HackerBox 0025: כלי פלייר: 15 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

Flair Ware - החודש בונים האקרים של HackerBox האקרים מגוון כשרון אלקטרוני לשימוש כמו לבישים, הדגמות ואפילו קישוטי חג. מדריך זה מכיל מידע לעבודה עם HackerBox #0025, אותו תוכל לאסוף כאן עד גמר המלאי. כמו כן, אם תרצה לקבל HackerBox כזה ישירות בתיבת הדואר שלך בכל חודש, אנא הירשם ב- HackerBoxes.com והצטרף למהפכה!

נושאים ויעדי למידה עבור HackerBox 0025:

• הרכיבו לוח מעגלים פשוט המופעל באמצעות מטבעות עם נוריות מהבהבות עצמיות
• חקור מתנדים אנלוגיים מדורגים ליישום תג שם לביש
• התנסו במכשירי Digispark מרובים לפרויקטים מיניאטוריים של ארדואינו
• לחבר מודולי LilyPad לבישים כולל נוריות צבע NeoPixel בצבע מלא
• תכנית מיקרו -בקרי ATtiny85 ריקים באמצעות USBasp

HackerBoxes הוא שירות תיבות המנויים החודשי לאלקטרוניקה DIY וטכנולוגיית מחשבים. אנחנו חובבים, יוצרים ונסיינים. אנחנו חולמי החלומות. פריץ לכוכב הלכת!

שלב 1: האקרבוקס 0025: תכולת הקופסה

• כרטיס הפניה לאסוף של HackerBoxes #0025
• ערכת לבישה לכוכב LED
• ערכת תג של שם רכיבה על אופניים
• ערכת לבישה של BitHead ATtiny85
• Digispark DevBoard נייד
• בקר ATtiny85 נוסף 8DIP
• מודול CJMCU LilyTiny Digispark
• שלושה מודולי LilyPad NeoPixel
• מודול תאי מטבע LilyPad
• תאי מטבעות ליתיום CR2032
• מתכנת USBasp Atmel AVR USB
• לוח אב טיפוס ירוק 4x6 ס"מ
• גב סיכות דש
• כיווץ צינורות - מגוון של 100 חלקים
• קופסת פרוייקטים מפח
• מדבקה האקסבוקס בלעדית
• כובע סרוג בלעדי של האקרבוקס

עוד כמה דברים שיהיו מועילים:

• מלחם, הלחמה וכלי הלחמה בסיסיים
• מחשב להפעלת כלי תוכנה

והכי חשוב, תצטרך תחושה של הרפתקאות, רוח DIY וסקרנות האקרים. אלקטרוניקה של הארדקור DIY היא לא עיסוק של מה בכך, ואנחנו לא משקים אותה עבורך. המטרה היא התקדמות, לא שלמות. כאשר אתה מתמיד ונהנה מההרפתקה, ניתן להפיק סיפוק רב מלימוד טכנולוגיה חדשה ובתקווה לגרום לפרויקטים מסוימים לפעול. אנו מציעים לבצע כל צעד לאט, להתייחס לפרטים, ואף פעם לא להסס לבקש עזרה.

שאלות נפוצות: אנו זקוקים לטובה גדולה מאוד מחברי HackerBox. אנא הקדש מספר דקות לעיון בשאלות הנפוצות באתר HackerBoxes לפני שתפנה לתמיכה. למרות שאנו כמובן רוצים לעזור לכל החברים ככל שצריך, רוב הודעות הדוא ל לתמיכה שלנו כוללות סוגיות ניהוליות פשוטות שמטופלות בצורה ברורה בשאלות הנפוצות. תודה לך על הבנה!

שלב 2: הביע את עצמך עם לבישים

אנחנו צריכים לדבר על הכשרון שלך. אלקטרוניקה לבישה יכולה להיות דרך נוצצת ללמוד על מזעור, הפחתת חשמל ופריסת PCB אסתטית. אתה באמת יכול לבטא את עצמך בפרויקטים כאלה. לבשו אותם, קישטו את סביבת העבודה שלכם, או אפילו השתמשו בהם כקישוטי חג. להיות יצירתיים ולשתף את ארץ הפלאות החורפית לביש שלך עם העולם!

שלב 3: לבי כוכב LED

נתחיל עם דוגמה שהיא די אלגנטית בפשטותה. עיצוב זה כולל חמישה נוריות 5 מ מ מהבהבות עצמיות. מכיוון שנוריות אלה מהבהבות בעצמן, אין צורך במעגלי בקרה חיצוניים. החלקים האחרים היחידים הם קליפ תא מטבעות CR2032 ומתג הפעלה/כיבוי.

הרכבה: כוון את קליפ תא המטבע ואת חמשת הלדים לפי הסימונים על מסך המשי PCB. שים לב שלכל LED יש "צד שטוח" המוצג על הלוח. לפני הנחת קליפס הסוללה, הפוך לחלוטין את שלושת הרפידות בעזרת הלחמה. למרות ששום דבר לא מולחם לרפידה המרכזית, קצת פחיות עוזרות קצת לבנות את הכרית כדי להבטיח מגע טוב עם המשטח השלילי של תא המטבע. לאחר הלחמה, הפעל את המתג מספר פעמים כדי לנקות את המגעים מהפסולת או מחמצון.

שלב 4: ערכת תג של שם רכיבה על אופניים

תג שמות מיניאטורי זה כולל שמונה עשר נוריות LED עם רכיבה על אופניים בצבעים הנשלטים לחלוטין על ידי מתנדים אנלוגיים. עיצוב אנלוגי זה מזכיר לנו שבקרני מיקרו, ככל שאנחנו אוהבים אותם, לא תמיד נדרשים להשיג תוצאות מעניינות. מכלול לוח המעגלים שהושלם עשוי להישחק כתג שם מהבהב.

תכולת הערכה:

• מעגל מודפס סגול בהתאמה אישית
• שני קליפי תאי מטבע CR2032
• שישה נוריות אדומות 3 מ"מ
• שישה נוריות 3 מ"מ כתומות
• שישה נוריות 3 מ"מ צהובות
• שלושה טרנזיסטורים NPN 9014
• שלושה קבלים של 47uF (שימו לב שיש גם קבלים אחד של 10uF)
• שלושה נגדים של 1K אוהם (חום-שחור-אדום)
• שלושה נגדים של 10K אוהם (חום-שחור-כתום)
• מתג שקופיות
• שקע JST-PH עם זנב
• מדבקה עם שלוש פני שילוט להחלפה

שלב 5: תורת הפעולה של תג השם

העיצוב כולל שלושה מתנדים מדורגים לשליטה על אופני הצבעים של LED. כל אחד מנגדי 10K וקבלים 47uF יוצר מתנד RC הדוחף מעת לעת את הטרנזיסטור הקשור אליו. שלושת המתנדים RC מדורגים בשרשרת בכדי להשאיר אותם מחוץ לרכיבה על אופניים מה שגורם להבהוב להיראות אקראי סביב השלט. כאשר הטרנזיסטור "דולק" הזרם עובר דרך גדתו של 6 נוריות והנגד המגביל את הזרם ה -1 K וגורם לבנק זה של 6 נוריות להבהב.

להלן הסבר נחמד על הרעיון הבסיסי באמצעות שלב אחד (מתנד אחד וטרנזיסטור אחד).

שלב 6: הרכבת ערכת תג שמות

השתמש בתרשים המיקום ובתרשים המיקום של ה- PCB בעת הרכבת ערכת תג השמות.

ישנם שני ערכים שונים של נגדים. הם אינם ניתנים להחלפה. על מנת לשמור אותם ישרים, שימו לב לערכים בתרשים ולמספרי החלקים בתרשים המיקום. נגדים אינם מקוטבים. ניתן להכניס אותם לכל כיוון.

שים לב שיש שלושה "בנקים" של נוריות D1-D6, D7-D12 ו- D13-D18. כל בנק צריך להיות בצבע אחד על מנת לאזן את העומס הנוכחי וגם לאפקט ויזואלי נחמד. לדוגמה, נוריות D1-D6 כולן יכולות להיות אדומות, D7-D12 כולן כתומות ו- D13-D18 כולן צהובות.

הקבלים מקוטבים. שים לב לביצוע "+" על דיגרם המיקום וסימון "-" על הקבל עצמו. אלה מצביעים על סיכות מנוגדות, מן הסתם.

נוריות LED הן גם מקוטבות. שים לב לסימון "+" בתרשים המיקום. הסיכה הארוכה של הנורית צריכה להיות בחור ה"+"הזה. "הצד השטוח" של ה- LED צריך להיות צמוד לחור האחר.

הפח לגמרי את שלושת הרפידות לכל אחד מקליפי תאי המטבע בעזרת הלחמה. למרות ששום דבר לא מולחם לרפידות המרכזיות, פחחות עוזרות לבנות את הכרית כדי להבטיח מגע טוב לתא המטבע המתאים.

לאחר הלחמה, הפעל את המתג מספר פעמים כדי לנקות את המגעים מהפסולת או מחמצון.

אחת מהמדבקות עשויה להיות מודבקת במרכז טלא השם המלא.

גיבויי סיכה או מגנטים עשויים להיות מודבקים בחלק האחורי של תג השם.

הקפידו לא לקצר את שני קליפי תאי המטבע יחד תוך שימוש בתג השם.

שלב 7: Digispark

Digispark הוא פרויקט קוד פתוח שמומן במקור באמצעות Kickstarter. זהו לוח תואם ארדואינו מבוסס ATtiny סופר-מיניאטורי באמצעות Atmel ATtiny85. ה- ATtiny85 הוא מיקרו -בקר בן 8 פינים שהוא בן דוד קרוב של שבב Arduino טיפוסי, ה- ATMega328P. ל- ATtiny85 יש כרבע מהזיכרון ורק שישה סיכות קלט/פלט. עם זאת, ניתן לתכנת אותו מתוך Arduino IDE והוא עדיין יכול להריץ קוד Arduino ללא תקלה.

בהיותו עיצוב קוד פתוח, ישנן וריאציות רבות ל- Digispark. כמה מהנפוצים ביותר מוצגים כאן. נעבוד עם כמה כאלה.

סקירת הסכימה צריכה מיד להעלות את השאלה, "היכן נמצא שבב ה- USB?"

מיקרונוקלאוס הוא קטע הקסם המאפשר לעיצוב Digispark לעבוד ללא שבב ממשק USB. Micronucleus הוא מטען אתחול המיועד לבקרי מיקרו AVR ATtiny עם ממשק USB מינימלי, כלי העלאה של תוכניות מבוססות libusb, ודגש רב על קומפקטיות של עומס אתחול. זהו ללא ספק מטען האתחול הקטן ביותר של ה- USB ל- AVR ATtiny.

נהג ליבוסב

libusb היא ספריית C המספקת גישה כללית להתקני USB. הוא מיועד לשמש מפתחים כדי להקל על ייצור יישומים המתקשרים עם חומרת USB. הפונקציונליות של libusb צריכה להיות זמינה באופן אוטומטי ב- Linux ו- OSX. ייתכן שיהיה צורך במנהל התקן, כגון zadig, למכונות Windows.

שלב 8: Digispark כמו Ducky גומי USB

ה- USB Rubber Ducky הוא כלי האקרים מועדף. זהו מכשיר להזרקת הקשות המתחפש לכונן הבזק כללי. מחשבים מזהים אותה כמקלדת רגילה ומקבלים באופן אוטומטי את עומסי ההקלקה המתוכנתים שלה מראש בלמעלה מ -1000 מילים לדקה. עקוב אחר הקישור כדי ללמוד הכל על ברווזי גומי מ- Hak5, שם תוכל גם לקנות את העסקה האמיתית. בינתיים, סרטון הדרכה זה מראה כיצד להשתמש ב- Digispark כמו ברווז גומי. הדרכת וידאו נוספת מראה כיצד להמיר סקריפטים של Ruby Ducky להפעלה ב- Digispark.

שלב 9: CJMCU LilyTiny ו- NeoPixels

CJMCU LilyTiny משתמש באותו עיצוב חומרה ומטען אתחול כמו Digispark. עם זאת, ה- LilyTiny בנוי על לוח PCB סגול בצורת דיסק המזכיר את לוחות LilyPad. קרא עוד על לבישים של LilyPad כאן.

פלאש LED מהבהב

הצעד הראשון שלנו יהיה להבהב את LilyTiny עם דוגמת מצמוצי LED רק כדי לוודא שהכלים שלנו תקינים.

אם אין לך את Arduino IDE מותקן, עשה זאת תחילה.

בצע את ההוראות כאן כדי לטעון את תמיכת digistump ל- Arduino IDE.

טען את קוד הדוגמה "התחל":

קובץ-> דוגמאות-> Digispark_Examples-> התחל

לחץ על כפתור ההעלאה. ה- IDE ינחה אותך לחבר את לוח המטרה שלך. ברגע שתעשה זאת, מתכנת Digispark יסרוק עבורו את יציאות ה- USB ויתכנת את ה- ATtiny85.

לאחר השלמת ההעלאה, הנורית אמורה להבהב.

כמבחן, באפשרותך לשנות את שתי ההצהרות של "עיכוב (1000)" ל"עיכוב (100) "ולצמצם מחדש.

כעת הנורית אמורה להבהב פי עשרה מהר יותר (העיכוב השתנה מ -1000 ל -100).

מודולי LILYPAD NEOPIXEL

חבר את שלושת המודולים של NeoPixel כפי שמוצג כאן.

טען את קוד ההדגמה strandtest ב- IDE:

קובץ-> דוגמאות-> (עבור Digispark)-> NeoPixel-> בדיקת גדילה

בקוד: שנה את פרמטר 1 (מספר הפיקסלים ברצועה) ל -3 שנה פרמטר 2 (מספר סיכה Arduino) ל -3

העלה ותהנה ממופע האור - והכל ללא שבבי USB!

שלב 10: USBasp - מתכנת AVR USB מסוג Atmel

כאשר אתה קונה שבב ATtiny85 גולמי (כמו שני שבבי ה- DIP של 8 פינים בקופסה הזו) מ- Mouser או DigiKey, הוא ריק לחלוטין. בשבבים אין מיקרו גרעין או כל מטען אתחול אחר. יהיה עליהם לתכנת אותם. למשל באמצעות ספק אינטרנט (מתכנת במעגל).

USBasp הוא מתכנת USB במעגל עבור בקרי AVR של Atmel. הוא פשוט מורכב מ- ATMega88 או ATMega8 וכמה מרכיבים פסיביים. המתכנת משתמש במנהל USB מסוג קושחה בלבד, אין צורך בבקר USB מיוחד.

הכנס את ה- ATtiny85 ללוח הפיתוח הניתן לחיבור (שימו לב למחוון סיכה אחד) וחבר את הלוח כלפי מעלה ה- USBasp כפי שמוצג כאן.

הוסף תמיכה ATtiny ל- Arduino IDE שלך (ראה פרטים ב- High-LowTech):

תחת העדפות, הוסף ערך לרשימת כתובות האתר של מנהל הלוח עבור:

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

תחת כלים-> לוחות-> Board Mangers, הוסף את חבילת מנהל הלוח מאת ATtiny מאת David A. Mellis.

זה יוסיף לוחות ATtiny לרשימת הלוחות, שם תוכל כעת לבחור …

לוח: ATtiny25/45/85 מעבד: ATtiny85 שעון: פנימי 1 מגהרץ

[הערה חשובה: לעולם אל תכוון את השעון לשעון חיצוני אלא אם כן יש לשבב מקור מקור לשעון חיצוני.]

טען את דוגמת הקוד עבור "מצמוץ"

שנה את LED_BUILTIN לאחד משלושה מקומות בסקיצה זו והעלה אותו ל- ATtiny85 באמצעות USBasp.

נורית ה- DevBoard Pluggable אמורה כעת למצמץ בדיוק כפי שעשתה ה- LED של LilyTiny מחוץ לקופסה.

הערת שוליים - שימוש ב- DevBoard הניתן לניתוק כ Digispark:

מבחינה טכנית, אנו משתמשים כאן ב- DevBoard Pluggable כפריצה לחיבור ה- USBasp, לא כדיגיספארק. כדי להשתמש בו בתור Digispark, יהיה צורך לתכנת את המיקרו -בקר עם עומס האתחול של המיקרו -גרעין שניתן להוריד אותו כאן.

שלב 11: ערכת לבישה של BitHead ATtiny85

BitHead היא גולגולת הקמע הסופר סקסית של האקרבוקס. החודש, הוא מגיע בצורת PCB מוכן לנדנד מיקרו ATtiny85, זמזם פיצו, וכמה גלגלי עיניים של NeoPixel.

תכולת הערכה:

• לוח מעגלים מודפס בשחור BitHead מותאם אישית
• שני קליפי תאי מטבע CR2032
• שקע DIP 8 סיכות
• 8pin DIP ATtiny85 מעגל משולב
• באזר פסיו פסיבי
• שני נוריות NeoPixel עגולות 8 מ"מ
• 10uf קבלים
• מתג שקופיות
• שקע JST-PH עם זנב

שלב 12: הרכבה לבישה של BitHead

מאחר ומסך המשי PCB משמש ליצירות אמנות, אינדיקטורי מסך המשי האופייניים אינם נמצאים על הלוח. במקום זאת, הם מוצגים כאן כתרשים הרכבה. כוון בזהירות את הבאזר, הקבל, שקע DIP8 ושני ה- NeoPixels בהתאם לסימונים בתרשים הרכבה זה. למובילים ב- NeoPixels נקודה רחבה כמה מילימטרים למטה מהכיפה מפלסטיק. אלה קשים לעבור דרך חורי ה- PCB, כך שזה יכול לעזור לנתק את המוליכים ממש מעל אלה לפני ההכנסה. הקפד להשאיר מספיק מוליכים כדי להאריך את הלוח.

זכור להדביק לחלוטין את שלושת הרפידות לתאי המטבעות בעזרת הלחמה. למרות ששום דבר לא מולחם לרפידות המרכזיות, הפחחות עוזרות לבנות את הכרית כדי להבטיח מגע טוב.

שלב 13: תכנות לביש של BitHead

המערכון המצורף "WearableSkull.ino" מדגים שליטה על הזמזם והנוריות של BitHead מ- ATtiny85.

השתמש ב- DevBoard Pluggable לתכנת הסקיצה לתוך ה- ATtiny85.

כדי להשתמש בספריית NeoPixel, עלינו להקפיץ את קצב השעון הפנימי מ -1 מגה-הרץ ל -8 מגה-הרץ תחת כלים-> שעון. בכל פעם שאתה מבצע שינוי בקצב השעון עליך לבצע פעולת "צריבת אתחול" תחת כלים, אז עשה זאת גם כעת.

העלה את תוכנית ההדגמה של BitHead ל- ATtiny85, הוצא בזהירות את השבב בעזרת מברג קטן, חבר את השבב (כיוון המוח) ל- BitHead, הפוך את המתג, ואם הכל תקין … זה חי!

אתה יכול לשחק עם האורות והצלילים. ראה כמה זמן לוקח לחלות ממעגל "צריבה ולמידה" של הכנסת השבב פנימה והחוצה. ברוכים הבאים לשנות השמונים.

שלב 14: BitHead PCB Mini-Badge

יישום חלופי זה של ה- PCB קמיע BitHead דורש שני נוריות מהבהבות עצמיות 5 מ מ עבור גלגלי עיניים במקום שני NeoPixels. מכיוון שהנוריות מהבהבות בעצמן, אין צורך במעגלי בקרה.

הכינו את הלדים

המוליכים על שני הלדים הם בעלי נקודה רחבה כמה מילימטרים למטה מכיפת הפלסטיק. אלה קשים לעבור מחורי ה- PCB. חותכים את המוליכים ממש מעל הנקודות הרחבות כפי שמוצג בתמונה. הקפד להשאיר מספיק מוליכים רק כדי להאריך דרך הלוח הלוח.

צד אחורי של לוח PCB

נוריות המהבהבות עצמיות דורשות רק אחד משני קליפ הסוללה. קצר את רפידות הסוללה העליונות כפי שמוצג בתמונה. השתמש באחד המוליכים החתוכים מהנוריות כחוט קצר.

פח את כל שלוש הפדים לקליפ תא המטבע התחתון עם הלחמה. למרות ששום דבר לא מולחם לרפידה המרכזית, הפחחות עוזרות לבנות את הכרית כדי להבטיח מגע טוב עם תא המטבע.

כוון את קליפ תא המטבעות כפי שמוצג על מסך המשי והלחם את שתי הלשוניות במקומן.

צד קדמי של הלוח המודרני

לכוון בזהירות את נוריות ה- LED החתוכות בהתאם לסימוני "הנקודה השטוחה" שבתמונה. המוליכים נכנסים למרכז שני חורים ומשאירים את שני החורים החיצוניים ללא שימוש. סחטו מעט את המוליכים כדי להתאים את מרווח החורים ולאחר מכן נדנדו בעדינות את הנורית במקומה.

עם נוריות ה- LED והמתג מוכנס מהחזית של הלוח המודרני. הלחם את ההובלות שלהם בצד האחורי של הלוח המודרני.

גימור מגעים

מוליכים מולחמים בחתך שטוף מהחלק האחורי של הלוח הלוח.

הכנס את תא המטבע.

הפעל את המתג מספר פעמים כדי לנקות את המגעים מפסולת או מחמצון.

טיפול אופציונלי

מכיוון שלא נעשה שימוש בתפס המטבע העליון, יש מקום לקדוח חור לחיבור שרשרת כדורים או שרוך.

שלב 15: לפרוץ את הפלנטה

אם נהנית מ- Instrucable זה וברצונך לקבל קופסת פרויקטים של אלקטרוניקה וטכנולוגיות מחשבים כמו זה ישירות לתיבת הדואר שלך בכל חודש, אנא הצטרף אלינו על ידי הרשמה כאן.

הושיט יד ושתף את הצלחתך בתגובות למטה או בדף הפייסבוק של HackerBoxes. בהחלט יידע אותנו אם יש לך שאלות או שאתה זקוק לעזרה במשהו. תודה שהיית חלק מהאקרבוקס. אנא המשיכו את ההצעות והמשוב שלכם. HackerBoxes הם הקופסאות שלך. בואו להכין משהו נהדר!