HackerBox 0052: Vryvorm: 10 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Groete aan HackerBox Hackers regoor die wêreld! HackerBox 0052 ondersoek die skepping van vryvormige kringbeelde, insluitend 'n voorbeeld van 'n LED -jaer en u keuse van strukture gebaseer op WS2812 RGB LED -modules. Die Arduino IDE is gekonfigureer vir die Arduino Nano en ons eksperimenteer met die programmering van ATtiny85 mikrobeheerders vir ons vryvormbeelde met behulp van die Arduino Nano. Verstandsmasjiene word getoets om breingolwe op te lei vir ontspanning, kreatiwiteit en meditasie. MOSFET -skakelaars word ondersoek om hoë stroombelastings te beheer met behulp van eenvoudige mikrokontroller IO -penne.

Hierdie gids bevat inligting om mee te begin met HackerBox 0052, wat hier gekoop kan word solank voorraad hou. As u elke maand 'n HackerBox soos hierdie in u posbus wil ontvang, teken dan in op HackerBoxes.com en sluit aan by die revolusie!

HackerBoxes is die maandelikse intekenboksdiens vir hardeware -hackers en liefhebbers van elektronika en rekenaartegnologie. Sluit by ons aan en leef die HACK LEWE.

Stap 1: Inhoudslys vir HackerBox 0052

• Arduino Nano
• Twintig WS2812B RGB LED -modules
• ATtiny85 DIP8 -mikrobeheerder
• USB LED -lamp (kleure wissel)
• 555 Timer Chip
• CD4017 toonbank
• Soldeerlose broodbord 400 punt
• Kopervrye beelddraad 18G
• USB-man-vroulike kabel
• Stereo 3,5 mm-man-vroulike kabel
• Stereo 3,5 mm PCB -aansluiting
• Twee AOD417 P-kanaal MOSFET's
• Twee AOD514 N-kanaal MOSFET's
• 100K potensiometer
• 10K potensiaalmeter met twee bande
• Vyftien groen 5 mm LED's
• 9V batteryklem met draadkabels
• Drie 10uF elektrolitiese kondensators
• Een 1uF elektrolitiese kondensator
• Twee DIP8 -skyfies
• Een DIP16 -chipaansluiting
• Weerstands: 680R, 1.5K en 4.7K Ohm
• Sleutelbord Warrior Hacker -plakker
• Plakker vir Phish Hook Hacker
• Eksklusiewe HackerBox Sport -sonbril

'N Paar ander dinge wat nuttig sal wees:

• Soldeerbout, soldeersel en basiese soldeergereedskap
• 'N Rekenaar om sagteware te gebruik

Die belangrikste is dat jy 'n gevoel van avontuur, hackergees, geduld en nuuskierigheid nodig het. Bou en eksperimenteer met elektronika, hoewel dit baie lonend is, kan soms lastig, uitdagend en selfs frustrerend wees. Die doel is vooruitgang, nie volmaaktheid nie. As u volhard en die avontuur geniet, kan u baie tevredenheid put uit hierdie stokperdjie. Neem elke stap stadig, let op die besonderhede, en moenie bang wees om hulp te vra nie.

Daar is 'n magdom inligting vir huidige en voornemende lede in die HackerBoxes FAQ. Byna al die nie-tegniese ondersteunings-e-posse wat ons ontvang, word reeds daar beantwoord, so ons waardeer dit baie as u 'n paar minute neem om die FAQ te lees.

Stap 2: Vryvormkringe

Soos beskryf in hierdie Hackaday-inskrywing, het die tegniek om kringe sonder substraat te monteer, baie name: vliegdraad, dooibok, punt-tot-punt-bedrading of vryvormkringe. Soms word hierdie tegniek gebruik vir praktiese doeleindes, soos die herstel van ontwerpfoute na-produksie, maar waarskynlik interessanter word dit gebruik om kuns uit elektroniese stroombane te skep.

Gewoonlik opgebou uit koperdraad, aluminiumvoorraad of koperstawe, neem vryvormige elektronika verskillende vorme aan en kan ongelooflik mooi en kreatief wees soos in hierdie voorbeelde gesien word …

• Freeform Electronics as Art
• Deadbug -prototipering en vryvormige elektronika
• Elektronika Kunswerke van Peter Vogel
• LED juweliersware
• Eirik Brandal elektroniese beeldhouwerke
• Sculptural Synth Circuits
• Mohit Bhoite -aanbiedingsvideo van Hackaday Supercon
• Hackaday Circuit Sculture -wedstryd
• Skedel kyk video

Waarom nie 'n paar beelde en idees van u eie vryvormige kringlooppogings deel nie?

Stap 3: Freeform LED Chaser

'N Interessante kring vir jou eerste vryvormige beeldhoupoging is 'n LED Chaser soos die in hierdie video.

Die 18 -meter draad kan met die hand of met 'n tang vasgemaak word.

Swaarder onderdele, soos die 9V -battery of die potensiometer, kan aan die onderkant van die struktuur geleë wees om 'n stabiele basis te bied.

DIP -voetstukke kan vir die twee IC -skyfies gebruik word om hittebeskadiging tydens soldeerwerk te voorkom.

Stap 4: Arduino Nano

Die Arduino Nano is een van die gunsteling MCU -modules. Ons gebruik dit vir 'n verskeidenheid eksperimente en selfdoenstelsels.

Die meegeleverde Arduino Nano -bord bevat koppenne wat nie aan die module gesoldeer word nie. Los die penne vir eers. Doen die eerste toetse op die Arduino Nano -module voordat u aan die koppenne soldeer. Al wat nodig is, is 'n MiniUSB -kabel en die Arduino Nano -bord, net soos dit uit die sak kom.

As u onlangs nie 'n Arduino Nano gebruik het nie, raadpleeg die Gids vir HackerBox 0051 vir inligting oor die Arduino IDE, die CH340G USB/Serial bridge chip, en hoe u die aanvanklike 'knip' sketsvalidering van die Arduino Nano -module en werktuigketting. Nadat u alles nagegaan het, soldeer u die koppenne op die Nano.

As u meer inleidende inligting wil hê vir werk in die Arduino -ekosisteem, kyk dan na die gids vir die HackerBoxes Starter Workshop, wat verskeie voorbeelde bevat en 'n skakel na 'n PDF Arduino -handboek.

Stap 5: Programmering van ATtiny85 MCU met behulp van Arduino Nano

Hierdie video wys hoe u die Arduino Nano (met ArduinoISP) en een kondensator vinnig kan gebruik om die ATtiny85 -mikrokontroleerder van die Arduino IDE te programmeer.

Stap 6: Vryvormige RGB LED -modules

Die RGB LED -modules (gebaseer op WS2812B -komponente) is 'n uitstekende medium vir FREEFORM CIRCUIT SCULPTING, veral as dit aangedryf word deur die 8 -pins ATtiny85 MCU. Verskeie strukture kan gesoldeer word en kreatiewe lig-/kleurpatrone kan in die MCU geprogrammeer word.

Vir ons voorbeeld het ons geïnstalleer in die FastLED -biblioteek in die Arduino IDE.

Begin met die eenvoudige skets:

Voorbeelde> FastLED> ColorPalette

Verander net:

#definieer LED_PIN vir watter IO -pen ook gebruik word vir LED "data in"

#defineer NUM_LEDS tot hoeveel LED's in die ketting is

#definieer HELDERHEID tot 'n waarde van ongeveer 10-15 om krag te bespaar

en

#defineer LED_TYPE na WS2812B

Stap 7: Mind Machines

Volgens wikipedia staan Mind Machines ook bekend as 'Brain Machines' of 'Light and Sound Machines'.

Mind Machines gebruik gewoonlik polsende ritmiese klank en flitsende ligte om die frekwensie van die gebruiker se breingolwe te verander. Dit kan diep toestande van ontspanning, konsentrasie en in sommige gevalle veranderde bewussynstoestande veroorsaak, wat vergelyk is met dié verkry uit meditasie en sjamanese verkenning.

Mind Machines kan seine genereer vir polsende ligte ingebed in 'n bril wat gedra word deur die gebruiker wat die ligte met hul oë deur die ooglede kyk.

Mind Machines genereer ook klankstimulering, insluitend binaurale slae, wat met die frekwensieverskil waargeneem word wanneer twee verskillende sinusgolwe suiwer-toon aan 'n luisteraar voorgestel word (een deur elke oor). Byvoorbeeld, as 'n suiwer toon van 530 Hz aan die regteroor van 'n onderwerp voorgestel word, terwyl 'n suiwer toon van 520 Hz aan die linkeroor van die onderwerp aangebied word, sal die luisteraar die gehoor -illusie van 'n derde toon sien. Die derde klank word 'n binaurale ritme genoem, en in hierdie voorbeeld sal 'n waargenome toonhoogte korreleer met 'n frekwensie van 10 Hz, wat die verskil is tussen die suiwer toon van 530 Hz en 520 Hz wat aan elke oor aangebied word.

BELANGRIKE VEILIGHEIDSKENNISGEWING:

Vinnig flikkerende ligte kan gevaarlik wees vir mense met fotosensitiewe epilepsie of ander senuweestoornisse. As u sensitief is vir flikkerligte of 'n geskiedenis van epilepsie, aanvalle of ander senuweestoornisse het, vermy sulke toestelle of ander projekte met flikkerligte.

Stap 8: DIY Mind Machine -platform

'N Mind Machine -platform kan saamgestel word soos hier getoon met behulp van die Arduino Nano geprogrammeer met die aangehegte mind_demo -skets. Die skets oefen vir 9Hz Alpha Brainwaves met behulp van ligte en binaurale slae. Alpha Brainwaves kan diep ontspanning bevorder, soos hier bespreek. Die kode kan verander en uitgebrei word om ander breingolf frekwensies of oefenpatrone te ondersoek.

Let daarop dat die mind_demo twee biblioteke benodig: FastLED en ToneLibrary, wat albei gevind kan word met behulp van Tools> Manage Libraries in die Arduino IDE. Die spesiale Toonbiblioteek is nodig omdat die standaard Arduino -toonfunksie nie twee verskillende kleure tegelyk kan genereer nie.

Twee van die WS2812B -modules (in 'n ketting van twee) is perfek om in die sonbrillense te plaas. Hulle kan met die 3,5 mm -audiokabel aan die beheerkring gekoppel word. Die 3,5 mm -audiokabel kan naby die vroulike kant gesny word. Die vroulike uiteinde is aan die MCU -stroombaan gekoppel en die lang koord met die manlike kant kan aan die LED's in die bril gekoppel word. Dit is 'n goeie koppelvlak vir die LED -bril.

Sommige kleeflint of cyanoakrylaat werk uitstekend om die LED's in die bril te plak. Warm gom sukkel gewoonlik met gladde plastiek soos sonbrille. As u u eksklusiewe HackerBox -skakerings as werklike skakerings wil aanbring, slaan dan net u handskoenkas, u rommellaai of u plaaslike dollarwinkel vir 'n ander sonbril om op te offer vir hierdie projek.

Die klankbaan met twee bande werk goed om standaard oordopjes of koptelefoon aan te sluit wat in die 3,5 mm-PCB-aansluiting gekoppel is.

Stap 9: MOSFET's vir die omskakeling van hoogstroomladings

Wou u al ooit toestelle beheer wat meer stroom trek as wat ondersteun word deur die IO -penne op u MCU? Hoe gaan dit met die beheer van toestelle teen verskillende spannings as die MCU?

Hierdie Andreas Spiess -video is die moeite werd om te kyk. Andreas gaan deur (die meeste) besonderhede oor die bepaling van watter tipe transistors ons byderhand moet hou om kragbelasting van ons digitale/MCU -projekte oor te skakel. Hy kom daarop neer dat hy:

N-Kanaal VOO's om laaikantvragte oor te skakel, en

P-kanaal VOO's om vragte van hoë kant te skakel.

'N Paar van hulle is ingesluit om te eksperimenteer met die aan- en afskakel van 'n USB -laai (LED -lamp). Sny die USB -verlengkabel oop. Gebruik 'n P-kanaal FET (D- en S-penne) om die rooi draad (hoë kant) om te skakel. OF gebruik 'n N-kanaal FET (D- en S-penne) om die swart draad (lae kant) te skakel. Koppel die MCU -beheersignaal deur een van die 680 ohm weerstande aan die hek (G) pen van die VOO en stuur weg! Probeer ook die "towerhande" op die G -pen soos in die video getoon. Let daarop dat die "magiese hande" slegs in een rigting werk, maar 'n kort kort van die hek na 5V of GND sal die FET -skakelaar draai.

Nadat u eksperimenteer het met hierdie USB -krag scenario's vir FET -oorskakeling, kan u die twee USB "varkstertjies" hergebruik deur krokodilleklemme op die rooi en swart drade te plaas. Die kant van die USB -aansluiting kan aan 'n 5V -toevoer gekoppel word en dan gebruik word om enige USB -gizmo wat u in die aansluiting aansluit, aan te dryf. Die USB -plugkant kan gebruik word om die clips (en wat ook al die clips daaraan gekoppel is) van enige USB -toevoer of muurwrat te dryf. Hierdie alligator-clip varkstertjies is nuttig vir 'n verskeidenheid toets- en metingscenario's, sodat u dit dalk byderhand op u werkbank wil hou.

Stap 10: Moet skakerings dra

Die toekoms van elektronika, rekenaartegnologie en inligtingsekuriteit is so helder dat u u HackerBox -skakerings moet dra.

Onthou om u HackerBox 0052 -projekte te deel in die kommentaar hieronder of op die HackerBoxes Facebook -groep. Onthou ook dat u altyd 'n e -pos aan [email protected] kan stuur as u 'n vraag het of hulp nodig het.

Wat is volgende? Sluit aan by die rewolusie. Leef die HackLife. Kry elke maand 'n koel boks met hackbare toerusting by u posbus afgelewer. Gaan na HackerBoxes.com en teken aan vir u maandelikse HackerBox -intekening.