HackerBox 0052: Bentuk Bebas: 10 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Salam untuk Penggodam HackerBox di seluruh dunia! HackerBox 0052 meneroka penciptaan arca litar bentuk bebas termasuk contoh pengejar LED dan struktur pilihan anda berdasarkan modul LED WS2812 RGB. Arduino IDE dikonfigurasi untuk Arduino Nano dan kami bereksperimen dengan pengaturcaraan mikrokontroler ATtiny85 untuk patung bentuk bebas kami menggunakan Arduino Nano. Mesin fikiran diuji untuk melatih gelombang otak untuk berehat, kreativiti, dan meditasi. Suis MOSFET diterokai untuk mengawal beban arus tinggi dengan menggunakan pin IO mikrokontroler sederhana.

Panduan ini mengandungi maklumat untuk memulakan dengan HackerBox 0052, yang boleh dibeli di sini selagi bekalan masih ada. Sekiranya anda ingin menerima HackerBox seperti ini di kotak surat anda setiap bulan, sila langgan di HackerBoxes.com dan sertai revolusi!

HackerBoxes adalah perkhidmatan kotak langganan bulanan untuk penggodam perkakasan dan peminat teknologi elektronik dan komputer. Sertailah kami dan menjalani HACK LIFE.

Langkah 1: Senarai Kandungan untuk HackerBox 0052

• Arduino Nano
• Dua Puluh Modul LED WS2812B RGB
• Mikrokontroler ATtiny85 DIP8
• Lampu LED USB (warna berbeza-beza)
• 555 Pemasa Cip
• Cip Pembilang CD4017
• Papan Roti Solderless 400 Point
• Wayar Sculpting Bentuk Bebas Tembaga 18G
• Kabel Lelaki-Wanita USB
• Kabel Lelaki-Perempuan Stereo 3.5mm
• Jack PCB Stereo 3.5mm
• Dua MOSFET P-Channel AOD417
• Dua MOSFET N-Channel AOD514
• Potensiometer 100K
• Potensiometer Dual-Gang 10K
• Lima belas LED 5mm Hijau
• Klip Bateri 9V dengan Wire Leads
• Tiga Kapasitor Elektrolitik 10uF
• Satu Kapasitor Elektrolit 1uF
• Dua Soket DIP8 Chip
• Satu DIP16 Chip Socket
• Perintang: 680R, 1.5K, dan 4.7K Ohm
• Pelekat Penggodam Pahlawan Papan Kekunci
• Pelekat Penggodam Phish Hook
• Cermin Mata Hitam HackerBox Sport Eksklusif

Beberapa perkara lain yang akan membantu:

• Alat pemateri besi solder, solder, dan asas
• Komputer untuk menjalankan alat perisian

Yang paling penting, anda memerlukan rasa pengembaraan, semangat penggodam, kesabaran, dan rasa ingin tahu. Membangun dan bereksperimen dengan elektronik, walaupun sangat bermanfaat, kadang-kadang sukar, mencabar, dan bahkan mengecewakan. Tujuannya adalah kemajuan, bukan kesempurnaan. Apabila anda bertahan dan menikmati pengembaraan, kepuasan yang banyak dapat diperoleh dari hobi ini. Lakukan setiap langkah dengan perlahan, ingat perinciannya, dan jangan takut untuk meminta pertolongan.

Terdapat banyak maklumat untuk ahli semasa dan calon di FAQ HackerBoxes. Hampir semua e-mel sokongan bukan teknikal yang kami terima sudah dijawab di sana, jadi kami sangat menghargai anda mengambil masa beberapa minit untuk membaca Soalan Lazim.

Langkah 2: Litar Bentuk Bebas

Seperti yang dijelaskan oleh Hackaday Entry ini, teknik memasang litar tanpa substrat menggunakan banyak nama: flywire, deadbug, point-to-point pendawaian, atau litar bentuk bebas. Kadang kala teknik ini digunakan untuk tujuan praktikal seperti memperbaiki kesilapan reka bentuk selepas pengeluaran, tetapi mungkin lebih menarik lagi ia digunakan untuk membuat seni dari litar elektronik.

Biasanya dibina dari dawai tembaga, stok aluminium, atau batang tembaga, elektronik bentuk bebas mempunyai pelbagai bentuk dan boleh menjadi indah dan kreatif seperti yang dilihat dalam contoh-contoh ini…

• Elektronik Bentuk Bebas sebagai Art
• Prototaip Deadbug dan Elektronik Bentuk Bebas
• Karya Seni Elektronik Peter Vogel
• Perhiasan LED
• Arca Elektronik Eirik Brandal
• Litar Sintesis Arca
• Video Persembahan Mohit Bhoite dari Hackaday Supercon
• Peraduan Hackaday Circuit Sculture
• Skeleton Tonton Video

Mengapa tidak berkongsi beberapa gambar dan idea percubaan arca litar bentuk bebas anda sendiri?

Langkah 3: Chaser LED Freeform

Litar yang menarik untuk percubaan arca bentuk bebas pertama anda adalah LED Chaser seperti yang ditunjukkan dalam video ini.

Kawat tolok 18 boleh dibentuk ke tempat dengan tangan atau menggunakan tang.

Bahagian yang lebih berat, seperti bateri 9V atau potensiometer boleh terletak di bahagian bawah struktur untuk menyediakan pangkalan yang stabil.

Soket DIP boleh digunakan untuk kedua-dua cip IC untuk mengelakkan kerosakan haba semasa pematerian.

Langkah 4: Arduino Nano

Arduino Nano adalah salah satu modul MCU kegemaran. Kami menggunakannya untuk pelbagai eksperimen dan sistem DIY.

Papan Arduino Nano yang disertakan merangkumi pin header yang tidak disolder ke modul. Biarkan pin untuk sekarang. Lakukan ujian awal pada modul Arduino Nano sebelum menyolder pada pin header. Yang diperlukan hanyalah kabel MiniUSB dan papan Arduino Nano sama seperti yang keluar dari beg.

Sekiranya anda belum pernah menggunakan Arduino Nano baru-baru ini, lihat Panduan untuk HackerBox 0051 untuk maklumat mengenai Arduino IDE, cip jambatan USB / Serial CH340G, dan cara melakukan pengesahan sketsa "berkedip" awal modul Arduino Nano dan rantai alat. Setelah memeriksa semuanya, menyisipkan pin header ke Nano.

Sekiranya anda memerlukan maklumat pengenalan tambahan untuk bekerja di ekosistem Arduino, lihat Panduan untuk Bengkel Pemula HackerBoxes, yang merangkumi beberapa contoh dan pautan ke Buku Teks Arduino PDF.

Langkah 5: Memprogram MCU ATtiny85 Menggunakan Arduino Nano

Video ini menunjukkan cara menggunakan Arduino Nano (menjalankan ArduinoISP) dengan cepat dan satu kapasitor untuk memprogram mikrokontroler ATtiny85 dari Arduino IDE.

Langkah 6: Modul LED RGB Freeform

Modul LED RGB (berdasarkan komponen WS2812B) adalah medium yang hebat untuk FREEFORM CIRCUIT SCULPTING terutamanya apabila dipacu oleh 8pin ATtiny85 MCU. Pelbagai struktur dapat disolder dan corak cahaya / warna kreatif dapat diprogramkan ke dalam MCU.

Sebagai contoh, kami memasang di Perpustakaan FastLED di Arduino IDE.

Mulakan dengan lakaran ringkas:

Contoh> FastLED> ColorPalette

Cukup ubah:

#tentukan LED_PIN ke pin IO apa pun yang digunakan untuk "data dalam" LED

#tentukan NUM_LEDS kepada bagaimanapun banyak LED berada dalam rantaian

#tentukan BRIGHTNESS ke nilai sekitar 10-15 untuk menjimatkan kuasa

dan

#tentukan LED_TYPE ke WS2812B

Langkah 7: Mesin Minda

Menurut wikipedia Mind Machines juga dikenal sebagai "Brain Machines" atau "Light and Sound Machines".

Mesin Minda biasanya menggunakan bunyi berirama berdenyut dan lampu berkelip untuk mengubah frekuensi gelombang otak pengguna. Ini dapat menyebabkan keadaan relaksasi, konsentrasi yang mendalam, dan dalam beberapa kes mengubah keadaan kesadaran, yang dibandingkan dengan keadaan yang diperoleh dari meditasi dan eksplorasi dukun.

Mesin Minda dapat menghasilkan isyarat untuk lampu berdenyut yang tertanam dalam gelas yang dipakai oleh pengguna yang memerhatikan lampu melalui kelopak mata mereka dengan mata tertutup.

Mesin Minda juga menghasilkan rangsangan audio termasuk rentak binaural, yang dirasakan pada perbezaan frekuensi ketika dua gelombang sinus nada murni yang berbeda disampaikan kepada pendengar secara dotot (satu melalui setiap telinga). Contohnya, jika nada murni 530 Hz ditunjukkan ke telinga kanan subjek, sementara nada murni 520 Hz disampaikan ke telinga kiri subjek, pendengar akan merasakan ilusi pendengaran nada ketiga. Suara ketiga disebut rentak binaural, dan dalam contoh ini akan ada nada yang dirasakan berkorelasi dengan frekuensi 10 Hz, yang merupakan perbezaan antara nada murni 530 Hz dan 520 Hz yang disajikan pada setiap telinga.

PEMBERITAHUAN KESELAMATAN PENTING:

Lampu berkelip cepat boleh membahayakan orang dengan epilepsi fotosensitif atau gangguan saraf yang lain. Sekiranya anda sensitif terhadap lampu kilat atau mempunyai sejarah epilepsi, sawan, atau gangguan saraf yang lain, elakkan alat seperti itu atau projek lain dengan lampu kilat.

Langkah 8: Platform Mesin Minda DIY

Platform Mesin Minda dapat dipasang seperti yang ditunjukkan di sini menggunakan Arduino Nano yang diprogramkan dengan lakaran mind_demo yang dilampirkan. Sketsa melatih gelombang otak Alpha 9Hz menggunakan lampu dan rentak binaural. Gelombang Otak Alpha dapat meningkatkan kelonggaran mendalam seperti yang dibincangkan di sini. Kodnya boleh diubah dan diperluas untuk meneroka frekuensi gelombang otak atau corak latihan yang lain.

Perhatikan bahawa mind_demo memerlukan dua perpustakaan: FastLED dan ToneLibrary, yang keduanya boleh didapati menggunakan Tools> Manage Libraries dalam Arduino IDE. Perpustakaan Nada khas diperlukan kerana fungsi nada Arduino standard tidak dapat menghasilkan dua nada yang berbeza sekaligus.

Dua daripada modul WS2812B (dalam rantai dua) adalah prefek untuk diletakkan dalam lensa sunglass. Mereka boleh disambungkan ke litar pengawal menggunakan Kabel Audio 3.5mm. Kabel Audio 3.5mm boleh dipotong berhampiran hujung wanita. Hujung wanita disambungkan ke litar MCU dan tali panjang dengan hujung lelaki boleh disambungkan ke LED di dalam gelas. Ini menjadikan antara muka yang sesuai untuk kacamata LED.

Beberapa pita saluran atau cyanoacrylate berfungsi dengan baik untuk melekatkan LED ke dalam gelas. Lem panas biasanya mempunyai kesukaran untuk mengikat plastik licin seperti lensa sunglass. Sekiranya anda ingin memakai warna HackerBox Eksklusif anda sebagai warna sebenar, cukup tekan kotak sarung tangan, laci sampah, atau kedai dolar tempatan untuk beberapa cermin mata hitam yang berbeza untuk mengorbankan projek ini.

Litar audio dual-gang berfungsi dengan baik untuk memacu earbud standard atau fon kepala yang dipasang ke bicu PCB 3.5mm.

Langkah 9: MOSFET untuk Menukar Beban Arus Tinggi

Adakah anda pernah mahu mengawal peranti yang menarik arus lebih tinggi daripada yang disokong oleh pin IO pada MCU anda? Bagaimana dengan mengawal peranti pada voltan yang berbeza daripada MCU?

Video Andreas Spiess ini patut ditonton. Andreas melalui (sebahagian besar) butiran terperinci untuk menentukan jenis transistor apa yang harus kita teruskan untuk menukar beban kuasa dari projek digital / MCU kita. Dia merebutnya kerana mempunyai:

N-Channel FET untuk menukar beban sisi rendah, dan

P-Channel FET untuk menukar beban sisi tinggi.

Beberapa pasangan disertakan untuk bereksperimen dengan menghidupkan dan mematikan beban USB (lampu LED). Potong kabel sambungan USB. Gunakan P-Channel FET (pin D dan S) untuk menukar wayar merah (sisi tinggi). ATAU gunakan N-Channel FET (pin D dan S) untuk menukar wayar hitam (sisi rendah). Sambungkan isyarat kawalan MCU melalui salah satu perintang 680 ohm ke pin gerbang (G) FET dan kendalikan! Cuba juga "tangan ajaib" pada pin G seperti yang ditunjukkan dalam video. Perhatikan bahawa "tangan ajaib" hanya berfungsi dalam satu arah, tetapi pintasan cepat ke pintu 5V atau GND akan membalikkan suis FET.

Setelah bereksperimen dengan senario kuasa USB ini untuk menukar FET, anda boleh menggunakan semula dua "kuncir" USB dengan meletakkan klip buaya pada wayar merah dan hitam. Sisi soket USB boleh dipotong ke bekalan 5V dan kemudian digunakan untuk menghidupkan sebarang alat USB yang anda pasangkan ke soket. Sisi palam USB boleh digunakan untuk menghidupkan klip (dan apa sahaja klip yang disambungkan) dari sebarang bekalan USB atau kutil dinding. Pigtail klip buaya ini berguna untuk pelbagai senario ujian dan pengukuran, jadi anda mungkin ingin memastikannya berguna di meja kerja anda.

Langkah 10: Harus Pakai Shades

Masa depan elektronik, teknologi komputer, dan keselamatan maklumat sangat cerah, anda harus memakai warna HackerBox anda.

Ingatlah untuk berkongsi projek HackerBox 0052 anda di komen di bawah atau di Kumpulan Facebook HackerBoxes. Juga, ingat bahawa anda boleh menghantar e-mel ke [email protected] bila-bila masa sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau memerlukan bantuan.

Apa yang akan datang? Sertailah revolusi. Jalankan HackLife. Dapatkan kotak gear hackable yang hebat dihantar terus ke peti mel anda setiap bulan. Melayari HackerBoxes.com dan mendaftar langganan HackerBox bulanan anda.