HackerBox 0025: Flair Ware: 15 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Flair Ware - I denne måned bygger HackerBox Hackers en række elektroniske flair til brug som wearables, demoer eller endda feriepynt. Denne instruktion indeholder oplysninger om arbejde med HackerBox #0025, som du kan hente her, så længe lager haves. Hvis du også gerne vil modtage en HackerBox som denne direkte i din postkasse hver måned, skal du abonnere på HackerBoxes.com og deltage i revolutionen!

Emner og læringsmål for HackerBox 0025:

• Saml et simpelt møntcelle-printkort med selvblinkende lysdioder
• Udforsk kaskaderede analoge oscillatorer for at implementere et bærbart navneskilt
• Eksperimenter med flere Digispark -enheder til miniature Arduino -projekter
• Sammenkobl bærbare LilyPad-moduler, herunder NeoPixel-farver i fuld farve
• Programmer tomme ATtiny85 -mikrokontrollere ved hjælp af USBasp

HackerBoxes er den månedlige abonnementskassetjeneste til DIY -elektronik og computerteknologi. Vi er hobbyfolk, producenter og eksperimenterende. Vi er drømmernes drømmere. HACK PLANET!

Trin 1: HackerBox 0025: Indhold i kassen

• HackerBoxes #0025 Samlbart referencekort
• LED Star Wearable Kit
• Farve-cykel navnebadgesæt
• BitHead ATtiny85 bærbart kit
• Pluggbar Digispark DevBoard
• Ekstra ATtiny85 8DIP mikrokontroller
• CJMCU LilyTiny Digispark -modul
• Tre LilyPad NeoPixel -moduler
• LilyPad møntcelle modul
• CR2032 litiummøntceller
• USBasp Atmel AVR USB Programmerer
• Grønt prototypebord 4x6cm
• Revers Pin Bags
• Krympeslange - 100 stk. Sort
• Tin projektboks
• Eksklusivt HackerBoxes -mærkat
• Eksklusiv HackerBoxes strikkappe

Nogle andre ting, der vil være nyttige:

• Loddejern, lodde og grundlæggende loddeværktøjer
• Computer til at køre softwareværktøjer

Vigtigst af alt har du brug for en følelse af eventyr, DIY -ånd og hacker -nysgerrighed. Hardcore DIY elektronik er ikke en triviel forfølgelse, og vi vander det ikke ned for dig. Målet er fremskridt, ikke perfektion. Når du vedvarer og nyder eventyret, kan stor tilfredshed udledes af at lære ny teknologi og forhåbentlig få nogle projekter til at fungere. Vi foreslår at tage hvert trin langsomt, tænke på detaljerne og aldrig tøve med at bede om hjælp.

STILLEDE SPØRGSMÅL: Vi har brug for en virkelig stor tjeneste fra HackerBox -medlemmerne derude. Brug et par minutter på at gennemgå ofte stillede spørgsmål på HackerBoxes websted, inden du kontakter support. Selvom vi naturligvis ønsker at hjælpe alle medlemmer så meget som nødvendigt, involverer de fleste af vores support -e -mails simple administrative spørgsmål, der er meget tydeligt behandlet i FAQ. Tak for din forståelse!

Trin 2: Udtryk dig selv med bærbare

Vi skal tale om din flair. Bærbar elektronik kan være en prangende måde at lære om miniaturisering, strømreduktion og æstetisk PCB-layout. Du kan virkelig udtrykke dig selv med projekter som disse. Brug dem, dekorér dit arbejdsområde eller endda bruge dem som feriepynt. Vær kreativ og del dit helt eget bærbare vinterunderland med verden!

Trin 3: LED Star Wearable

Lad os komme i gang med et eksempel, der er ganske elegant i sin enkelhed. Dette design har fem selvblinkende 5 mm lysdioder. Da disse lysdioder blinker selv, kræves der ingen ekstern styring. De eneste andre dele er en CR2032 møntcelleklip og en tænd/sluk -kontakt.

Montering: Orienter møntcelleklemmen og de fem lysdioder i henhold til markeringerne på printkortet. Bemærk, at hver LED har en "flad side" vist på tavlen. Inden batteriklemmen lægges, skal alle tre puder tindes helt med loddetin. Selvom intet bliver loddet til midterpuden, hjælper lidt fortynding med at bygge puden lidt op for at sikre en god kontakt med møntcellens negative overflade. Efter lodning betjen kontakten flere gange for at fjerne kontakterne for snavs eller oxidation.

Trin 4: Farve-cykelnavn-badgesæt

Denne miniaturebetegnelse har atten lysdioder med farvecykling, der udelukkende styres af analoge oscillatorer. Dette analoge design minder os om, at mikrokontrollere, lige så meget som vi elsker dem, ikke altid er nødvendige for at opnå interessante resultater. Det færdige printkort kan bæres som et blinkende navneskilt.

Sættets indhold:

• Brugerdefineret lilla printkort
• To CR2032 møntcelleklip
• Seks RØDE 3 mm lysdioder
• Seks orange 3 mm lysdioder
• Seks gule 3 mm lysdioder
• Tre 9014 NPN -transistorer
• Tre 47uF kondensatorer (bemærk at der også er en 10uF kondensator)
• Tre 1K ohm modstande (brun-sort-rød)
• Tre 10K ohm modstande (brun-sort-orange)
• Skubkontakt
• JST-PH fatning med grisehale
• Mærkat med tre udskiftelige skilte

Trin 5: Navnemærke teori om drift

Designet har tre kaskade-oscillatorer til at styre LED-farvecyklussen. Hver af de 10K modstande og 47uF kondensatorer danner en RC -oscillator, der periodisk skubber den tilhørende transistor på. De tre RC -oscillatorer kaskades i en kæde for at holde dem cyklet ud af fase, hvilket får det blinkende til at se tilfældigt ud omkring skiltet. Når transistoren er "tændt", passerer strøm gennem dens bank af 6 LED'er og deres 1K strømbegrænsende modstand, der får den bank på 6 LED'er til at blinke.

Her er en flot forklaring på det grundlæggende koncept ved hjælp af et enkelt trin (en oscillator og en transistor).

Trin 6: Samling af navneskiltesæt

Brug skematisk og PCB -placeringsdiagrammet, mens du samler navneskiltesættet.

Der er to forskellige værdier af modstande. De er ikke udskiftelige. For at holde dem lige skal du notere værdierne på skematikken og varenumrene på placeringsdiagrammet. Modstande er ikke polariserede. De kan indsættes i begge retninger.

Bemærk, at der er tre "banker" af lysdioder D1-D6, D7-D12 og D13-D18. Hver bank skal have en farve for at afbalancere den aktuelle belastning og også for en flot visuel effekt. For eksempel kan lysdioderne D1-D6 alle være røde, D7-D12 alle orange og D13-D18 alle gule.

Kondensatorerne er polariserede. Bemærk "+" mærket på placeringsdigrammet og "-" markeringen på selve kondensatoren. Disse angiver naturligvis modsatte stifter.

Lysdioderne er også polariserede. Bemærk "+" - markeringen på placeringsdiagrammet. Den lange pin på LED'en skal være i det "+" hul. LED'ens "flade side" skal støde op til det ANDRE hul.

Tin alle tre puder til hver af møntcelleklemmerne helt med loddetin. Selvom intet bliver loddet til midterpuderne, hjælper tinning med at bygge puden op for at sikre en god kontakt til den respektive møntcelle.

Efter lodning betjen kontakten flere gange for at fjerne kontakterne for snavs eller oxidation.

Et af mærkaterne kan være fastgjort til midten af det udfyldte navneskilt.

Pin -bagsider eller magneter kan limes på bagsiden af navneskiltet.

Pas på ikke at kortslutte de to møntcelleklip sammen, mens navneskiltet bæres.

Trin 7: Digispark

Digispark er et open source -projekt, der oprindeligt blev finansieret gennem Kickstarter. Det er et super-miniature ATtiny-baseret Arduino-kompatibelt bord, der bruger Atmel ATtiny85. ATtiny85 er en 8 -benet mikrokontroller, der er en nær fætter til en typisk Arduino -chip, ATMega328P. ATtiny85 har cirka en fjerdedel af hukommelsen og kun seks I/O -ben. Den kan dog programmeres fra Arduino IDE, og den kan stadig køre Arduino -kode uden problemer.

Da det er et open source -design, har Digispark mange variationer. Nogle af de mest almindelige er vist her. Vi arbejder med et par af disse.

Gennemgang af skematikken bør straks stille spørgsmålet: "Hvor er USB -chippen?"

Micronucleus er det stykke magi, der tillader Digispark -designet at fungere uden en USB -interfacechip. Micronucleus er en bootloader designet til AVR ATtiny mikrokontrollere med en minimal usb-grænseflade, libusb-baseret programoverførselsværktøj på tværs af platforme og en stærk vægt på bootloader-kompakthed. Det er langt den mindste USB -bootloader til AVR ATtiny.

LIBUSB -FØRER

libusb er et C -bibliotek, der giver generisk adgang til USB -enheder. Det er beregnet til at blive brugt af udviklere til at lette produktionen af applikationer, der kommunikerer med USB -hardware. Libusb -funktionaliteten skal være automatisk tilgængelig på Linux og OSX. En driver, f.eks. Zadig, er muligvis påkrævet til Windows -maskiner.

Trin 8: Digispark som USB -gummiducky

USB Rubber Ducky er et yndlingshackerværktøj. Det er en tastetryksindsprøjtningsenhed forklædt som et generisk flashdrev. Computere genkender det som et almindeligt tastatur og accepterer automatisk dets forprogrammerede tastetryk nyttelast med over 1000 ord i minuttet. Følg linket for at lære alt om Rubber Duckies fra Hak5, hvor du også kan købe den ægte vare. I mellemtiden viser denne video -tutorial hvordan man bruger en Digispark som en Rubber Ducky. En anden video -tutorial viser, hvordan du konverterer Rubber Ducky Scripts til at køre på Digispark.

Trin 9: CJMCU LilyTiny og NeoPixels

CJMCU LilyTiny bruger det samme hardwaredesign og bootloader som Digispark. LilyTiny er dog bygget på en lilla, skiveformet PCB, der minder om LilyPad-pladerne. Læs mere om LilyPad wearables her.

FLASH LED BLINK

Vores første trin vil være at blinke LilyTiny med LED -blinkeksemplet bare for at sikre, at vores værktøjer er i orden.

Hvis du ikke har Arduino IDE installeret, skal du først gøre det.

Følg instruktionerne her for at indlæse digistump -understøttelse i Arduino IDE.

Indlæs "Start" -eksempelkoden:

Fil-> Eksempler-> Digispark_Examples-> Start

Tryk på upload -knappen. IDE vil instruere dig i at tilslutte dit målbræt. Når du har gjort det, vil Digispark -programmøren scanne USB -portene for det og programmere ATtiny85.

Når upload er gennemført, skal LED'en blinke.

Som en test kan du ændre begge "forsinkelser (1000)" -udsagn til at være "forsinkelse (100)" og refleks.

Nu skal LED'en blinke ti gange hurtigere (forsinkelsen ændret fra 1000 til 100).

LILYPAD NEOPIXEL MODULER

Tilslut de tre NeoPixel -moduler som vist her.

Indlæs strengtest -demokoden i IDE:

Fil-> Eksempler-> (til Digispark)-> NeoPixel-> strengtest

I koden: Skift parameter 1 (antal pixels i strimmel) til 3 Skift parameter 2 (Arduino pin -nummer) til 3

Upload og nyd lysshowet - alt uden USB -chips!

Trin 10: USBasp - Atmel AVR USB Programmer

Når du køber en rå ATtiny85 -chip (som de to 8pin DIP -chips i denne boks) fra Mouser eller DigiKey, er den helt blank. Chipperne har ikke mikronukleus eller anden bootloader på. De skal programmeres. For eksempel ved hjælp af en ISP (in-circuit programmerer).

USBasp er en USB-kredsløbsprogrammerer til Atmel AVR-controllere. Den består simpelthen af en ATMega88 eller en ATMega8 og et par passive komponenter. Programmereren bruger en USB-driver, der kun er til firmware, og der kræves ingen særlig USB-controller.

Sæt ATtiny85 i det udviklingsbare board, der kan plugges i (husk indikatoren for pin one), og led kortet op i USBasp som vist her.

Tilføj ATtiny support til din Arduino IDE (se detaljer på High-LowTech):

Under præferencer skal du tilføje en post til listen over bestyrelsesmanagers webadresser for:

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

Under Værktøjer-> Tavler-> Board Mangers kan du tilføje board manager-pakken fra ATtiny af David A. Mellis.

Dette tilføjer ATtiny -tavler til tavlelisten, hvor du nu kan vælge …

Board: ATtiny25/45/85 Processor: ATtiny85 Ur: Intern 1 MHz

[VIGTIG BEMÆRK: Indstil aldrig uret til eksternt ur, medmindre chippen faktisk har en ekstern urkilde.]

Indlæs kodeeksemplet for "blink"

Skift LED_BUILTIN til 1 på tre steder i skitsen, og upload den til ATtiny85 ved hjælp af USBasp.

Pluggbar DevBoard LED skal nu blinke, ligesom LilyTiny LED gjorde det ud af kassen.

Fodnote - Brug af Pluggable DevBoard som Digispark:

Teknisk set bruger vi Pluggable DevBoard her som en breakout til tilslutning af USBasp, ikke som Digispark. For at kunne bruge den som Digispark skal mikrokontrolleren programmeres med mikronukleus bootload, som kan downloades her.

Trin 11: BitHead ATtiny85 Wearable Kit

BitHead er HackerBox super-sexede maskotskalle. Denne måned kommer han i PCB-form klar til at rocke en ATtiny85-mikro, en piezo-summer og et par NeoPixel-øjne.

Sættets indhold:

• Brugerdefineret sort BitHead printkort
• To CR2032 møntcelleklip
• 8 -pins DIP -fatning
• 8pin DIP ATtiny85 integreret kredsløb
• Passiv piezo -summer
• To 8 mm runde NeoPixel lysdioder
• 10uf kondensator
• Skubkontakt
• JST-PH fatning med grisehale

Trin 12: BitHead Wearable Assembly

Da PCB -silketryk bruges til illustrationer, findes de typiske silketrykindikatorer ikke på printkortet. I stedet vises de her som et samlingsdiagram. Ret omhyggeligt summeren, kondensatoren, DIP8 -stikket og begge NeoPixels i henhold til markeringerne på dette samlingsdiagram. Ledningerne på NeoPixels har et bredt punkt få millimeter ned fra plastikkuppelen. Disse er svære at komme igennem PCB -hullerne, så det kan hjælpe at skære ledningerne af lige over disse før indsættelse. Sørg for at efterlade nok af ledningerne til at strække sig gennem printkortet til lodning.

Husk at tin alle tre puder til møntcelleklemmerne helt med lodning. Selvom intet bliver loddet til midterpuderne, hjælper tinning dem med at bygge puden op for at sikre god kontakt.

Trin 13: BitHead bærbar programmering

Den vedhæftede skitse "WearableSkull.ino" demonstrerer styring af BitHeads summer og lysdioder fra en ATtiny85.

Brug Pluggable DevBoard til at programmere skitsen i ATtiny85.

For at bruge NeoPixel-biblioteket skal vi bumpe den interne clockhastighed fra 1MHz til 8MHz under Værktøjs-> Ur. Når du ændrer urfrekvensen, skal du udføre en "Burn Bootloader" -operation under værktøjer, så gør det nu også.

Upload BitHead -demoprogrammet til ATtiny85, pop forsigtigt chippen ud med en lille skruetrækker, sæt chippen (sindretning) i BitHead, vend kontakten, og hvis alt er rigtigt … DET ER ALIVE!

Du kan lege med lys og lyde. Se, hvor lang tid det tager at blive syg af "forbrænd og lær" -cyklussen med at poppe chippen ind og ud. Velkommen tilbage til 1980'erne.

Trin 14: BitHead PCB Mini-Badge

Denne alternative anvendelse af BitHead maskot-printkort kræver to 5 mm selvblinkende lysdioder til øjenkugler i stedet for to NeoPixels. Da lysdioderne blinker selv, kræves der ingen styrekredsløb.

FORbered lysdioderne

Ledningerne på de to lysdioder har et bredt punkt få millimeter ned fra plastikkuppelen. Disse er svære at komme igennem PCB -hullerne. Klip ledningerne af lige over de brede punkter som vist på billedet. Sørg for at efterlade nok af ledningerne til bare at strække sig gennem printet til lodning.

BAGSIDEN AF PCB

De selvblinkende lysdioder kræver kun en af de to batteriklemmer. Kort de øvre batteripuder som vist på billedet. Brug en af ledningerne, der er trimmet fra lysdioderne, som en kortslutningstråd.

Tin alle tre puder til den nederste møntcelleklips med loddetin. Selvom intet bliver loddet til midterpuden, hjælper tinning med at bygge puden op for at sikre god kontakt med møntcellen.

Orienter møntcelleklippet som vist på silketryk og lod de to faner på plads.

FORSIDEN AF PCB

Ret forsigtigt de trimmede lysdioder i henhold til markeringerne "fladt punkt" på billedet. Ledningerne går ind i midten af to huller og efterlader de to ydre huller ubrugte. Klem ledningerne lidt sammen for at matche hulafstanden, og ryst derefter LED'en forsigtigt på plads.

Med lysdioderne og kontakten indsat fra forsiden af printkortet. Lod deres ledninger på bagsiden af printkortet.

AFSLUTNING AF TOUCHES

Flush-cut lodde ledninger fra bagsiden af printkortet.

Indsæt møntcellen.

Betjen kontakten flere gange for at fjerne kontakterne for snavs eller oxidation.

VALGFRIT BEHANDLING

Fordi den øvre møntcelleklips ikke bruges, er der plads til at bore et hul for at fastgøre en kuglekæde eller snor.

Trin 15: Hack the Planet

Hvis du har nydt denne Instrucable og gerne vil have en æske med elektronik og computertekniske projekter som denne leveret direkte til din postkasse hver måned, kan du slutte dig til os ved at ABONNERE HER.

Nå ud og del din succes i kommentarerne herunder eller på HackerBoxes Facebook -side. Lad os bestemt vide det, hvis du har spørgsmål eller har brug for hjælp til noget. Tak fordi du var en del af HackerBoxes. Fortsæt venligst med dine forslag og feedback. HackerBoxes er DINE kasser. Lad os lave noget godt!