HackerBox 0052: Freeform: 10 Step

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

درود بر هکرهای HackerBox در سراسر جهان! HackerBox 0052 ایجاد مجسمه های مدار آزاد شامل یک نمونه تعقیب کننده LED و انتخاب سازه های شما بر اساس ماژول های LED WS2812 RGB را بررسی می کند. Arduino IDE برای Arduino Nano پیکربندی شده است و ما برنامه نویسی میکروکنترلرهای ATtiny85 را برای مجسمه های شکل آزاد خود با استفاده از Arduino Nano آزمایش می کنیم. دستگاه های ذهنی برای آموزش امواج مغزی برای آرامش ، خلاقیت و مدیتیشن آزمایش می شوند. سوئیچ های MOSFET برای کنترل بارهای جریان زیاد با استفاده از پین های ساده IO میکروکنترلر مورد بررسی قرار می گیرند.

این راهنما حاوی اطلاعاتی برای شروع کار با HackerBox 0052 است که می توانید تا آخرین عرضه آن را در اینجا خریداری کنید. اگر می خواهید هر ماه یک HackerBox مانند این را در صندوق پستی خود دریافت کنید ، لطفاً در HackerBoxes.com مشترک شوید و به انقلاب بپیوندید!

HackerBoxes سرویس ماهانه جعبه اشتراک برای هکرهای سخت افزاری و علاقمندان به الکترونیک و فناوری رایانه است. به ما بپیوندید و HACK LIFE را زندگی کنید.

مرحله 1: فهرست محتوا برای HackerBox 0052

• آردوینو نانو
• بیست ماژول LED WS2812B RGB
• میکروکنترلر ATtiny85 DIP8
• لامپ LED USB (رنگها متفاوت است)
• تراشه تایمر 555
• CD4017 تراشه شمارنده
• تخته نان بدون لحیم 400 نقطه
• سیم مجسمه ساز سیم آزاد 18G
• کابل USB زن و مرد
• کابل استریو 3.5 میلیمتری زن و مرد
• جک PCB استریو 3.5 میلی متری
• دو ماسفت AOD417 P-Channel
• دو ماسفت N-Channel AOD514
• پتانسیومتر 100K
• پتانسیومتر 10K دو باندی
• پانزده LED سبز 5 میلی متری
• گیره باتری 9 ولت با سیم سیم
• سه خازن الکترولیتی 10uF
• یک خازن الکترولیتی 1uF
• دو عدد سوکت تراشه DIP8
• یک سوکت تراشه DIP16
• مقاومت: 680R ، 1.5K و 4.7K اهم
• برچسب هکر جنگجوی صفحه کلید
• برچسب هکر فیش هوک
• عینک آفتابی اسپرت HackerBox اختصاصی

برخی موارد دیگر که مفید خواهد بود:

• آهن لحیم کاری ، لحیم کاری و ابزارهای اصلی لحیم کاری
• کامپیوتر برای اجرای ابزارهای نرم افزاری

مهمتر از همه ، شما نیاز به حس ماجراجویی ، روحیه هکر ، صبر و کنجکاوی دارید. ساختن و آزمایش با وسایل الکترونیکی ، در حالی که بسیار سودمند است ، می تواند گاهی سخت ، چالش برانگیز و حتی ناامید کننده باشد. هدف پیشرفت است نه کمال. وقتی پافشاری می کنید و از ماجراجویی لذت می برید ، می توانید رضایت زیادی از این سرگرمی به دست آورید. هر قدم را به آرامی بردارید ، به جزئیات توجه کنید و از درخواست کمک نترسید.

در س FAالات متداول HackerBoxes اطلاعات زیادی برای اعضای فعلی و آینده نگر وجود دارد. تقریباً همه ایمیل های پشتیبانی غیر فنی که دریافت می کنیم قبلاً در آنجا پاسخ داده شده است ، بنابراین ما واقعاً قدردانی می کنیم که چند دقیقه وقت گذاشتید و سوالات متداول را مطالعه کردید.

مرحله 2: مدارهای فرم آزاد

همانطور که در این ورودی Hackaday توضیح داده شده است ، تکنیک مونتاژ مدارها بدون بستر نامهای مختلفی دارد: فلای وایر ، کوبیده ، سیم کشی نقطه به نقطه یا مدارهای فرم آزاد. گاهی اوقات از این تکنیک برای اهداف عملی مانند رفع خطاهای طراحی پس از تولید استفاده می شود ، اما احتمالاً جالبتر از آن برای ایجاد هنر از مدارهای الکترونیکی استفاده می شود.

معمولاً از سیم مسی ، آلومینیوم یا میله های برنجی ساخته شده است ، الکترونیک های آزاد شکل های مختلفی به خود می گیرند و می توانند به طرز شگفت انگیزی زیبا و خلاقانه باشند.

• الکترونیک آزاد فرم به عنوان هنر
• نمونه سازی Deadbug و Freeform Electronics
• آثار هنری الکترونیکی پیتر ووگل
• جواهرات LED
• مجسمه های الکترونیکی Eirik Brandal
• مدارهای مجسمه سازی Synth
• ویدیوی ارائه Mohit Bhoite از Hackaday Supercon
• مسابقه Hackaday Circuit Sculture
• ویدیو تماشای اسکلت

چرا برخی از تصاویر و ایده های مجسمه سازی مدار آزاد خود را به اشتراک نمی گذارید؟

مرحله 3: Free LED LED Chaser

یک مدار جالب برای اولین تلاش شما برای مجسمه سازی آزاد ، یک LED Chaser است مانند آنچه در این ویدئو نشان داده شده است.

سیم 18 سنج را می توان با دست یا با استفاده از انبردست در جای خود قرار داد.

قطعات سنگین تر ، مانند باتری 9 ولت یا پتانسیومتر را می توان در پایین سازه قرار داد تا پایه ای پایدار ایجاد کند.

برای جلوگیری از آسیب حرارتی هنگام لحیم کاری ، می توان از سوکت DIP برای دو تراشه IC استفاده کرد.

مرحله 4: آردوینو نانو

Arduino Nano یکی از ماژول های مورد علاقه MCU است. ما از آنها برای آزمایش های مختلف و سیستم های DIY استفاده می کنیم.

برد آردوینو نانو شامل پین های هدر است که به ماژول لحیم نمی شوند. فعلا سنجاق ها را کنار بگذارید. آزمایش های اولیه را روی ماژول آردوینو نانو قبل از لحیم کاری روی پین هدر انجام دهید. تنها چیزی که نیاز دارید یک کابل MiniUSB و برد Arduino Nano است همانطور که از کیف بیرون می آید.

اگر اخیراً از Arduino Nano استفاده نکرده اید ، راهنمای HackerBox 0051 را برای اطلاعات در مورد Arduino IDE ، تراشه CH340G USB/Serial Bridge و نحوه انجام اعتبارسنجی اولیه طرح "چشمک زدن" ماژول Arduino Nano و زنجیره ابزار پس از بررسی همه چیز ، پین های هدر را روی نانو لحیم کنید.

اگر می خواهید اطلاعات مقدماتی بیشتری برای کار در اکوسیستم آردوینو داشته باشید ، راهنمای کارگاه راه اندازی HackerBoxes را که شامل چندین مثال و پیوند به یک کتاب PDF PDF Arduino است ، بررسی کنید.

مرحله 5: برنامه نویسی ATtiny85 MCU با استفاده از آردوینو نانو

این ویدئو نحوه استفاده سریع از Arduino Nano (در حال اجرا ArduinoISP) و یک خازن برای برنامه ریزی میکروکنترلر ATtiny85 از IDE Arduino را نشان می دهد.

مرحله 6: ماژول های LED RGB با فرم آزاد

ماژول های LED RGB (بر اساس اجزای WS2812B) یک رسانه عالی برای FREEFORM CIRCUIT SCULPTING هستند ، به ویژه هنگامی که توسط 8 پین ATtiny85 MCU هدایت می شوند. ساختارهای مختلف را می توان لحیم کرد و الگوهای رنگی روشن/رنگی را می توان در MCU برنامه ریزی کرد.

برای مثال ما ، ما در کتابخانه FastLED در Arduino IDE نصب کردیم.

با طرح ساده شروع کنید:

مثالها> FastLED> ColorPalette

فقط تغییر دهید:

#تعریف_پین LED به هر پین IO که برای LED "data in" استفاده می شود

تعداد NUM_LEDS را به تعداد زیادی LED در زنجیره #تعریف کنید

برای حفظ قدرت ، روشنایی را به مقدار حدود 10-15 تعریف کنید

و

#LED_TYPE را به WS2812B تعریف کنید

مرحله 7: ماشین های ذهن

با توجه به ویکی پدیا ماشین های ذهنی به عنوان "ماشین های مغز" یا "ماشین های نور و صدا" نیز شناخته می شوند.

Mind Machines معمولاً از صدای ضربانی موزون و چراغ های چشمک زن برای تغییر فرکانس امواج مغزی کاربر استفاده می کند. این می تواند حالتهای عمیق آرامش ، تمرکز و در برخی موارد حالتهای هوشیاری تغییر یافته را ایجاد کند ، که با حالتهای مدیتیشن و اکتشافات شمانی مقایسه شده است.

دستگاه های ذهن می توانند سیگنال هایی را برای چراغ های تپنده ای که در عینک های کاربر تعبیه شده است قرار دهند که توسط چشم هایی که چشم ها را بسته می بینند از طریق پلک چشم آنها استفاده می شود.

Mind Machines همچنین محرک های صوتی از جمله ضربات دو گوش را ایجاد می کند ، که در تفاوت فرکانس هنگامی که دو امواج سینوسی با صدای خالص متفاوت به طور دوگانه (یک در هر گوش) به شنونده ارائه می شود ، درک می شود. به عنوان مثال ، اگر صدای خالص 530 هرتز به گوش راست سوژه ارائه شود ، در حالی که صدای خالص 520 هرتز به گوش چپ سوژه ارائه شود ، شنونده توهم شنوایی صدای سوم را درک می کند. صدای سوم ضرب دو گوش نامیده می شود ، و در این مثال یک گام درک شده مربوط به فرکانس 10 هرتز است ، که تفاوت بین 530 هرتز و 520 هرتز خالص ارائه شده به هر گوش است.

اطلاعیه مهم ایمنی:

چشمک زدن سریع ممکن است برای افرادی که مبتلا به صرع حساس به نور یا سایر اختلالات عصبی هستند خطرناک باشد. اگر به چراغهای چشمک زن حساس هستید یا سابقه صرع ، تشنج یا سایر اختلالات عصبی دارید ، از چنین وسایلی یا پروژه های دیگر با چراغ چشمک زن خودداری کنید.

مرحله 8: DIY Mind Machine Platform

پلت فرم Mind Machine را می توان همانطور که در اینجا نشان داده شده است با استفاده از Arduino Nano برنامه ریزی شده با طرح ضمیمه mind_demo مونتاژ کرد. این طرح برای امواج مغزی آلفا با فرکانس 9 هرتز با استفاده از چراغ ها و ضربات دو گوش تمرین می کند. امواج مغزی آلفا همانطور که در اینجا مورد بحث قرار گرفته است می تواند آرامش عمیقی را ایجاد کند. کد را می توان تغییر داد و گسترش داد تا سایر فرکانس های امواج مغزی یا الگوهای آموزشی را کشف کند.

توجه داشته باشید که mind_demo به دو کتابخانه نیاز دارد: FastLED و ToneLibrary ، که هر دو را می توانید با استفاده از Tools> Manage Libraries در Arduino IDE پیدا کنید. کتابخانه تن ویژه مورد نیاز است زیرا عملکرد استاندارد آردوینو نمی تواند همزمان دو تن مختلف تولید کند.

دو عدد از ماژول های WS2812B (به صورت زنجیره ای دو عددی) برای قرار دادن در لنزهای آفتابی مناسب هستند. آنها می توانند با استفاده از کابل صوتی 3.5 میلی متری به مدار کنترل کننده متصل شوند. کابل صوتی 3.5 میلی متری را می توان در قسمت انتهایی زن برش داد. انتهای ماده به مدار MCU وصل می شود و سیم بلند با انتهای نر می تواند به LED های شیشه وصل شود. این یک رابط پلاگین خوب برای شیشه های LED ایجاد می کند.

برخی از نوار چسب یا سیانوآکریلات برای چسباندن LED ها به شیشه ها عالی عمل می کند. چسب حرارتی معمولاً به سختی می تواند به پلاستیک صاف مانند لنزهای عینک آفتابی متصل شود. اگر می خواهید سایه های Exclusive HackerBox خود را به عنوان سایه های واقعی به کار ببرید ، کافی است برای قربانی کردن این پروژه ، دستکش ، کشوی آشغال یا فروشگاه محلی دلار را برای خرید عینک آفتابی مختلف خریداری کنید.

مدار صوتی دو بانده به خوبی برای هدایت هدفون یا هدفون متصل به جک PCB 3.5 میلی متری کار می کند.

مرحله 9: ماسفت برای تعویض بارهای جریان بالا

آیا تا به حال خواسته اید دستگاه هایی را کنترل کنید که جریان بیشتری از پشتیبانی پین های IO در MCU شما دارند؟ کنترل دستگاهها در ولتاژهای متفاوت از MCU چطور؟

این ویدئو Andreas Spiess ارزش تماشا دارد. آندریاس (بیشتر) جزئیات غم انگیز تعیین نوع ترانزیستورها را که باید در دست داشته باشیم تا بارهای توان را از پروژه های دیجیتال/MCU خود تغییر دهیم ، در دست داریم. او آن را به این دلیل خلاصه می کند که:

FET های N-Channel برای تغییر بارهای سمت پایین ، و

PET کانال FET برای تغییر بارهای سمت بالا.

چند مورد از آنها برای آزمایش روشن و خاموش کردن بار USB (لامپ LED) وجود دارد. کابل افزونه USB را باز کنید. برای تغییر سیم قرمز (سمت بالا) از P-Channel FET (پین D و S) استفاده کنید. یا برای تغییر سیم سیاه (سمت پایین) از N-Channel FET (پین D و S) استفاده کنید. سیگنال کنترل MCU را از طریق یکی از مقاومت های 680 اهم به پین دروازه (G) FET وصل کرده و کنترل کنید! همانطور که در فیلم نشان داده شده است ، "دستان جادویی" را روی پین G امتحان کنید. توجه داشته باشید که "دستان جادویی" فقط در یک جهت کار می کنند ، اما کوتاه شدن سریع دروازه به 5V یا GND باعث تغییر کلید FET می شود.

پس از آزمایش با این سناریوهای تغذیه USB برای تغییر FET ، می توانید با قرار دادن گیره تمساح روی سیم های قرمز و سیاه ، از دو "pigtail" USB مجدداً استفاده کنید. سوکت USB را می توان به منبع تغذیه 5 ولت متصل کرد و سپس از آن برای تغذیه هرگونه ابزار USB که به سوکت وصل می کنید استفاده کرد. از پریز USB می توان برای تغذیه کلیپ ها (و هر چیزی که گیره ها به آن متصل هستند) از هر منبع USB یا زگیل دیواری استفاده کرد. این خوک های تمساح تمساح برای انواع سناریوهای آزمایش و اندازه گیری مفید هستند ، بنابراین ممکن است بخواهید آنها را روی میز کار خود نگه دارید.

مرحله 10: باید سایه بپوشید

آینده الکترونیک ، فناوری رایانه و امنیت اطلاعات بسیار روشن است ، شما باید سایه های HackerBox خود را بپوشید.

به یاد داشته باشید که پروژه های HackerBox 0052 خود را در نظرات زیر یا در گروه Facebook HackerBoxes به اشتراک بگذارید. همچنین ، به یاد داشته باشید که در صورت داشتن هرگونه سوال یا نیاز به کمک می توانید در هر زمان به [email protected] ایمیل بزنید.

بعدش چی؟ به انقلاب بپیوندید. با HackLife زندگی کنید هر ماه یک جعبه خنک از وسایل قابل هک مستقیم به صندوق پستی خود تحویل دهید. به HackerBoxes.com سر بزنید و برای اشتراک ماهانه HackerBox خود ثبت نام کنید.