Hackable Christmas Card & Ornament: 6 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:49

Göz qırpım və bip səsi verən bayram kartları bizi həmişə valeh edib. Bu, ATtiny13A və bir neçə LED ilə hazırlanmış hacklənmiş DIY versiyamızdır - ağacda qısa bir işıq şousu oynamaq üçün düyməni basın. Bu il dostlarıma və ailəmə göndəririk. Bu əl işi, hackable hədiyyədir və tikmək çox əyləncəli idi. Bu təlimat dizaynımızı izah edir, sonra açıq mənbə fayllarını tutub öz sənədlərinizi qura bilərsiniz.

Kart həm də Vellemanın yanıb-sönən Milad ağacı bəzək dəstinə hörmət və Adafruit Promise-ə istinad edən bir kit-biz istinadıdır. (Vellemanda nixie borulu saat dəsti olduğunu bilirdinizmi? Həqiqətən!)

Kartımızın bir nüsxəsini Seeed Studio -dan əldə edə bilərsiniz. Montaj edilmiş kartlar (15 dollar), macəraçı lehimçilər üçün isə 12 dollardır. Bu yazını DangerousPrototypes.com saytında orijinal formatla da görə bilərsiniz.

Addım 1: Avadanlıq - ATtiny13A

Şematik və PCB Cadsoft Eagle -in pulsuz versiyası ilə hazırlanmışdır. Layihə Google Kod səhifəsində ən son dizayn fayllarını və firmware yükləyin.

AVR ATTINY-13A

Kiçik bir ATMEL ATtiny13A mikrokontrolörü (IC1) dövrənin beynidir. Bir pin (PWM) işıqları yanıb -sönür, digər pinlərin çoxu proqramlaşdırma və güc üçün istifadə olunur. 555 taymer və ya ayrı -ayrı komponentlərlə oxşar effektlər əldə edə bilərsiniz, amma məqsədimiz yeni bir mikro nəzarətçi ailəsi haqqında məlumat əldə etmək və hack etməyi asanlaşdırmaqdır.

ATtiny, sıfırlama pinini yüksək tutmaq üçün 10K çəkmə müqavimətinə (R1) ehtiyac duyur, mini toxunma açarı (S1) sıfırlama pinini yerə müvəqqəti bağlayaraq ATtiny-ni sıfırlayır. 0.1uF kondansatör (C1) çipi enerji təchizatından ayırır.

Addım 2: Hardware - Proqramlaşdırma və Batareya

ATtiny mikro nəzarətçiləri altı pinli Sistem Proqramlaşdırma (ISP) bağlantısı ilə proqramlaşdırılmışdır. ISP başlığı kartın arxasına yönəldilmişdir. Lövhədə bir pin başlığının lehimlənməməsi üçün bir proqramlaşdırma zondu hazırladıq.

PCB -nin arxasındakı 3 voltluq, 20 mm -lik lityum sikkə hüceyrəsi (BAT1) tərəfindən enerji verilir. Sahib 2025 və ya 2032 sikkə hüceyrələri ilə işləməlidir. ATtiny 1.8 volta qədər bir sıra gərginlik üzərində işləyəcək.

Addım 3: Avadanlıq - Ağac LEDləri

Ağac LEDləri

Kiçik, parlayan Milad ağacı işıqlarımız 0805 səthə quraşdırılmış LED-lərdir (LED1-10). Hər bir LED-də cərəyan məhdudlaşdıran bir rezistor var (R3-12). İnkişaf zamanı təxminən 3 mA üçün 3 voltda və 5 voltda 8 mA üçün 390 ohm rezistorlar istifadə etdik. Batareya ilə işləyərkən 10 LED -in hamısı birlikdə təxminən 30mA istifadə edir.

30mA, ATtiny pinlərinə qaynaqlanmaq və ya batmaq üçün çox cərəyandır. Bunun əvəzinə, NPN tranzistoru (T1) LED -lərin torpaq əlaqəsini dəyişir. Transistorlar, həmçinin mikrokontrolör pinindən nə qədər cərəyan çıxardığını məhdudlaşdırmaq üçün əsas müqavimət (R2) tələb edir. Çuxurlu LED-lərin ümumiyyətlə müsbət bir tərəfi (anod) olduğunu göstərən daha uzun bir qurğusu var. SMD LED -lərinin torpaq əlaqəsini (katot) göstərmək üçün yaşıl bir kənarı və bəzən arxa tərəfində bir oxu var. Bu cədvəl hər bir LED üçün düzgün istiqamətləndirməni göstərir, torpaq bağlantısı oxla eyni istiqamətə yönəlməlidir.

Addım 4: Hardware - PCB və Parça siyahısı

Şematik və PCB Cadsoft Eagle -in pulsuz versiyası ilə hazırlanmışdır. Layihə Google Kod səhifəsində ən son dizayn fayllarını və firmware yükləyin. PCB -ləri Seeed Studio -nun Təbliğat xidməti ilə hazırladıq, sifarişimizdəki əlavə lövhələr Seeed mağazasında. Yaşıl PCB -lər gözləyirdik, ancaq qara rəng aldıq - son PCB -lər qırmızı olacaq.

Milad mövzusu yaratmaq üçün vias, komponentlər və ipək ekrandan istifadə etdik. Bu ilk cəhdimizdir, bəlkə də ildən -ilə inkişaf etdirdiyimiz bir bayram ənənəsinə çevriləcək. Son PCB -də ağacda görünən gümüş qablar olmalıdır, onları prototipdə kifayət qədər böyük etmədik. İli də çıxardıq, buna görə Milad üçün vaxtında çatdırılmasa, daha sonra yenidən istifadə edilə bilər.

Bu, hər iki tərəfində hissələri olan iki qatlı bir PCB-dir. Mikro nəzarətçi (IC1) və keçid (S1) kimi böyük hissələri lehimləyib ön tərəfə başladıq, daha sonra rezistorlar və kondansatörlər kimi daha kiçik passivlər əlavə etdik. Batareya tutucusu PCB -nin arxasına keçir, biz onu sonuncu dəfə lehimlədik, buna görə də ön tərəfdə işləyərkən iş səthi düz və sabit qaldı.

PCB -ni özünüz lehimləyirsinizsə, komponentləri yerləşdirmək və tutmaq üçün ucları uclu cımbızlarınız olduğundan əmin olun. Hər şeyi axıtmaq üçün axına və hər hansı bir əlavə lehimi təmizləmək üçün mis fitilə də ehtiyacınız olacaq. Başqa hər şey üçün Blu-Tack istifadə edirik.

Parça siyahısı

Adı	Kəmiyyət	Dəyər (ölçü)
IC1	1	AVR ATtiny13A (SOIC-8)
C1	1	0.1uf kondansatör (0805)
T1	1	NPN 200ma+ 100hfe+ tranzistor (SOT23)
R1	1	10.000 ohm (10K) müqavimət (0805)
R2-R12	10	390 ohm (390R) müqavimət (0805)
LED1-10	10	LEDlər, müxtəlif rənglər (0805)
S1	1	Mini toxunma açarı (SMD)
BAT	1	20 mm batareya tutacağı (SMD)
Hüceyrə	1	20 mm batareya (CR-2025)

Addım 5: Firmware

Firmware, AVRStudio ilə açıq mənbə AVR-GCC tərtibçisindən istifadə edərək C ilə yazılmışdır. Layihə Google Kod səhifəsində ən son dizayn fayllarını və firmware yükləyin. Firmware -ni STK500 və ya USBtinyISP kimi 6pin ISP proqramlaşdırma başlığı ilə proqramlaşdırın. Əlavə olaraq, bu layihə üçün açıq mənbə tərtibçisindən istifadə etmək bizi çox həyəcanlandırır.

Dövrə güc tətbiq edildikdə, ATtiny Milad ağacı işıqlarını yandıran sadə bir proqramla işləyir. Proqram başa çatdıqda, çip bir düyməni basmaq və ya batareya dəyişdirməklə sıfırlanana qədər yatır.

Solma proqramı, LED-ləri söndürmək üçün nəbz genişliyi proqram təminatından istifadə edir. ATtiny13A -nın aparat PWM -si var, lakin artıq işğal olunmuş ISP pinlərinə çıxış edir. Proqramlaşdırma sancaqlarını digər funksiyalarla bölüşmək mümkündür, bu layihədə buna hazır deyildik.

Proqram başa çatdıqda, çip sadəcə əbədi olaraq yuxuya gedir. Bu, bir pin dəyişikliyi kəsərkən yuxudan davam edən bir çox mikrokontrolör proqramından fərqlidir. Bir düyməyə basmaq ATtiny -ni sıfırlayır və proqramı yenidən işə salır.

Addım 6: Əlavə edin

Gələcək tətil kartları üçün bir çox fikirimiz var - birdən çox LED kanalı, rəng dəyişən LEDlər, səs, akselerometr idarəetmə, tutumlu toxunma algılama, LCD ekranlar, epaper, bayramda kəsilmiş PCB və s. Bu layihədə bir bootloader istifadə etmədik, amma burada mümkün variantların müzakirəsi var.

Siz nə edərdiniz? Bu kart üçün hər hansı bir çatışmazlığınız və ya gələcək kartlar üçün fikirləriniz varmı?

Seeed Studio -da kart yığılmış və ya dəst şəklindədir. Kit 0805 ölçülü səth montaj hissələrindən ibarətdir, hər kəs üçün deyil. Bu, kit olaraq təqdim olunan ilk layihəmizdir, neçə nəfərin SMD dəsti ilə maraqlandığını görmək bizi çox sevindirir. Bu çox məhdud bir qaçış olacaq, ehtimal 100-200 cəmi, buna görə də erkən alın!

• Açıq mənbə dizayn fayllarımızdan və proqram təminatımızdan öz kartınızı yaradın.
• Seeed Studio -da yığılmış kart 15 dollardır. PCB qırmızı olacaq. Proqramlaşdırılmış proqram təminatı və batareya daxildir.
• Seeed Studio -da bir dəst 12 dollardır. PCB qırmızı olacaq. Proqramlaşdırılmış proqram təminatı və batareya daxildir.

Sifarişlərin Milad üçün vaxtında çatdırılmasını istərdik, amma baş tutmayacaq əhəmiyyətli bir şans var. Seeed Studio artıq tədarükün sürətləndirilməsinə kömək edəcək az sayda kart üzərində işləyir. İnşallah Milad üçün vaxtında gələcəklər, amma çatdırılma həqiqətən sıx olacaq. İstehsal yeniləmələrini əldə etdikcə göndərəcəyik.

Gümüş, lehim tətiliniz olsun!