HackerBox 0052: brīvā formā: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Sveiciens HackerBox hakeriem visā pasaulē! HackerBox 0052 pēta brīvas formas ķēdes skulptūru izveidi, ieskaitot LED meklētāja piemēru un jūsu izvēlēto struktūru, kuras pamatā ir WS2812 RGB LED moduļi. Arduino IDE ir konfigurēts Arduino Nano, un mēs eksperimentējam ar ATtiny85 mikrokontrolleru programmēšanu mūsu brīvās formas skulptūrām, izmantojot Arduino Nano. Prāta mašīnas tiek pārbaudītas, lai apmācītu smadzeņu viļņus atpūtai, radošumam un meditācijai. MOSFET slēdži tiek pētīti, lai kontrolētu lielas strāvas slodzes, izmantojot vienkāršas mikrokontrollera IO tapas.

Šajā rokasgrāmatā ir informācija, lai sāktu darbu ar HackerBox 0052, kuru var iegādāties šeit, kamēr beidzas krājumi. Ja vēlaties katru mēnesi saņemt šādu HackerBox tieši savā pastkastē, lūdzu, abonējiet to vietnē HackerBoxes.com un pievienojieties revolūcijai!

HackerBoxes ir ikmēneša abonēšanas kastes pakalpojums aparatūras hakeriem un elektronikas un datortehnikas entuziastiem. Pievienojieties mums un dzīvojiet HACK LIFE.

1. darbība: satura saraksts HackerBox 0052

• Arduino Nano
• Divdesmit WS2812B RGB LED moduļi
• ATtiny85 DIP8 mikrokontrolleris
• USB LED lampa (krāsas atšķiras)
• 555 Taimera mikroshēma
• CD4017 skaitītāja mikroshēma
• Lodmetāla maizes dēlis 400 punkti
• Vara brīvformas veidošanas stieple 18G
• USB vīriešu un sieviešu kabelis
• Stereo 3,5 mm vīriešu un sieviešu kabelis
• Stereo 3,5 mm PCB ligzda
• Divi AOD417 P-kanālu MOSFET
• Divi AOD514 N-kanālu MOSFET
• 100K potenciometrs
• 10K Dual-Gang potenciometrs
• Piecpadsmit zaļas 5 mm gaismas diodes
• 9V akumulatora klips ar vadu vadiem
• Trīs 10uF elektrolītiskie kondensatori
• Viens 1uF elektrolītiskais kondensators
• Divas DIP8 mikroshēmu ligzdas
• Viena DIP16 mikroshēmas ligzda
• Rezistori: 680R, 1,5K un 4,7K omi
• Kecker Warrior Hacker uzlīme
• Pikšķa āķa hakeru uzlīme
• Ekskluzīvas HackerBox sporta saulesbrilles

Dažas citas lietas, kas būs noderīgas:

• Lodāmurs, lodētava un pamata lodēšanas rīki
• Dators programmatūras rīku palaišanai

Vissvarīgākais - jums būs nepieciešama piedzīvojumu sajūta, hakeru gars, pacietība un zinātkāre. Būvēt un eksperimentēt ar elektroniku, lai arī tas ir ļoti izdevīgi, dažkārt var būt sarežģīti, izaicinoši un pat nomākti. Mērķis ir progress, nevis pilnība. Kad jūs neatlaidīgi izbaudāt piedzīvojumu, no šī hobija var gūt lielu gandarījumu. Speriet katru soli lēnām, ņemiet vērā detaļas un nebaidieties lūgt palīdzību.

HackerBoxes bieži uzdotajos jautājumos ir daudz informācijas esošajiem un topošajiem dalībniekiem. Gandrīz uz visiem saņemtajiem e-pasta ziņojumiem, kas nav tehniskais atbalsts, tur jau ir atbildēts, tāpēc mēs patiesi pateicamies, ka veltāt dažas minūtes, lai izlasītu FAQ.

2. solis: brīvās formas shēmas

Kā aprakstīts šajā Hackaday ierakstā, shēmu bez pamatnes montāžas tehnikai ir daudz nosaukumu: flywire, deadbug, elektroinstalācija vai brīvas formas shēmas. Dažreiz šo paņēmienu izmanto praktiskiem mērķiem, piemēram, dizaina kļūdu novēršanai pēc ražošanas, bet, iespējams, interesantāk to izmanto, lai radītu mākslu no elektroniskajām shēmām.

Parasti veidota no vara stieples, alumīnija krājumiem vai misiņa stieņiem, brīvās formas elektronika iegūst dažādas formas un var būt pārsteidzoši skaista un radoša, kā redzams šajos piemēros …

• Brīvās formas elektronika kā Art
• Deadbug prototipēšana un brīvās formas elektronika
• Pētera Vogela elektronikas mākslas darbs
• LED rotaslietas
• Eirika Brandāla elektroniskās skulptūras
• Skulpturālās sintētiskās shēmas
• Mohit Bhoite prezentācijas video no Hackaday Supercon
• Hackaday Circuit skulptūru konkurss
• Skelets Skatīties video

Kāpēc gan nedalīties ar dažiem attēliem un idejām par saviem brīvās formas ķēdes skulptūru mēģinājumiem?

3. solis: brīvās formas LED dzenātājs

Interesanta shēma jūsu pirmajam brīvās formas skulptūras mēģinājumam ir LED dzenātājs, kāds parādīts šajā video.

18 gabarītu vadu var izveidot vietā ar rokām vai izmantojot knaibles.

Smagākas detaļas, piemēram, 9 V akumulators vai potenciometrs, var novietot konstrukcijas apakšā, lai nodrošinātu stabilu pamatni.

Abām IC mikroshēmām var izmantot DIP ligzdas, lai lodēšanas laikā izvairītos no siltuma bojājumiem.

4. solis: Arduino Nano

Arduino Nano ir viens no iecienītākajiem MCU moduļiem. Mēs tos izmantojam dažādiem eksperimentiem un DIY sistēmām.

Iekļautajā Arduino Nano plāksnē ir galvenes tapas, kas nav pielodētas modulī. Atstājiet tapas pagaidām nost. Pirms lodēšanas uz galvenes tapām veiciet sākotnējos Arduino Nano moduļa testus. Viss, kas nepieciešams, ir MiniUSB kabelis un Arduino Nano plāksne tieši tāda, kāda tā nāk no somas.

Ja nesen neesat izmantojis Arduino Nano, skatiet rokasgrāmatu HackerBox 0051, lai iegūtu informāciju par Arduino IDE, CH340G USB/seriālā tilta mikroshēmu un to, kā veikt sākotnējo Arduino Nano moduļa skices validāciju un instrumentu ķēde. Pēc visu pārbaudes pārbaudiet, lodējiet galvenes tapas uz Nano.

Ja vēlaties papildu ievadinformāciju darbam Arduino ekosistēmā, skatiet rokasgrāmatu HackerBoxes iesācēju darbnīcai, kurā ir vairāki piemēri un saite uz PDF Arduino mācību grāmatu.

5. darbība: ATtiny85 MCU programmēšana, izmantojot Arduino Nano

Šis video parāda, kā ātri izmantot Arduino Nano (darbojas ArduinoISP) un vienu kondensatoru, lai ieprogrammētu ATtiny85 mikrokontrolleru no Arduino IDE.

6. darbība. Brīvas formas RGB LED moduļi

RGB LED moduļi (balstīti uz WS2812B komponentiem) ir lielisks līdzeklis brīvās ķēdes izgriešanai, it īpaši, ja to vada 8 kontaktu ATtiny85 MCU. MCU var pielodēt dažādas struktūras un ieprogrammēt radošus gaismas/krāsu modeļus.

Piemēram, mēs instalējām FastLED bibliotēkā Arduino IDE.

Sāciet ar vienkāršu skici:

Piemēri> FastLED> ColorPalette

Vienkārši mainiet:

#define LED_PIN uz jebkuru IO tapu, ko izmanto LED "datiem"

#define NUM_LEDS, lai cik daudz gaismas diodes ir ķēdē

#definējiet BRIGHTNESS līdz vērtībai aptuveni 10-15, lai taupītu enerģiju

un

#define LED_TYPE uz WS2812B

7. solis: prāta mašīnas

Saskaņā ar wikipedia Mind Machines ir pazīstamas arī kā "smadzeņu mašīnas" vai "gaismas un skaņas mašīnas".

Prāta mašīnas parasti izmanto pulsējošu ritmisku skaņu un mirgojošas gaismas, lai mainītu lietotāja smadzeņu viļņu frekvenci. Tas var izraisīt dziļus relaksācijas, koncentrēšanās un dažos gadījumos izmainītus apziņas stāvokļus, kas ir salīdzināti ar tiem, kas iegūti meditācijas un šamaniskās izpētes rezultātā.

Mind Machines var ģenerēt signālus pulsējošām gaismām, kas iestrādātas brillēs, kuras nēsā lietotājs, kurš ar aizvērtām acīm skatās gaismas caur plakstiņiem.

Prāta mašīnas arī ģenerē audio stimulus, ieskaitot binaurālos sitienus, kas tiek uztverti ar atšķirīgu frekvenci, kad divi dažādi tīra toņa sinusa viļņi klausītājam tiek parādīti dihotiski (viens caur katru ausi). Piemēram, ja 530 Hz tīrs tonis tiek pasniegts subjekta labajai ausij, bet 520 Hz tīrais tonis tiek parādīts subjekta kreisajai ausij, klausītājs uztvers trešā signāla dzirdes ilūziju. Trešo skaņu sauc par binaurālu sitienu, un šajā piemērā būtu uztveramais augstums, kas atbilst 10 Hz frekvencei, kas ir atšķirība starp 530 Hz un 520 Hz tīrajiem toņiem, kas tiek parādīti katrai ausij.

SVARĪGS DROŠĪBAS PAZIŅOJUMS:

Strauji mirgojošas gaismas var būt bīstamas cilvēkiem ar gaismjutīgu epilepsiju vai citiem nervu traucējumiem. Ja esat jutīgs pret mirgojošām gaismām vai jums ir bijusi epilepsija, krampji vai citi nervu traucējumi, izvairieties no šādām ierīcēm vai citiem projektiem ar mirgojošām gaismām.

8. solis: DIY Mind Machine platforma

Mind Machine platformu var salikt, kā parādīts šeit, izmantojot Arduino Nano, kas ieprogrammēts ar pievienoto mind_demo skici. Skice vilcienu 9Hz Alpha Brainwaves, izmantojot gaismas un binaural beat. Alfa smadzeņu viļņi var veicināt dziļu relaksāciju, kā aprakstīts šeit. Kodu var mainīt un paplašināt, lai izpētītu citas smadzeņu viļņu frekvences vai apmācības modeļus.

Ņemiet vērā, ka mind_demo ir nepieciešamas divas bibliotēkas: FastLED un ToneLibrary, kuras abas var atrast, izmantojot rīkus> Pārvaldīt bibliotēkas Arduino IDE. Īpašā toņu bibliotēka ir nepieciešama, jo standarta Arduino toņu funkcionalitāte nevar ģenerēt divus dažādus toņus vienlaikus.

Divi no WS2812B moduļiem (divu ķēdē) ir ideāli piemēroti saulesbriļļu lēcu ievietošanai. Tos var savienot ar kontroliera ķēdi, izmantojot 3,5 mm audio kabeli. 3,5 mm audio kabeli var sagriezt sievietes gala tuvumā. Sievietes gals ir pieslēgts pie MCU ķēdes, un garo vadu ar vīriešu galu var pieslēgt pie gaismas diodēm brillēs. Tas padara jauku pievienojamu saskarni LED brillēm.

Dažas līmlentes vai ciānakrilāts lieliski palīdz piestiprināt gaismas diodes brillēs. Karstā līme parasti ir grūti savienojama ar gludu plastmasu, piemēram, saulesbrilles lēcām. Ja vēlaties izmantot savus ekskluzīvos HackerBox toņus kā faktiskos toņus, vienkārši nospiediet cimdu kasti, nevēlamo atvilktni vai vietējo dolāru veikalu, lai iegūtu dažādas saulesbrilles, lai ziedotu šim projektam.

Divu joslu audio ķēde darbojas labi, lai vadītu standarta austiņas vai austiņas, kas pievienotas 3,5 mm PCB ligzdai.

9. solis: MOSFET lielas strāvas slodzes pārslēgšanai

Vai esat kādreiz vēlējies kontrolēt ierīces, kas patērē vairāk strāvas, nekā atbalsta jūsu MCU IO tapas? Kā būtu kontrolēt ierīces ar atšķirīgu spriegumu nekā MCU?

Šo Andreas Spiesa video ir vērts noskatīties. Andreass iziet cauri (lielākajai daļai) asiņainu detaļu, nosakot, kāda veida tranzistorus mums vajadzētu turēt pie rokas, lai pārslēgtu jaudas slodzes no mūsu digitālajiem/MCU projektiem. Viņš saka, ka viņam ir:

N-kanālu FET, lai pārslēgtu zemas slodzes, un

P-kanālu FET, lai pārslēgtu lielas slodzes.

Katrs no tiem ir iekļauts, lai eksperimentētu ar USB slodzes (LED lampas) ieslēgšanu un izslēgšanu. Nogrieziet USB pagarinājuma kabeli. Izmantojiet P-kanāla FET (D un S tapas), lai pārslēgtu sarkano vadu (augsta puse). VAI izmantojiet N-kanālu FET (D un S tapas), lai pārslēgtu melno vadu (zemā puse). Pievienojiet MCU vadības signālu caur vienu no 680 omu rezistoriem FET vārtu (G) tapai un vadiet prom! Izmēģiniet arī "burvju rokas" uz G tapas, kā parādīts videoklipā. Ņemiet vērā, ka "burvju rokas" darbojas tikai vienā virzienā, bet, ātri sasniedzot vārtus līdz 5 V vai GND, FET slēdzis tiks pagriezts.

Pēc tam, kad esat eksperimentējis ar šiem USB strāvas padeves scenārijiem FET pārslēgšanai, jūs varat atkārtoti izmantot abas USB "pigtails", uzliekot aligatora skavas uz sarkanajiem un melnajiem vadiem. USB ligzdas pusi var piestiprināt pie 5 V barošanas avota un pēc tam izmantot, lai darbinātu jebkuru USB gizmo, ko pievienojat kontaktligzdai. USB spraudņa pusi var izmantot, lai darbinātu klipus (un neatkarīgi no tā, kam tie ir pievienoti) no jebkura USB barošanas avota vai sienas kārpas. Šie aligatora skavas pigtaili ir noderīgi dažādiem testa un mērījumu scenārijiem, tāpēc, iespējams, vēlēsities tos turēt pie sava darbagalda.

10. solis: Gotta Wear Shades

Elektronikas, datortehnoloģijas un informācijas drošības nākotne ir tik gaiša, ka jums ir jāvalkā HackerBox toņi.

Atcerieties kopīgot savus HackerBox 0052 projektus zemāk esošajos komentāros vai HackerBoxes Facebook grupā. Atcerieties arī to, ka jebkurā laikā varat sūtīt e -pastu uz [email protected], ja jums ir jautājums vai nepieciešama palīdzība.

Ko tālāk? Pievienojieties revolūcijai. Dzīvojiet HackLife. Katru mēnesi saņemiet vēsu uzlaužamu rīku kastīti tieši jūsu pastkastē. Pārlūkojiet vietni HackerBoxes.com un reģistrējieties ikmēneša HackerBox abonementam.