HackerBox 0052: Prosta oblika: 10 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Lep pozdrav hekerjem HackerBox po vsem svetu! HackerBox 0052 raziskuje ustvarjanje skulptur vezja v prosti obliki, vključno s primerom lovilca LED in vašo izbiro struktur na podlagi modulov LED WS2812 RGB. Arduino IDE je konfiguriran za Arduino Nano in eksperimentiramo s programiranjem mikrokrmilnikov ATtiny85 za naše skulpture proste oblike z uporabo Arduino Nano. Stroji za um so preizkušeni za usposabljanje možganskih valov za sprostitev, ustvarjalnost in meditacijo. Stikala MOSFET so raziskana za krmiljenje visokih tokovnih obremenitev z uporabo enostavnih vhodov IO mikrokrmilnika.

Ta priročnik vsebuje informacije za začetek uporabe HackerBox 0052, ki ga lahko kupite tukaj, ko so zaloge na voljo. Če želite vsak mesec v svoj nabiralnik prejemati takšen HackerBox, se naročite na HackerBoxes.com in se pridružite revoluciji!

HackerBoxes je mesečna naročnina za hekerje strojne opreme in navdušence nad elektroniko in računalniško tehnologijo. Pridružite se nam in zaživite HACK LIFE.

Korak: Seznam vsebine za HackerBox 0052

• Arduino Nano
• Dvajset LED modulov WS2812B RGB
• Mikrokontroler ATtiny85 DIP8
• USB LED svetilka (barve se razlikujejo)
• Časovnik 555
• Števec CD4017
• Spajkalna plošča 400 točk
• Bakrena žica za oblikovanje v prosti obliki 18G
• Moški-ženski kabel USB
• Stereo 3,5 mm moški-ženski kabel
• Stereo 3,5 mm priključek za tiskano vezje
• Dva P-kanalna MOSFET-a AOD417
• Dva N-kanalna MOSFET-a AOD514
• 100K potenciometer
• 10K dvojni potenciometer
• Petnajst zelenih 5 mm LED
• 9V sponka za akumulator z žicami
• Trije 10uF elektrolitski kondenzatorji
• En elektrolitski kondenzator 1uF
• Dve vtičnici za čipe DIP8
• Ena vtičnica za čipe DIP16
• Upori: 680R, 1,5K in 4,7K Ohm
• Nalepka hekerja tipkovnice Warrior
• Nalepka hekerja Phish Hook
• Ekskluzivna športna sončna očala HackerBox

Nekaj drugih stvari, ki vam bodo v pomoč:

• Spajkalnik, spajkalnik in osnovna orodja za spajkanje
• Računalnik za izvajanje programskih orodij

Najpomembneje je, da boste potrebovali občutek pustolovščine, hekerskega duha, potrpežljivost in radovednost. Gradnja in eksperimentiranje z elektroniko, čeprav zelo koristno, sta včasih lahko težavna, zahtevna in celo frustrirajoča. Cilj je napredek in ne popolnost. Ko vztrajate in uživate v pustolovščini, lahko ta hobi prinese veliko zadovoljstvo. Vsak korak naredite počasi, upoštevajte podrobnosti in ne bojte se prositi za pomoč.

V pogostih vprašanjih o HackerBoxesu je veliko informacij za sedanje in bodoče člane. Skoraj vsa e-poštna sporočila o netehnični podpori, ki jih prejmemo, so že odgovorjena, zato zelo cenimo, da ste si vzeli nekaj minut in prebrali pogosta vprašanja.

2. korak: Prosta vezja

Kot je opisano v tem Hackaday Entry, ima tehnika sestavljanja vezij brez podlage različna imena: flywire, deadbug, point-to-point ožičenje ali prosta vezja. Včasih se ta tehnika uporablja v praktične namene, kot je popravljanje postprodukcijskih napak pri načrtovanju, verjetno pa je bolj zanimivo, da se uporablja za ustvarjanje umetnosti iz elektronskih vezij.

Ponavadi zgrajena iz bakrene žice, aluminijaste pločevine ali medeninastih palic, ima elektronika proste oblike različne oblike in je lahko neverjetno lepa in ustvarjalna, kot je razvidno iz teh primerov …

• Elektronika proste oblike kot umetnost
• Prototipno oblikovanje mrtve hrošča in elektronika proste oblike
• Elektronika Umetniško delo Petra Vogla
• LED nakit
• Elektronske skulpture Eirika Brandala
• Kiparska sintetična vezja
• Predstavitveni video Mohit Bhoite iz Hackaday Supercona
• Natečaj Hackaday Circuit Sculture
• Skeleton Watch Video

Zakaj ne bi delili nekaj slik in idej lastnih poskusov kiparstva vezja?

3. korak: Lovilec LED v prosti obliki

Zanimivo vezje za vaš prvi poskus kiparstva v prosti obliki je LED Chaser, kakršen je prikazan v tem videu.

18 -milimetrsko žico lahko oblikujete ročno ali s pomočjo klešč.

Težje dele, na primer 9V baterijo ali potenciometer, lahko namestite na dno konstrukcije, da zagotovite stabilno podlago.

Za dva čipa IC lahko uporabite vtičnice DIP, da se izognete toplotnim poškodbam med spajkanjem.

4. korak: Arduino Nano

Arduino Nano je eden izmed najljubših modulov MCU. Uporabljamo jih za različne poskuse in sisteme DIY.

Priložena plošča Arduino Nano vključuje zatiče glave, ki niso spajkani na modul. Zaenkrat pustite zatiče. Pred spajkanjem na zatičih glave izvedite začetne preizkuse na modulu Arduino Nano. Vse, kar potrebujete, je kabel MiniUSB in plošča Arduino Nano, tako kot prihaja iz vrečke.

Če pred kratkim niste uporabljali Arduino Nano, si oglejte priročnik za HackerBox 0051 za informacije o Arduino IDE, čipu USB/serijski most CH340G in o tem, kako izvesti začetno potrditev skice "utripajoče" skice in modula Arduino Nano ter veriga orodja. Ko vse preverite, spajkate zatiče glave na Nano.

Če želite dodatne uvodne informacije za delo v ekosistemu Arduino, si oglejte Vodnik za začetno delavnico HackerBoxes, ki vsebuje več primerov in povezavo do učbenika PDF Arduino.

5. korak: Programiranje ATtiny85 MCU z uporabo Arduino Nano

Ta video prikazuje, kako hitro uporabiti Arduino Nano (ki poganja ArduinoISP) in en kondenzator za programiranje mikrokrmilnika ATtiny85 iz Arduino IDE.

6. korak: Prosto oblikovani LED moduli RGB

LED moduli RGB (temeljijo na komponentah WS2812B) so odličen medij za FREEFORM VEZIŠČENJE, še posebej, če jih poganja 8pin ATtiny85 MCU. Spajkate lahko različne strukture in v MCU programirate ustvarjalne svetlobne/barvne vzorce.

V našem primeru smo namestili v knjižnico FastLED v Arduino IDE.

Začnite s preprosto skico:

Primeri> FastLED> Barvna paleta

Samo spremenite:

#define LED_PIN na kateri koli IO pin, ki se uporablja za LED "podatke v"

#define NUM_LEDS, kolikor LED je v verigi

#določite SVETLOST na vrednost okoli 10-15, da prihranite moč

in

#define LED_TYPE to WS2812B

7. korak: Stroji za razmišljanje

Po wikipediji so Mind Machines znani tudi kot "Stroji za možgane" ali "Stroji za svetlobo in zvok".

Mind Machines običajno uporabljajo utripajoč ritmičen zvok in utripajoče luči, da spremenijo frekvenco uporabnikovih možganskih valov. To lahko povzroči globoka stanja sproščenosti, koncentracije in v nekaterih primerih spremenjena stanja zavesti, ki so jih primerjali s tistimi, pridobljenimi pri meditaciji in šamanskem raziskovanju.

Mind Machines lahko ustvarijo signale za utripajoče luči, vdelane v očala, ki jih nosi uporabnik, ki opazuje luči skozi veke z zaprtimi očmi.

Mind Machines ustvarjajo tudi zvočne dražljaje, vključno z binauralnimi utripi, ki jih zaznamo pri razliki v frekvenci, ko dva različna sinusna vala čistega tona poslušalcu predstavita dihotično (po enega skozi vsako uho). Na primer, če je subjektovemu desnemu ušesu predstavljen čisti ton 530 Hz, medtem ko je levemu ušesu subjekta predstavljen čist ton 520 Hz, bo poslušalec zaznal slušno iluzijo tretjega tona. Tretji zvok se imenuje binauralni utrip in v tem primeru bi imel zaznano višino, ki ustreza frekvenci 10 Hz, kar je razlika med čistimi toni 530 Hz in 520 Hz, predstavljenimi vsakemu ušesu.

POMEMBNO VARNOSTNO OBVESTILO:

Hitro utripajoče luči so lahko nevarne za ljudi s fotoobčutljivo epilepsijo ali drugimi živčnimi motnjami. Če ste občutljivi na utripajoče luči ali imate v preteklosti epilepsijo, epileptične napade ali druge živčne motnje, se izogibajte takšnim napravam ali drugim projektom z utripajočimi lučmi.

Korak 8: Platforma stroja DIY Mind

Platformo Mind Machine lahko sestavite, kot je prikazano tukaj, z uporabo Arduino Nano, programiranega s priloženo skico mind_demo. Skica trenira za 9Hz Alpha Brainwaves z uporabo luči in binauralnih utripov. Alfa možganski valovi lahko spodbujajo globoko sprostitev, kot je opisano tukaj. Kodo lahko spremenite in razširite, da raziščete druge frekvence možganskih valov ali vzorce usposabljanja.

Upoštevajte, da za mind_demo sta potrebni dve knjižnici: FastLED in ToneLibrary, ki ju lahko najdete s pomočjo Orodja> Upravljanje knjižnic v Arduino IDE. Potrebna je posebna knjižnica tonov, ker standardna funkcija tonov Arduino ne more ustvariti dveh različnih tonov hkrati.

Dva od modulov WS2812B (v verigi dveh) sta idealna za namestitev v leče za sončna očala. Lahko jih priključite na vezje krmilnika s pomočjo 3,5 mm avdio kabla. 3,5 mm avdio kabel lahko prerežete blizu ženskega konca. Ženski konec je priključen na vezje MCU, dolg kabel z moškim pa na LED diode v očalih. Tako je lep vmesnik za LED očala.

Nekateri lepilni trakovi ali cianoakrilati odlično delujejo pri pritrditvi LED v očala. Vroče lepilo se običajno težko poveže z gladko plastiko, kot so leče za sončna očala. Če želite svoje ekskluzivne odtenke HackerBox nositi kot dejanske odtenke, samo poiščite predalo za rokavice, predal za smeti ali lokalno prodajalno dolarjev za različna sončna očala, ki ste jih žrtvovali temu projektu.

Zvočno vezje z dvema topoma deluje dobro za pogon standardnih ušesnih čepkov ali slušalk, priključenih na 3,5-milimetrski priključek za tiskano vezje.

9. korak: MOSFET-ji za preklapljanje visokotokovnih obremenitev

Ste kdaj želeli upravljati naprave, ki črpajo večji tok, kot ga podpirajo vmesniki IO na vašem MCU? Kaj pa krmiljenje naprav z različnimi napetostmi kot MCU?

Ta videoposnetek Andreasa Spiess je vreden ogleda. Andreas prebere (večino) grozljive podrobnosti o določitvi, katere vrste tranzistorjev bi morali imeti pri roki za preklapljanje obremenitev z naših digitalnih/MCU projektov. Zvede ga tako, da ima:

N-kanalni FET za preklapljanje nizkih obremenitev in

P-kanalni FET-ji za preklapljanje visokih obremenitev.

Nekaj jih je vključenih, da poskusite z vklopom in izklopom obremenitve USB (LED svetilka). Odprite podaljšek USB. Uporabite P-kanalni FET (zatiči D in S), da preklopite rdečo žico (visoka stran). ALI uporabite N-kanalni FET (zatiči D in S), da preklopite črno žico (spodnja stran). Krmilni signal MCU priključite preko enega od uporov 680 ohmov na zatič (G) vtiča FET in krmilite stran! Preizkusite tudi "čarobne roke" na zatiču G, kot je prikazano v videu. Upoštevajte, da "čarobne roke" delujejo samo v eno smer, vendar bo kratek stik z vrati na 5V ali GND obrnil stikalo FET.

Ko ste eksperimentirali s temi scenariji napajanja USB za preklapljanje FET, lahko znova uporabite dva "pigtaila" USB, tako da na rdečo in črno žico namestite aligatorske sponke. Stran USB vtičnice lahko priključite na napajanje 5V in jo nato uporabite za napajanje vseh pripomočkov USB, ki jih priključite v vtičnico. S strani vtiča USB lahko napajate sponke (in ne glede na to, na katere spojke so priključene) iz katerega koli napajalnika USB ali stenske bradavice. Ti kosi iz aligatorja so uporabni za različne preskusne in merilne scenarije, zato jih boste morda želeli imeti pri roki na svoji delovni mizi.

10. korak: Nositi senčila

Prihodnost elektronike, računalniške tehnologije in informacijske varnosti je tako svetla, da morate nositi odtenke HackerBox.

Ne pozabite deliti svojih projektov HackerBox 0052 v spodnjih komentarjih ali na Facebook skupini HackerBoxes. Ne pozabite tudi, da lahko kadar koli pošljete e -pošto na [email protected], če imate vprašanje ali potrebujete pomoč.

Kaj je naslednje? Pridružite se revoluciji. Živi HackLife. Vsak mesec dobite kul škatlo opreme, ki jo je mogoče vdreti, in jo dostavite neposredno v nabiralnik. Pojdite na HackerBoxes.com in se prijavite za mesečno naročnino na HackerBox.