USB -beheerde mini -lavalampe: 9 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hierdie instruksie beskryf die bou van 'n USB -aangedrewe en beheerde stel lavalampe van 'n USB -sleutelbord en twee Think Geek USB -lavalampe met behulp van 'n eenvoudige transistor -relais -skakelaar wat deur die LED's van die sleutelbord aangedryf word. Dit illustreer 'n eenvoudige manier om tot drie skakelaars met 'n hoë vertraging (tot 120 volt, 0,5 ampère) oor 'n USB-verbinding te beheer, vir 'n minimale bedrag geld (0 $ tot 40 $, afhangende van u rommelversameling), en sonder om om 'n USB -reeksbestuurder of 'n mikrobeheerder te programmeer. U kan moontlik ook met die sleutelbordknoppies meer as 100 insette byvoeg wat karakters kan tik wat gebruik kan word om 'n program te beheer (soos beskryf deur randofo en David Merrill, maar hierdie benadering is nie vir hierdie projek gebruik nie. Hierdie projek is bedoel as 'n geskenk vir my vriend Chris Lasher ter herdenking van sy aangrypende en aan die begin van 'n nagraadse program in bioinformatika. Chris gaan baie programmeer, en is 'n aanhanger van Pragmatiese / Agile Programmering, waarvan een van die hoofleiers eenheidstoetsing is. eenheidstoetse van 'n program aan die gang is, is dit lekker om te weet of dit slaag of misluk, en wat oorheersend is. Sommige pragmatiese programmeerders het 'n terugvoerstelsel gemaak deur grootla-lampe in 'n eenheidstoetsraamwerk te beheer deur 'n paar aan te sluit huisbeheertoestelle op die rak (dit kos hulle meer as $ 60). Die lampe het hulle laat sien of toetse slaag of nie slaag nie, en die geleidelike verhitting van een lamp laat hulle toe om te sien watter ts was oorheersend. Dit is 'n gawe idee, maar ek wou Chris iets maak wat: 1) twee klein lava-lampe met USB bestuur, 2) Chris se spoggerige nuwe skootrekenaar sou afskakel en via USB konnekteer (geen ou poorte op nuwer rekenaars nie, veral skootrekenaars), 3) 'n bietjie meer tuisgemaak en hacker-vriendelik sou wees, 4) goedkoper sou wees. Om relais van 'n USB na 'n seriële poort-omskakelaar te stuur, blyk 'n eenvoudige oplossing te wees. Daar is baie stroombane aanlyn beskikbaar vir seriële poortbeheerprojekte. Een uitstekende projek wat ek aangepas het, was op https://www.windmeadow.com/node/4. Ongelukkig laat byna alle USB -na -seriële toestelle nie 'n lae vlak bits (die handmatige wissel van bedieningslyne) toe wat nodig is om hierdie stroombane te gebruik nie. 'N Ander benadering sou wees om 'n USB -koppelvlakbaan te koop, of om dit van 'n mikrobeheerder te bou. Hoe dan ook, die projek benodig baie mikrobeheerderkode en -bestuurders (selfs met behulp van die bestaande bestuurders vir menslike koppelvlak of vooraf vervaardigde beheerder). en bevat alles wat nodig is vir drie eenvoudige aan/uit -uitsette, in die vorm van die nommer, kappies en LED's vir blokkeerslot. Onder Linux is daar 'n aantal meganismes om u LED's van 'n program of opdragreël te skakel (een word selfs in Cryptonomicon genoem). Setled is die eenvoudigste en is vooraf geïnstalleer op byna alle masjiene, ledd is gebou op 'n kliënt-bedienermodel, en daar is selfs 'n module in die Ruby-programmeertaal. Windows en Mac OS's en ander programmeertale behoort vergelykbare meganismes te hê - plaas dit in die kommentaar as u weet hoe om die LED's in die ander OS's of programmeertale te skakel! Ek het Chris sy geskenk gegee, en nou kan hy nie net sien of sy eenheidstoetse slaag, kan al die programmeerders in sy nuwe afdeling weet watter gawe selfdoenmaker hy is.

Stap 1: Onderdele lys

2 USB -lava -lampe (van Thinkgeek of froogle ~ $ 10 elk) 1 USB -sleutelbord ('n appeltoetsenbord sal u ook toelaat om twee USB -aansluitings te red, wat die hackery in die stap van die "arme man se USB -aansluiting" onnodig maak) $ 0 vir 'n geskrapte sleutelbord met 'n dooie sleutel of twee, na $ 4 aanlyn (https://froogle.google.com/froogle?q=usb%20keyboard) tot $ 30 ten beste koop) 2 rietskakelaar-aflos (Radio Shack #275-233 $ 3,00, Mouser #677-OMR-112H $ 1.54) alle ander elektriese komponente behoort slegs 'n paar dollar te kos. 2 transistors (soos 'n 2N2222) (Radio Shack #276-1617, Mouser #511-2N2222A) 2 resistors (Radio Shack #271-1124, Mouser #291-4.7k, geel-violet-rooi-goue bande) 4 diodes, iets soos 1N404 (Radio Shack #276-1103, Mouser #512-1N414B) 1 kragskakelaar (SPST) 'n bietjie draad1 perfboard (Radio Shack #276-1395) 1 Vermy dun karton, 'n vel deursigtigheid/oorhoofse filmTools: soldeerbout- en / of draadwikkelgereedskap en draaddraadverwerkingsgereedskap of handgereedskap en boor- en bitsa digitale multimeter- en groen skerpmerker Kennis en vaardighede: Basiese soldeer- en elektronika-kennis. Ek beveel Forest Mimm se boek sterk aan as u 'n elektroniese beginner is en wil weet hoe stroombane werk. Tyd: Hierdie projek het twee aande en 'n middag geneem, insluitend die oplos van probleme.

Stap 2: Sleutelborduitwissing

Haal u sleutelbord so vernietigend moontlik uitmekaar. Die sleutelbord waarmee ek rondgelê het, was 'n Dynex multimedia USB-sleutelbord, modelnommer DX-MKB101. As u dit uitmekaar haal, moet u nie die dun drade wat gereeld gebruik word, breek nie. U moet iets soos die tweede prentjie sien nadat u die sleutelbord oopgemaak het. U wil die liggaam van die kring en die bord met die LED's red (dikwels op dieselfde printplaat) en die lywige sleutelbord verloor. Hopelik kan u die dun plastiekfilm losmaak wat as sleutelknoppies vir die sleutelbord dien, of op 'n ander manier die sleutelbordskakelaars afsny sonder om die hoofstroomkring te beskadig. Ek moes 'n bietjie plastiek sny om die bord te bevry, maar nadat u klaar was, moet u die sleutelbord kan aansluit, dit laat herken en die blote LED's kan skakel met 'n ander, funksionele sleutelbord se sleutels wat op dieselfde rekenaar gekoppel is. U kan verskeie sleutelborde, USB en nie, gelyktydig met die meeste moderne bedryfstelsels ingeprop hê, en dit sal mekaar se kapsluitings en ander slot sleutels aktiveer. Op hierdie stadium moet ek sê dat dit moontlik is om u rekenaar te beskadig of te vernietig deur bloot stroombane daaraan te koppel. Wees versigtig en gaan versigtig voort. As u bekommerd is, toets dan met 'n goedkoop USB -hub. Aan die ander kant het ek allerhande dinge probeer terwyl ek hierdie kring opgelos het, insluitend die herleiding van stroombane, en my skootrekenaar bly ongebraai.

Stap 3: Swak man se USB -prop

Ek wou nie die USB -proppe van die lavalampe vernietig sodat hulle afsonderlik gebruik kon word nie, en sodat die USB -lava -lampkontroller modulêr was (ander toestelle kan in- en uitgeskakel word in plaas van die lampe). As u in die laaste stap 'n appelsleutelbord gedemonteer het, het u twee USB-A-aansluitings wat u kan gebruik, en hierdie stap kan dus oorgeslaan word. U kan ook die vroulike USB-A-aansluitings van die muis koop, of die berging van die USB-hub. Ek het egter gekies om 'n goedkoop en eenvoudige opsie te kies - 'n eenvoudige USB -aansluiting gemaak van 'n gestreepte draad (enige dun draad sou voldoende wees), 'n bietjie perfboard en 'n bietjie papier en deursigtigheidsfilm vir isolasie. Sny net 'n bietjie perfboard om binne -in die USB -proppe te gaan, voeg draad deur die gate sodat die prop nie uit die stekker trek nie en hulle in staat sal stel om die +5V- en grondaansluitings in die prop te kontak (sien die penne op die Maak 'n kringloop -stap waarvoor die verbinding is). Sny dan 'n deursigtigheidsfilm om die een kant van die bord te bedek, sodat die draad van die bord nie teen die metaalprofiel van die prop uitkom nie. Steek hierdie geïsoleerde bord in die USB -aansluiting en bevestig met u multimeter dat die drade goed kontak maak en nie kortkom nie. Dit is hoe die USB -lavalampe aan die stroombaan gekoppel is. Vir hierdie projek, maak twee van hierdie arme man se proppe kop-aan-kop op dieselfde stuk perfboard (sien die prentjie). Tydens die monteerstap sien u hoe die behuizing albei die USB -stekkers op hierdie aansluiting hou.

Stap 4: Sny behuizing en perfboard

Bepaal die uitleg van u projek in die omhulsel. Ek het die immer gewilde Altoids-blik gebruik. Boor 'n gat aan die agterkant van die Altoids -blik vir die groot aan/uit SPST -skakelaar, een aan die voorkant vir die USB -kabel van die sleutelbord en twee gate aan die kante vir die USB -lava -lampproppe. Sny sleutelgatsplete met 'n dremel-afsnywiel of handsaag tot aan die voor- en sygate sodat die USB-kabels kan inpas (sien prentjie). Voer gate uit met kleeflint om te voorkom dat kabels gesny word. Besluit oor die vorm van u perfboard vir u kring en sny die vorm uit met 'n dremel -instrument. Dit gaan redelik styf pas…

Stap 5: Maak 'n stroombaan

Die kern van hierdie projek is bloot sagteware om die LED's van die sleutelbord te skakel en die LED's te kap om groter strome te verander. Ek moet hier noem dat sommige LED's aangeskakel word deur 'n positiewe spanning op die anode aan te bring, terwyl ander stroombane (soos die in hierdie sleutelbord) die LED -anode hoog laat dryf (sodat die LED af is) en die katode van die LED vasgemaak word grond wanneer dit geaktiveer word (aftrekskakeling). U kan hierdie stroombaan ook verander om mee te werk, maar ek sal die negatiewe vasmaakmetode beskryf. Die LED wat afgeskakel word (hoog gestel), skakel 'n transistorskakelaar aan, wat 'n relais sluit, en laastens word die lawa -lamp geaktiveer. Dit beteken dat die sagtewareknop vir die lamp van die LED omgekeer sal word. Ek het die stroombaan vanaf windweide aangepas, maar dit is gebaseer op 'n eenvoudige transistor -skakelaar soos beskryf in die meeste elektroniese tekste (p. 50 in Mimm se boek, of op wikipedia). Ek het 'n ktechlab -lêer ingesluit, sodat u kan sien hoe die transistor -skakelaar werk, en 'n volledige skematiese (in svg- en-p.webp

Stap 6: Kleur USB -lavalampe in

Maak die duidelike USB -lavalampe ingekleur deur 'n lappie van die oorhoofse film met die rooi of groen merkers te kleur, en sny dan 'n sirkel uit om in die basis van die lamp tussen die lig en die "lava" kamer te plaas. Maak lavaligte weer bymekaar.

Stap 7: Finale vergadering

Altoïede blikke maak groot omheinings. Hulle is goed in afskerming, maar hulle is ongelukkig geleiers en sal onbeskermde stroombane kortmaak. Om dit te voorkom, sny karton en deursigtigheidsfilm tot die grootte van die blik en pas tussen die sleutelbordplank en u perfboard. Steek die skakelaar in die agterste gat in u blik. Steek USB -proppe wat aan die arme man se USB -aansluiting gekoppel is, in die sleutelgat se snitte aan die kant sodat die blikkie die proppe in die aansluiting hou. Pak in perfboard en geredde sleutelbordbaan, isoleer met karton en deursigtigheidsfilm. Probeer die blikkie toemaak (ons s'n pas amper nie).

Stap 8: Kode

Die lawa -lampe word beheer deur stelseloproepe na die "setled" -program wat die dopslot aan en uit skakel en LED's met blokkeerslot aanskakel. Toets dit deur die volgende op 'n opdragreël uit te voer (moontlik as root, afhangende van u konfigurasie) om u lampe te laat knip: setleds -L -caps +scroll < /dev /tty0; slaap 3s; setleds -L +caps -scroll < /dev /tty0; slaap 3; setleds -L </dev/tty0 om dit af te breek:#Om die rooi lamp aan te skakel: setleds -L -caps +blaai </dev/tty0#om die groen lamp aan te skakel: setleds -L +caps -scroll </dev/ tty0#om terug te keer na die toestand waar die LED's die sleutelbordinstellings vertoon setleds -L </dev/tty0 U kan hierdie stelseloproepe in u eie program insluit, of die toetsmodule van 'n phython -eenheid gebruik wat Chris geskryf het op grond van die PyUnit -eenheidstoetsraamwerk wat gebou is na luislang. Pak die lêers uit die teer-argief (tar -xzvf lava_unittest.tar.gz van 'n konsole) en probeer die volgende opdragte van 'n konsole: python lava_unittest.py test_lava_unittest-passpython lava_unittest.py test_lava_unittest-failorpython test_lava_unittest-pass_lava_unittest fail.py Om van 'n terminale emulator af te hardloop, ontmerk die lyne met 'n waarskuwing en probeer om dit as root van 'n terminale emulator uit te voer. Met hierdie kode hoef u slegs gevalle van 'unittest' met 'lava_unittest' in Python-skrifte te verander eenheidstoetsing. Geen herkodering is nodig nie.

Stap 9: Pragtige verpakking

Om hierdie projek te voltooi, maak en druk u u eie etiket uit of gebruik die prentjie wat ingesluit is (maak die sekong-prent in volle grootte of die xcf-lêer oop met die gimp). Plak eenvoudig op die omslag van u ongelooflike USB -beheerde lavalampe.