HackerBox 0025: Flair Ware: 15 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Flair Ware - Denne måneden bygger HackerBox Hackers en rekke elektroniske tenner for bruk som wearables, demoer eller til og med feriepynt. Denne instruksen inneholder informasjon om hvordan du arbeider med HackerBox #0025, som du kan hente her så lenge lageret rekker. Hvis du også ønsker å motta en HackerBox som denne rett i postkassen din hver måned, kan du abonnere på HackerBoxes.com og bli med i revolusjonen!

Emner og læringsmål for HackerBox 0025:

• Monter et enkelt kretskort med myntceller med selvblinkende lysdioder
• Utforsk kaskade analoge oscillatorer for å implementere et bærbart navnemerke
• Eksperimenter med flere Digispark -enheter for miniatyr Arduino -prosjekter
• Koble sammen bærbare LilyPad-moduler, inkludert NeoPixel-farger i full farge
• Programmer tomme ATtiny85 mikrokontrollere ved hjelp av USBasp

HackerBoxes er den månedlige abonnementskassen for DIY -elektronikk og datateknologi. Vi er hobbyfolk, produsenter og eksperimenter. Vi er drømmerne om drømmer. HAKK PLANETEN!

Trinn 1: HackerBox 0025: Innhold i esken

• HackerBoxes #0025 Samlingsbart referansekort
• LED Star Wearable Kit
• Kit for fargesykling
• BitHead ATtiny85 bærbart sett
• Pluggbar Digispark DevBoard
• Ekstra ATtiny85 8DIP mikrokontroller
• CJMCU LilyTiny Digispark -modul
• Tre LilyPad NeoPixel -moduler
• LilyPad myntcellemodul
• CR2032 litiummyntceller
• USBasp Atmel AVR USB Programmerer
• Grønt prototypebrett 4x6cm
• Revers Pin Backs
• Krympeslange - 100 deler
• Tinnprosjektboks
• Eksklusivt HackerBoxes -dekal
• Eksklusiv HackerBoxes strikkhette

Noen andre ting som vil være nyttige:

• Loddejern, lodde og grunnleggende loddeverktøy
• Datamaskin for kjøring av programvareverktøy

Viktigst av alt, trenger du en følelse av eventyr, DIY -ånd og nysgjerrighet på hackere. Hardcore DIY elektronikk er ikke en triviell jakt, og vi vanner det ikke ned for deg. Målet er fremgang, ikke perfeksjon. Når du fortsetter og liker eventyret, kan du få mye tilfredshet ved å lære ny teknologi og forhåpentligvis få noen prosjekter til å fungere. Vi foreslår at du tar hvert trinn sakte, tenker på detaljene og aldri nøler med å be om hjelp.

STILTE SPØRSMÅL: Vi trenger en virkelig stor tjeneste fra HackerBox -medlemmene der ute. Bruk noen minutter på å gå gjennom vanlige spørsmål på HackerBoxes -nettstedet før du kontakter brukerstøtten. Selv om vi åpenbart ønsker å hjelpe alle medlemmer så mye som nødvendig, involverer de fleste av våre support -e -poster enkle administrative problemer som er veldig tydelig behandlet i vanlige spørsmål. Takk for forståelsen!

Trinn 2: Uttrykk deg med bærbare

Vi må snakke om teftet ditt. Bærbar elektronikk kan være en prangende måte å lære om miniatyrisering, strømreduksjon og estetisk PCB-layout. Du kan virkelig uttrykke deg med slike prosjekter. Bruk dem, dekorér arbeidsområdet ditt, eller til og med bruke dem som feriepynt. Bli kreativ og del ditt eget bærbare vinterunderland med verden!

Trinn 3: LED Star Wearable

La oss komme i gang med et eksempel som er ganske elegant i sin enkelhet. Denne designen har fem selvblinkende 5 mm lysdioder. Siden disse lysdiodene blinker selv, kreves ingen ekstern kontrollkrets. De eneste andre delene er et myntcelleklipp CR2032 og en av/på -bryter.

Montering: Orienter myntcelleklipset og de fem lysdiodene i henhold til merkene på silketrykket på PCB. Vær oppmerksom på at hver LED har en "flat side" vist på brettet. Før du plasserer batteriklipset, tenner du alle tre putene helt med loddetinn. Selv om ingenting blir loddet til midtputen, hjelper litt tinning med å bygge puten litt opp for å sikre god kontakt med den negative overflaten på myntcellen. Etter lodding, bruk bryteren flere ganger for å fjerne kontaktene for rusk eller oksidasjon.

Trinn 4: Fargesykling navnemerke

Dette miniatyrnavnmerket har atten lysdioder med fargesykling som er fullstendig styrt av analoge oscillatorer. Denne analoge designen minner oss om at mikrokontrollere, så mye som vi elsker dem, ikke alltid er nødvendig for å oppnå interessante resultater. Det ferdige kretskortet kan bæres som et blinkende navnemerke.

Innhold i settet:

• Tilpasset lilla kretskort
• To CR2032 myntcelleklips
• Seks RØDE 3 mm lysdioder
• Seks oransje 3 mm lysdioder
• Seks gule 3 mm lysdioder
• Tre 9014 NPN -transistorer
• Tre 47uF kondensatorer (merk at det også er en 10uF kondensator)
• Tre 1K ohm motstander (brun-svart-rød)
• Tre 10K ohm motstander (brun-svart-oransje)
• Skyvebryter
• JST-PH stikkontakt med grisehale
• Klistremerke med tre utskiftbare skiltflater

Trinn 5: Navnemerke teori om drift

Designet har tre kaskade oscillatorer for å kontrollere LED-fargesyklusen. Hver av 10K -motstandene og 47uF -kondensatorene danner en RC -oscillator som periodisk skyver den tilhørende transistoren på. De tre RC -oscillatorene er kaskadert i en kjede for å holde dem sykle ut av fase, noe som får blinkingen til å virke tilfeldig rundt skiltet. Når transistoren er "på", passerer strømmen gjennom banken med 6 lysdioder og deres 1K strømbegrensende motstand som får den banken med 6 lysdioder til å blinke.

Her er en fin forklaring på det grunnleggende konseptet ved hjelp av et enkelt trinn (en oscillator og en transistor).

Trinn 6: Montering av navneskilt

Bruk skjematisk og PCB -plasseringsdiagrammet mens du monterer navnemerkesettet.

Det er to forskjellige verdier av motstander. De er ikke utskiftbare. For å holde dem rette, noter du verdiene på skjematikken og delenumrene på plasseringsdiagrammet. Motstander er ikke polariserte. De kan settes inn i begge retninger.

Vær oppmerksom på at det er tre "banker" av lysdioder D1-D6, D7-D12 og D13-D18. Hver bank bør ha en farge for å balansere gjeldende belastning og også for en fin visuell effekt. For eksempel kan lysdiodene D1-D6 alle være røde, D7-D12 alle oransje og D13-D18 alle gule.

Kondensatorene er polarisert. Legg merke til "+"-merkingen på plasseringsdigrammet og "-"-merkingen på selve kondensatoren. Disse indikerer tydeligvis motsatte pins.

Lysdiodene er også polariserte. Legg merke til "+" - merkingen på plasseringsdiagrammet. Den lange pinnen til LED -en skal være i det "+" hullet. Den "flate siden" av LED -en skal ligge ved siden av det ANDRE hullet.

Tinn alle tre putene helt for hver av myntcelleklipsene med loddetinn. Selv om ingenting blir loddet til senterputene, hjelper tinning med å bygge puten opp for å sikre god kontakt med den respektive myntcellen.

Etter lodding, bruk bryteren flere ganger for å fjerne kontaktene for rusk eller oksidasjon.

Ett av merkene kan festes til midten av det utfylte navnemerket.

Stiftunderlag eller magneter kan limes på baksiden av navneskiltet.

Pass på å ikke korte de to myntcelleklippene sammen mens navneskiltet bæres.

Trinn 7: Digispark

Digispark er et åpen kildekode -prosjekt som opprinnelig ble finansiert gjennom Kickstarter. Det er et super-miniatyr ATtiny-basert Arduino-kompatibelt bord som bruker Atmel ATtiny85. ATtiny85 er en 8 -pinners mikrokontroller som er en nær fetter av typisk Arduino -brikke, ATMega328P. ATtiny85 har omtrent en fjerdedel av minnet og bare seks I/O -pinner. Den kan imidlertid programmeres fra Arduino IDE, og den kan fortsatt kjøre Arduino -kode uten problemer.

Å være en åpen kildekode -design, det har mange variasjoner på Digispark. Noen av de vanligste er vist her. Vi skal jobbe med et par av disse.

Gjennomgang av skjematikken bør umiddelbart stille spørsmålet: "Hvor er USB -brikken?"

Micronucleus er magien som gjør at Digispark -designen fungerer uten en USB -grensesnittbrikke. Micronucleus er en oppstartslaster designet for AVR ATtiny mikrokontrollere med et minimalt usb-grensesnitt, libusb-basert programoverlastingsverktøy på tvers av plattformer og en sterk vekt på kompakthet av bootloader. Det er uten tvil den minste USB -bootloaderen for AVR ATtiny.

LIBUSB -FØRER

libusb er et C -bibliotek som gir generisk tilgang til USB -enheter. Det er ment å brukes av utviklere for å lette produksjonen av applikasjoner som kommuniserer med USB -maskinvare. Libusb -funksjonaliteten skal være automatisk tilgjengelig på Linux og OSX. En driver, for eksempel zadig, kan være nødvendig for Windows -maskiner.

Trinn 8: Digispark som USB -gummiducky

USB Rubber Ducky er et favoritt hackerverktøy. Det er en tastetrykk injeksjonsenhet forkledd som en generisk flash -stasjon. Datamaskiner gjenkjenner det som et vanlig tastatur og godtar automatisk de forhåndsprogrammerte nyttelastene for tastetrykk med over 1000 ord per minutt. Følg lenken for å lære alt om Rubber Duckies fra Hak5 hvor du også kan kjøpe den virkelige avtalen. I mellomtiden viser denne videoopplæringen hvordan du bruker en Digispark som en Rubber Ducky. En annen videoopplæring viser hvordan du konverterer Rubber Ducky Scripts til å kjøre på Digispark.

Trinn 9: CJMCU LilyTiny og NeoPixels

CJMCU LilyTiny bruker samme maskinvaredesign og bootloader som Digispark. LilyTiny er imidlertid bygget på en lilla, skiveformet PCB som minner om LilyPad-kortene. Les mer om LilyPad wearables her.

BLITT LED -BLINK

Vårt første trinn vil være å blinke LilyTiny med LED -blinkeksemplet bare for å sikre at verktøyene våre er i orden.

Hvis du ikke har Arduino IDE installert, gjør du det først.

Følg instruksjonene her for å laste digistump -støtte inn i Arduino IDE.

Last inn "Start" -eksempelkoden:

Fil-> Eksempler-> Digispark_Examples-> Start

Trykk på opplastingsknappen. IDE vil instruere deg til å koble til målkortet. Når du har gjort det, vil Digispark -programmereren skanne USB -portene for den og programmere ATtiny85.

Etter at opplastingen er fullført, bør LED -lampen blinke.

Som en test kan du endre begge "forsinkelser (1000)" -utsagnene til å være "forsinkelse (100)" og refleks.

Nå bør LED -en blinke ti ganger raskere (forsinkelsen endret fra 1000 til 100).

LILYPAD NEOPIXEL MODULER

Koble til de tre NeoPixel -modulene som vist her.

Last inn strengtest -demokoden i IDE:

Fil-> Eksempler-> (for Digispark)-> NeoPixel-> strandtest

I koden: Endre parameter 1 (antall piksler i stripen) til 3 Endre parameter 2 (Arduino pin -nummer) til 3

Last opp og nyt lysshowet - alt uten USB -brikker!

Trinn 10: USBasp - Atmel AVR USB -programmerer

Når du kjøper en rå ATtiny85 -brikke (som de to 8 -pins DIP -brikkene i denne boksen) fra Mouser eller DigiKey, er den helt blank. Brikkene har ikke mikronukleus eller annen oppstartslaster på dem. De må programmeres. For eksempel ved å bruke en ISP (in-circuit programmerer).

USBasp er en USB-kretsprogrammerer for Atmel AVR-kontrollere. Den består ganske enkelt av en ATMega88 eller en ATMega8 og et par passive komponenter. Programmereren bruker en USB-driver som bare er fastvare, ingen spesiell USB-kontroller er nødvendig.

Sett ATtiny85 inn i det pluggbare utviklingskortet (husk indikatoren for pinne 1) og led kortet opp USBasp som vist her.

Legg til ATtiny-støtte til din Arduino IDE (se detaljer på High-LowTech):

Under preferanser kan du legge til en oppføring i listen over nettadresser for styringsleder for:

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

Under Verktøy-> Tavler-> Board Mangers, legg til board manager-pakken fra ATtiny av David A. Mellis.

Dette vil legge ATtiny boards til tavellisten, hvor du nå kan velge …

Brett: ATtiny25/45/85 Prosessor: ATtiny85 Klokke: Intern 1 MHz

[VIKTIG MERK: Still aldri klokken til ekstern klokke med mindre brikken faktisk har en ekstern klokkilde.]

Last inn kodeeksemplet for "blink"

Endre LED_BUILTIN til 1 på tre steder i den skissen og last den opp til ATtiny85 ved hjelp av USBasp.

Pluggbar DevBoard LED bør nå blinke akkurat som LilyTiny LED gjorde det ut av esken.

Fotnote - Bruke Pluggable DevBoard som Digispark:

Teknisk bruker vi Pluggable DevBoard her som en breakout for å feste USBasp, ikke som Digispark. For å bruke den som en Digispark, må mikrokontrolleren programmeres med mikronukleus oppstart som kan lastes ned her.

Trinn 11: BitHead ATtiny85 bærbart sett

BitHead er HackerBox super-sexy maskotskalle. Denne måneden kommer han i PCB-form klar til å rocke en ATtiny85 mikro, en piezo summer og et par NeoPixel øyeboller.

Innhold i settet:

• Egendefinert svart kretskort med BitHead
• To CR2032 myntcelleklips
• 8 -pins DIP -kontakt
• 8 -pins DIP ATtiny85 integrert krets
• Passiv Piezo -summer
• To 8 mm runde NeoPixel lysdioder
• 10uf kondensator
• Skyvebryter
• JST-PH stikkontakt med grisehale

Trinn 12: BitHead Wearable Assembly

Siden PCB -silketrykket brukes til kunstverk, finnes ikke de typiske silketrykkindikatorene på PCB. I stedet vises de her som et monteringsdiagram. Orienter summeren, kondensatoren, DIP8 -kontakten og begge NeoPixels forsiktig i henhold til merkene på dette monteringsdiagrammet. Ledningene på NeoPixels har et bredt punkt noen få millimeter ned fra plastkuppelen. Disse er vanskelige å komme gjennom PCB -hullene, så det kan hjelpe å kutte av ledningene like over disse før de settes inn. Sørg for å la nok av ledningene strekke seg gjennom PCB for lodding.

Husk å tinne alle tre putene til myntcelleklippene helt med loddetinn. Selv om ingenting blir loddet til senterputene, hjelper tinning dem med å bygge puten opp for å sikre god kontakt.

Trinn 13: BitHead bærbar programmering

Den vedlagte skissen "WearableSkull.ino" demonstrerer kontroll av BitHeads summer og lysdioder fra en ATtiny85.

Bruk Pluggable DevBoard for å programmere skissen i ATtiny85.

For å bruke NeoPixel-biblioteket, må vi støte den interne klokkefrekvensen fra 1MHz til 8MHz under Verktøy-> Klokke. Når du endrer klokkefrekvensen, må du utføre en "Burn Bootloader" -operasjon under verktøy, så gjør det nå også.

Last opp BitHead -demoprogrammet til ATtiny85, sprett brikken forsiktig ut med en liten skrutrekker, plugg brikken (sinnsorientering) til BitHead, snu bryteren, og hvis alt er riktig … DET ER LIVE!

Du kan leke med lys og lyder. Se hvor lang tid det tar å bli syk av "brenn og lær" -syklusen med å slå brikken inn og ut. Velkommen tilbake til 1980 -tallet.

Trinn 14: BitHead PCB Mini-Badge

Denne alternative applikasjonen av BitHead maskot-kretskort krever to 5 mm selvblinkende lysdioder for øyeboller i stedet for to NeoPixels. Siden lysdiodene blinker selv, er det ikke nødvendig med noen kontrollkretser.

FORbered lysdiodene

Ledningene på de to lysdiodene har et bredt punkt noen få millimeter ned fra plastkuppelen. Disse er vanskelige å komme gjennom PCB -hullene. Klipp av ledningene like over de brede punktene som vist på bildet. Sørg for å la nok av ledningene til å bare strekke seg gjennom PCB for lodding.

BAKSIDE AV PCB

De selvblinkende lysdiodene krever bare en av de to batteriklipsene. Kort de øvre batteriputene som vist på bildet. Bruk en av ledningene trimmet fra lysdiodene som en kortslutningsledning.

Tinn alle tre putene til den nedre myntcelleklemmen med loddetinn. Selv om ingenting blir loddet til midtputen, hjelper tinning det med å bygge puten opp for å sikre god kontakt med myntcellen.

Orienter myntcelleklippet som vist på silketrykket og lodd de to tappene på plass.

FORSIDEN AV PCB

Orienter de trimmede lysdiodene forsiktig i henhold til "flat spot" -markeringene på bildet. Ledningene går inn i midten av de to hullene, og etterlater de to ytre hullene ubrukte. Klem sammen ledningene litt for å matche hullavstanden, og vipp deretter lysdioden forsiktig på plass.

Med lysdiodene og bryteren satt inn fra forsiden av kretskortet. Lodde lederne på baksiden av kretskortet.

FINPUSS

Flush-cut loddede ledninger fra baksiden av kretskortet.

Sett inn myntcellen.

Bruk bryteren flere ganger for å fjerne kontaktene for rusk eller oksidasjon.

VALGFRITT BEHANDLING

Fordi den øvre myntcelleklipsen ikke brukes, er det plass til å bore et hull for å feste en ballkjede eller snor.

Trinn 15: Hack the Planet

Hvis du har likt denne Instrucable og ønsker å få en eske med elektronikk og datatekniske prosjekter som dette levert rett i postkassen din hver måned, kan du bli med oss ved å abonnere her.

Nå ut og del suksessen din i kommentarene nedenfor eller på HackerBoxes Facebook -side. Gi oss beskjed hvis du har spørsmål eller trenger hjelp med noe. Takk for at du er en del av HackerBoxes. Kom gjerne med forslag og tilbakemeldinger. HackerBoxes er DINE esker. La oss lage noe flott!