluggable DevBoard като Digispark:

Технически, ние използваме Pluggable DevBoard тук като пробив за свързване на USBasp, а не като Digispark. За да го използвате като Digispark, микроконтролерът ще трябва да бъде програмиран с микроядрено зареждане, което може да бъде изтеглено тук.

Стъпка 11: Комплект за носене BitHead ATtiny85

BitHead е супер-секси талисман череп на HackerBox. Този месец той идва под формата на печатни платки, готов да разтърси ATtiny85 micro, пиезо зумер и няколко очни ябълки NeoPixel.

Съдържание на комплекта:

• Персонализирана черна печатна платка с BitHead
• Две щипки за монети CR2032
• 8 -пинов DIP гнездо
• 8 -пинов DIP ATtiny85 интегрална схема
• Пасивен пиезо зумер
• Два 8 мм кръгли светодиода NeoPixel
• 10uf кондензатор
• Плъзгащ превключвател
• JST-PH гнездо с косичка

Стъпка 12: Сглобяема носима BitHead

Тъй като печатната платка за коприна се използва за произведения на изкуството, типичните индикатори за копринена печат не присъстват на печатната платка. Вместо това те са показани тук като диаграма на сглобяване. Внимателно ориентирайте зумера, кондензатора, гнездото DIP8 и двата NeoPixels според маркировките на тази монтажна схема. Изводите на NeoPixels имат широка точка на няколко милиметра надолу от пластмасовия купол. Те са трудни за преминаване през отворите за печатни платки, така че може да помогне да се отрежат кабелите точно над тях преди поставянето им. Не забравяйте да оставите достатъчно проводници, за да се простират през печатната платка за запояване.

Не забравяйте да извадите изцяло и трите подложки за щипките на монетните клетки с спойка. Въпреки че нищо не се запоява към централните подложки, калайдисването им помага да се изгради подложката, за да се осигури добър контакт.

Стъпка 13: Носене програмиране с BitHead

Приложената скица "WearableSkull.ino" демонстрира управление на зумера и светодиодите на BitHead от ATtiny85.

Използвайте Pluggable DevBoard, за да програмирате скицата в ATtiny85.

За да използваме библиотеката NeoPixel, трябва да увеличим вътрешната тактова честота от 1MHz до 8MHz под Tools-> Clock. Всеки път, когато правите промяна в тактовата честота, трябва да извършите операция "Burn Bootloader" под инструменти, така че направете това и сега.

Качете демонстрационната програма на BitHead в ATtiny85, внимателно извадете чипа с малка плоска отвертка, включете чипа (ориентация на ума) в BitHead, обърнете превключвателя и ако всичко е наред … ЖИВО е!

Можете да си поиграете със светлините и звуците. Вижте колко време е необходимо, за да се разболеете от цикъла „изгаряне и научаване“на изваждане на чипа. Добре дошли в 80 -те години на миналия век.

Стъпка 14: Мини-значка за печатна платка BitHead

Това алтернативно приложение на платката с талисман BitHead изисква два 5-милиметрови мигащи светодиода за очни ябълки вместо два NeoPixels. Тъй като светодиодите мигат самостоятелно, не се изисква схема за управление.

ПОДГОТВЕТЕ светодиодите

Кабелите на двата светодиода имат широка точка на няколко милиметра надолу от пластмасовия купол. Те са трудни за преминаване през отворите за печатни платки. Изрежете проводниците точно над широките точки, както е показано на изображението. Не забравяйте да оставите достатъчно проводници, за да се простират през печатната платка за запояване.

ЗАДНА СТРАНА НА ПХБ

Самомигащите светодиоди изискват само една от двете скоби за батерията. Съкратете горните подложки на батерията, както е показано на изображението. Използвайте един от проводниците, изрязани от светодиодите, като проводник за късо съединение.

Калайдийте и трите подложки за долната щипка с монета с припой. Въпреки че нищо не се запоява към централната подложка, калайдисването й помага да се изгради подложката, за да се осигури добър контакт с клетката на монетата.

Ориентирайте щипката на монетната клетка, както е показано на копринената печат, и запойте двата езика на място.

ПРЕДНА СТРАНА НА ПХБ

Внимателно ориентирайте подрязаните светодиоди според маркировката „плоско място“на изображението. Кабелите влизат в централните два отвора, оставяйки двата външни отвора неизползвани. Стиснете леко кабелите заедно, за да съответстват на разстоянието между отворите и след това леко разклатете светодиода на място.

Със светодиодите и превключвателя, поставени от предната страна на печатната платка. Запоявайте проводниците им от задната страна на печатната платка.

ЗАКЛЮЧИТЕЛНИ ДУКИ

Запоени проводници, разположени встрани от задната страна на печатната платка.

Поставете клетката на монетата.

Натиснете превключвателя няколко пъти, за да изчистите контактите от отломки или окисляване.

ОПЦИОНАЛНА ТРЕПАНИЯ

Тъй като горната скоба с клетъчна монета не се използва, има място за пробиване на отвор за закрепване на топка или верига.

Стъпка 15: Хакнете планетата

Ако сте се наслаждавали на този Instrucable и искате да получавате кутия с проекти за електроника и компютърни технологии като тази всеки месец директно във вашата пощенска кутия, моля, присъединете се към нас чрез АБОНИРАНЕ ТУК.

Протегнете ръка и споделете успеха си в коментарите по -долу или на страницата на HackerBoxes във Facebook. Със сигурност ни уведомете, ако имате въпроси или имате нужда от помощ за нещо. Благодарим ви, че сте част от HackerBoxes. Моля, продължавайте да получавате вашите предложения и обратна връзка. HackerBoxes са ВАШИТЕ кутии. Нека направим нещо страхотно!