HackerBox 0025 : Flair Ware : 15 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Flair Ware - Ce mois-ci, HackerBox Les pirates créent une variété de flair électronique à utiliser comme vêtements, démos ou même ornements de vacances. Ce Instructable contient des informations pour travailler avec HackerBox #0025, que vous pouvez récupérer ici jusqu'à épuisement des stocks. De plus, si vous souhaitez recevoir une HackerBox comme celle-ci directement dans votre boîte aux lettres chaque mois, veuillez vous inscrire sur HackerBoxes.com et rejoindre la révolution !

Sujets et objectifs d'apprentissage pour HackerBox 0025:

• Assemblez une simple carte de circuit imprimé alimentée par une pile bouton avec des LED auto-clignotantes
• Explorez les oscillateurs analogiques en cascade pour mettre en œuvre un badge nominatif portable
• Expérimentez avec plusieurs appareils Digispark pour des projets Arduino miniatures
• Interconnectez les modules LilyPad portables, y compris les LED couleur NeoPixel
• Programmez des microcontrôleurs ATtiny85 vierges à l'aide d'USBasp

HackerBoxes est le service de box d'abonnement mensuel pour l'électronique de bricolage et la technologie informatique. Nous sommes des amateurs, des fabricants et des expérimentateurs. Nous sommes les rêveurs de rêves. HACK LA PLANÈTE !

Étape 1: HackerBox 0025: Contenu de la boîte

• HackerBoxes #0025 Carte de référence à collectionner
• Kit portable étoile LED
• Kit de badge nominatif à cycle de couleurs
• Kit portable BitHead ATtiny85
• Digispark DevBoard enfichable
• Microcontrôleur ATtiny85 8DIP supplémentaire
• Module CJMCU LilyTiny Digispark
• Trois modules LilyPad NeoPixel
• Module de pile bouton LilyPad
• Piles bouton au lithium CR2032
• Programmeur USB Atmel AVR USBasp
• Planche de prototypage verte 4x6cm
• Épinglettes au dos
• Gaine thermorétractable - Variété de 100 pièces
• Boîte de projet en étain
• Sticker exclusif HackerBoxes
• Casquette en tricot exclusive HackerBoxes

Quelques autres choses qui seront utiles:

• Fer à souder, soudure et outils de soudure de base
• Ordinateur pour exécuter des outils logiciels

Plus important encore, vous aurez besoin d'un sens de l'aventure, d'un esprit de bricolage et d'une curiosité de hacker. L'électronique de bricolage hardcore n'est pas une quête triviale, et nous ne l'édulcorons pas pour vous. Le but est le progrès, pas la perfection. Lorsque vous persistez et profitez de l'aventure, vous pouvez tirer une grande satisfaction de l'apprentissage de nouvelles technologies et, espérons-le, de la réussite de certains projets. Nous vous suggérons de faire chaque étape lentement, de faire attention aux détails et de ne jamais hésiter à demander de l'aide.

FOIRE AUX QUESTIONS: Nous avons besoin d'une très grande faveur des membres de HackerBox. Veuillez prendre quelques minutes pour consulter la FAQ sur le site Web de HackerBoxes avant de contacter l'assistance. Bien que nous souhaitions évidemment aider tous les membres autant que nécessaire, la plupart de nos e-mails d'assistance impliquent de simples problèmes administratifs qui sont très clairement traités dans la FAQ. Merci de votre compréhension!

Étape 2: Exprimez-vous avec des objets connectés

Nous devons parler de votre flair. L'électronique portable peut être un moyen flashy d'en apprendre davantage sur la miniaturisation, la réduction de puissance et la disposition esthétique des circuits imprimés. Vous pouvez vraiment vous exprimer avec des projets comme ceux-ci. Portez-les, décorez votre espace de travail ou même utilisez-les comme ornements de vacances. Soyez créatif et partagez votre propre pays des merveilles hivernales portable avec le monde !

Étape 3: LED Star Wearable

Commençons par un exemple assez élégant dans sa simplicité. Cette conception comprend cinq LED de 5 mm auto-clignotantes. Étant donné que ces LED clignotent automatiquement, aucun circuit de commande externe n'est requis. Les seules autres pièces sont un clip de pile bouton CR2032 et un interrupteur marche/arrêt.

Assemblage: Orientez le clip de la pile bouton et les cinq LED selon les repères sur la sérigraphie du PCB. Notez que chaque LED a un "côté plat" indiqué sur la carte. Avant de placer le clip de batterie, étamez entièrement les trois pastilles avec de la soudure. Même si rien n'est soudé au tampon central, un peu d'étamage aide à renforcer un peu le tampon pour assurer un bon contact avec la surface négative de la pile bouton. Après la soudure, actionnez l'interrupteur plusieurs fois pour éliminer les contacts de débris ou d'oxydation.

Étape 4: Kit de badge nominatif à cycle de couleurs

Ce badge nominatif miniature comprend dix-huit LED avec un cycle de couleurs entièrement contrôlé par des oscillateurs analogiques. Cette conception analogique nous rappelle que les microcontrôleurs, autant qu'on les aime, ne sont pas toujours obligés d'obtenir des résultats intéressants. L'assemblage du circuit imprimé terminé peut être porté comme un badge nominatif clignotant.

Contenu du kit:

• Circuit imprimé violet personnalisé
• Deux clips de pile bouton CR2032
• Six LED ROUGES de 3 mm
• Six LED oranges de 3 mm
• Six LED jaunes de 3 mm
• Trois transistors 9014 NPN
• Trois condensateurs 47uF (notez qu'il y a aussi un condensateur 10uF)
• Trois résistances 1K ohm (marron-noir-rouge)
• Trois résistances 10K ohm (marron-noir-orange)
• Interrupteur à glissière
• Prise JST-PH avec queue de cochon
• Autocollant avec trois faces de signe interchangeables

Étape 5: Théorie de fonctionnement du badge nominatif

La conception comprend trois oscillateurs en cascade pour contrôler le cycle de couleur des LED. Chacune des résistances 10K et des condensateurs 47uF forme un oscillateur RC qui pousse périodiquement le transistor associé. Les trois oscillateurs RC sont mis en cascade dans une chaîne pour les maintenir hors de phase, ce qui fait que le clignotement apparaît aléatoire autour du signe. Lorsque le transistor est « on », le courant traverse sa batterie de 6 LED et leur résistance de limitation de courant 1K, ce qui fait clignoter cette batterie de 6 LED.

Voici une belle explication du concept de base utilisant un seul étage (un oscillateur et un transistor).

Étape 6: Assemblage du kit de badge nominatif

Utilisez le schéma et le diagramme de placement du PCB lors de l'assemblage du kit de badge nominatif.

Il existe deux valeurs différentes de résistances. Ils ne sont pas interchangeables. Afin de les garder droits, notez les valeurs sur le schéma et les numéros de pièces sur le diagramme de placement. Les résistances ne sont pas polarisées. Ils peuvent être insérés dans les deux sens.

Notez qu'il existe trois "banques" de LED D1-D6, D7-D12 et D13-D18. Chaque banque doit être d'une seule couleur afin d'équilibrer la charge actuelle et aussi pour un bel effet visuel. Par exemple, les LED D1-D6 pourraient toutes être rouges, D7-D12 toutes oranges et D13-D18 toutes jaunes.

Les condensateurs sont polarisés. Notez le signe "+" sur le diagramme de placement et le signe "-" sur le condensateur lui-même. Ceux-ci indiquent des broches opposées, évidemment.

Les LED sont également polarisées. Notez le signe "+" sur le schéma de placement. La longue broche de la LED doit être dans ce trou "+". Le "côté plat" de la LED doit être adjacent à l'AUTRE trou.

Étamez entièrement les trois pastilles pour chacun des clips de pile bouton avec de la soudure. Même si rien n'est soudé aux pastilles centrales, l'étamage aide à construire la pastille pour assurer un bon contact avec la pile bouton respective.

Après la soudure, actionnez l'interrupteur plusieurs fois pour éliminer les contacts de débris ou d'oxydation.

L'un des autocollants peut être apposé au centre du badge nominatif rempli.

Des épingles ou des aimants peuvent être collés au dos du badge nominatif.

Veillez à ne pas court-circuiter les deux clips de pile bouton lorsque le badge nominatif est porté.

Étape 7: Digispark

Digispark est un projet open source initialement financé par Kickstarter. Il s'agit d'une carte compatible Arduino basée sur ATtiny super-miniature utilisant l'Atmel ATtiny85. L'ATtiny85 est un microcontrôleur à 8 broches qui est un proche cousin de la puce Arduino typique, l'ATMega328P. L'ATtiny85 a environ un quart de la mémoire et seulement six broches d'E/S. Cependant, il peut être programmé à partir de l'IDE Arduino et il peut toujours exécuter le code Arduino sans accroc.

Étant une conception open source, il existe de nombreuses variantes du Digispark. Certains des plus courants sont présentés ici. Nous allons travailler avec quelques-uns d'entre eux.

L'examen du schéma devrait immédiatement poser la question: « Où est la puce USB ? »

Micronucleus est le morceau de magie qui permet à la conception Digispark de fonctionner sans puce d'interface USB. Micronucleus est un chargeur de démarrage conçu pour les microcontrôleurs AVR ATtiny avec une interface USB minimale, un outil de téléchargement de programmes multiplateforme basé sur libusb et un accent particulier sur la compacité du chargeur de démarrage. C'est, de loin, le plus petit chargeur de démarrage USB pour l'AVR ATtiny.

PILOTE LIBUSB

libusb est une bibliothèque C qui fournit un accès générique aux périphériques USB. Il est destiné à être utilisé par les développeurs pour faciliter la production d'applications qui communiquent avec du matériel USB. La fonctionnalité de libusb devrait être automatiquement disponible sur Linux et OSX. Un pilote, tel que zadig, peut être requis pour les machines Windows.

Étape 8: Digispark comme USB Rubber Ducky

L'USB Rubber Ducky est un outil de piratage préféré. Il s'agit d'un dispositif d'injection de frappe déguisé en lecteur flash générique. Les ordinateurs le reconnaissent comme un clavier ordinaire et acceptent automatiquement ses charges utiles de frappe préprogrammées à plus de 1000 mots par minute. Suivez le lien pour tout savoir sur les canards en caoutchouc de Hak5 où vous pouvez également acheter la vraie affaire. En attendant, ce tutoriel vidéo montre comment utiliser un Digispark comme un Rubber Ducky. Un autre didacticiel vidéo montre comment convertir les scripts Rubber Ducky pour qu'ils s'exécutent sur le Digispark.

Étape 9: CJMCU LilyTiny et NeoPixels

Le CJMCU LilyTiny utilise la même conception matérielle et le même chargeur de démarrage que le Digispark. Cependant, le LilyTiny est construit sur un PCB violet en forme de disque rappelant les cartes LilyPad. En savoir plus sur les appareils portables LilyPad ici.

CLIGNOTANT DEL CLIGNOTANT

Notre première étape sera de flasher le LilyTiny avec l'exemple de clignotement LED juste pour nous assurer que nos outils sont en ordre.

Si vous n'avez pas installé l'IDE Arduino, faites-le d'abord.

Suivez les instructions ici pour charger le support de digistump dans l'IDE Arduino.

Chargez l'exemple de code "Démarrer":

Fichier->Exemples->Digispark_Examples->Démarrer

Appuyez sur le bouton de téléchargement. L'IDE vous demandera de brancher votre carte cible. Une fois que vous l'aurez fait, le programmeur Digispark analysera les ports USB et programmera l'ATtiny85.

Une fois le téléchargement terminé, le voyant doit clignoter.

À titre de test, vous pouvez modifier les DEUX déclarations "delay(1000)" en "delay (100)" et reflasher.

Maintenant, la LED devrait clignoter dix fois plus vite (le délai est passé de 1000 à 100).

MODULES LILYPAD NEOPIXEL

Câblez les trois modules NeoPixel comme indiqué ici.

Chargez le code de démonstration de strandtest dans l'IDE:

Fichier->Exemples->(pour Digispark)->NeoPixel->strandtest

Dans le code: remplacez le paramètre 1 (nombre de pixels dans la bande) par 3Modifiez le paramètre 2 (numéro de broche Arduino) par 3

Téléchargez et profitez du spectacle de lumière - le tout sans puces USB !

Étape 10: USBasp - Programmeur USB Atmel AVR

Lorsque vous achetez une puce ATtiny85 brute (comme les deux puces DIP à 8 broches dans cette boîte) auprès de Mouser ou DigiKey, elle est complètement vide. Les puces n'ont pas de micronoyau ou tout autre chargeur de démarrage dessus. Ils devront être programmés. Par exemple en utilisant un FAI (programmeur en circuit).

USBasp est un programmeur USB en circuit pour les contrôleurs Atmel AVR. Il se compose simplement d'un ATMega88 ou d'un ATMega8 et de quelques composants passifs. Le programmeur utilise un pilote USB uniquement pour le micrologiciel, aucun contrôleur USB spécial n'est nécessaire.

Insérez l'ATtiny85 dans la carte de développement enfichable (attention à l'indicateur de la broche un) et connectez la carte à l'USBasp comme indiqué ici.

Ajoutez le support ATtiny à votre IDE Arduino (voir les détails sur High-LowTech):

Sous Préférences, ajoutez une entrée à la liste des URL de gestionnaire de forum pour:

raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/ide-1.6.x-boards-manager/package_damellis_attiny_index.json

Sous Outils-> Tableaux-> Gestionnaires de tableaux, ajoutez le package de gestion de tableaux d'ATtiny de David A. Mellis.

Cela ajoutera les tableaux ATtiny à la liste des tableaux, où vous pouvez maintenant sélectionner…

Carte: ATtiny25/45/85Processeur: ATtiny85Horloge: Interne 1 MHz

[REMARQUE IMPORTANTE: Ne réglez jamais l'horloge sur une horloge externe à moins que la puce n'ait réellement une source d'horloge externe.]

Chargez l'exemple de code pour "cligner"

Remplacez LED_BUILTIN par 1 à trois endroits dans ce croquis et téléchargez-le sur l'ATtiny85 à l'aide d'USBasp.

La LED Pluggable DevBoard devrait maintenant clignoter comme la LED LilyTiny l'a fait à la sortie de la boîte.

Note de bas de page - Utilisation du DevBoard enfichable comme Digispark:

Techniquement, nous utilisons ici le Pluggable DevBoard comme une évasion pour attacher l'USBasp, pas comme un Digispark. Pour l'utiliser comme Digispark, le microcontrôleur devra être programmé avec le bootload du micronucleus qui peut être téléchargé ici.

Étape 11: Kit portable BitHead ATtiny85

BitHead est le crâne de mascotte super sexy de HackerBox. Ce mois-ci, il se présente sous forme de PCB prêt à basculer un micro ATtiny85, un buzzer piézo et quelques globes oculaires NeoPixel.

Contenu du kit:

• Circuit imprimé BitHead noir personnalisé
• Deux clips de pile bouton CR2032
• Prise DIP 8 broches
• Circuit intégré DIP ATtiny85 à 8 broches
• Avertisseur piézo passif
• Deux LED NeoPixel rondes de 8 mm
• Condensateur 10uf
• Interrupteur à glissière
• Prise JST-PH avec queue de cochon

Étape 12: Assemblage portable BitHead

Étant donné que la sérigraphie du PCB est utilisée pour les illustrations, les indicateurs de sérigraphie typiques ne sont pas présents sur le PCB. Au lieu de cela, ils sont présentés ici sous forme de schéma d'assemblage. Orientez soigneusement le buzzer, le condensateur, la prise DIP8 et les deux NeoPixels selon les repères de ce schéma de montage. Les fils des NeoPixels ont une pointe large à quelques millimètres du dôme en plastique. Ceux-ci sont difficiles à faire passer à travers les trous du PCB, il peut donc être utile de couper les fils juste au-dessus de ceux-ci avant l'insertion. Assurez-vous de laisser suffisamment de fils pour s'étendre à travers le PCB pour la soudure.

N'oubliez pas d'étamer entièrement les trois pastilles pour les clips de pile bouton avec de la soudure. Même si rien n'est soudé aux plaquettes centrales, leur étamage aide à construire la plaquette pour assurer un bon contact.

Étape 13: Programmation BitHead Wearable

Le croquis ci-joint "WearableSkull.ino" montre le contrôle du buzzer et des LED de BitHead à partir d'un ATtiny85.

Utilisez le Pluggable DevBoard pour programmer l'esquisse dans l'ATtiny85.

Afin d'utiliser la bibliothèque NeoPixel, nous devons augmenter la fréquence d'horloge interne de 1 MHz à 8 MHz sous Outils-> Horloge. Chaque fois que vous modifiez la fréquence d'horloge, vous devez effectuer une opération "Graver le chargeur de démarrage" dans les outils, alors faites-le maintenant aussi.

Téléchargez le programme de démonstration BitHead sur l'ATtiny85, sortez délicatement la puce avec un petit tournevis à tête plate, branchez la puce (orientation de l'esprit) dans BitHead, actionnez l'interrupteur, et si tout va bien… C'EST VIVANT !

Vous pouvez jouer avec les lumières et les sons. Voyez combien de temps il faut pour en avoir marre du cycle « brûler et apprendre » consistant à insérer et retirer la puce. Bienvenue dans les années 80.

Étape 14: Mini-badge PCB BitHead

Cette application alternative du PCB mascotte BitHead nécessite deux LED auto-clignotantes de 5 mm pour les globes oculaires au lieu de deux NeoPixels. Étant donné que les LED clignotent automatiquement, aucun circuit de commande n'est requis.

PRÉPARER LES LED

Les fils des deux LED ont une pointe large à quelques millimètres du dôme en plastique. Ceux-ci sont difficiles à passer à travers les trous du PCB. Coupez les fils juste au-dessus des points larges comme indiqué sur l'image. Assurez-vous de laisser suffisamment de fils pour qu'ils s'étendent à travers le PCB pour le soudage.

CTÉ ARRIÈRE DU PCB

Les LED auto-clignotantes ne nécessitent qu'un des deux clips de batterie. Court-circuitez les coussinets supérieurs de la batterie comme indiqué sur l'image. Utilisez l'un des fils coupés des LED comme fil de court-circuit.

Étamez les trois pastilles pour le clip inférieur de la pile bouton avec de la soudure. Même si rien n'est soudé au tampon central, l'étamage aide à construire le tampon pour assurer un bon contact avec la pile bouton.

Orientez le clip de la pile bouton comme indiqué sur la sérigraphie et soudez les deux languettes en place.

CTÉ AVANT DU PCB

Orientez soigneusement les LED rognées en fonction des marquages « flat spot » sur l'image. Les fils entrent dans les deux trous centraux, laissant les deux trous extérieurs inutilisés. Serrez légèrement les fils ensemble pour correspondre à l'espacement des trous, puis basculez doucement la LED en place.

Avec les LED et l'interrupteur insérés par l'avant du PCB. Soudez leurs fils à l'arrière du PCB.

LA TOUCHE FINALE

Fils soudés à ras de l'arrière du PCB.

Insérez la pile bouton.

Actionnez le commutateur plusieurs fois pour éliminer les contacts de débris ou d'oxydation.

TRÉPANATION OPTIONNELLE

Étant donné que le clip supérieur de la pile bouton n'est pas utilisé, il y a de la place pour percer un trou pour attacher une chaîne à billes ou un cordon.

Étape 15: pirater la planète

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