USB tomonidan boshqariladigan mini lavalar: 9 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Bu yo'riqnomada USB klaviaturasidan USB quvvat bilan boshqariladigan va boshqariladigan lava lampalar to'plami va klaviatura LEDlari tomonidan boshqariladigan oddiy tranzistorli o'rni kalitli ikkita Think Geek USB lava lampasi qurilishi tasvirlangan. Bu USB ulanishi orqali minimal miqdordagi pulga (keraksiz to'plamingizga qarab 0 $ dan 40 dollargacha) va yuqori tezlikda kechiktiruvchi uchta kalitni (120 voltgacha, 0,5 ampergacha) boshqarishning oddiy usulini ko'rsatadi. USB ketma -ket boshqaruv drayverini yoki mikrokontrollerni dasturlash. Siz klaviatura tugmalaridan foydalanib, dasturni boshqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan belgilarni kiritadigan 100 dan ortiq kirishni qo'shishingiz mumkin (randofo va Devid Merrill tasvirlab berganidek, lekin bu yondashuv bu loyihada ishlatilmadi. Bu loyiha shunday o'ylangan) Do'stim Kris Lasherga bioinformatika bo'yicha magistrlik dasturining boshlanishini xotirlash uchun sovg'a. Kris juda ko'p dasturlash bilan shug'ullanadi va Pragmatik / Agile dasturlashning tarafdoridir, uning asosiy printsiplaridan biri birlik sinovidir. Dasturning birlik sinovlari ishlayapti, ularning muvaffaqiyatli yoki muvaffaqiyatsizligini bilish yaxshidir, va qaysi biri ustunlik qiladi. Mashhur, ba'zi pragmatik dasturchilar, to'liq o'lchovli lava lampalarini birligi sinov doirasidan nazorat qilib, bir-birlarini ulash orqali. Rafdan tashqari uyni boshqarish moslamalari (ularning narxi 60 dollardan oshadi). Chiroqlar ularga sinovlar o'tayotganini yoki muvaffaqiyatsiz bo'lganini ko'rishga imkon berdi va bir chiroqning asta-sekin qizib ketishi ularga qaysi ts ustunlik qilgan. Bu ajoyib fikr, lekin men Krisga shunday qilmoqchi edimki: 1) USB bilan ishlaydigan ikkita kichik lava lampasini boshqaradi, 2) Krisning yangi noutbuki o'chiriladi va USB orqali interfeysi (yangi kompyuterlarda eski portlar yo'q, ayniqsa noutbuklar), 3) biroz uy qurilishi va xakerlar uchun qulayroq bo'ladi, 4) ancha arzon bo'ladi. USB-dan ketma-ket port konvertoriga röle haydash oddiy echimdek ko'rinadi. Seriyali portlarni boshqarish loyihalari uchun Internetda ko'plab sxemalar mavjud. Men moslashtirgan ajoyib loyihalardan biri bu https://www.windmeadow.com/node/4. Afsuski, deyarli barcha USB -ning ketma -ket qurilmalari, bu zanjirlarni ishlatish uchun zarur bo'lgan, past darajadagi bitlarni (qo'mondon chiziqlarini qo'lda almashtirish) ruxsat bermaydi. Boshqa usul - USB interfeysi sxemasini sotib olish yoki mikrokontrolderdan qurish. Qanday bo'lmasin, loyiha ko'p mikrokontroller kodlari va haydovchilarini talab qiladi (hatto ilgari mavjud bo'lgan inson interfeysi drayverlari yoki oldindan tayyorlangan boshqaruvchidan ham). Men bu muammoni USB klaviaturasi yordamida hal qilishni tanladim, chunki ular nisbatan arzon. va uchta oddiy yoqish/o'chirish uchun kerak bo'lgan hamma narsani o'z ichiga oladi, raqamlar, qopqoqlar va aylantirish qulf LEDlari. Linux ostida LED -larni dastur yoki buyruq satridan almashtirishning bir qancha mexanizmlari mavjud (ulardan biriga Cryptonomicon -da ham havola qilingan). Setled eng sodda va deyarli barcha mashinalarga oldindan o'rnatilgan, ledd mijoz-server modelida qurilgan va hatto Ruby dasturlash tilida modul ham mavjud. Windows va Mac OS va boshqa dasturlash tillari o'xshash mexanizmlarga ega bo'lishi kerak - agar siz boshqa OS yoki dasturlash tillarida klaviatura LEDlarini qanday almashtirishni bilsangiz, ularni izohlarda yozing! Men Krisga sovg'asini berdim, endi u nafaqat uning birlik sinovlari o'tmoqda, uning yangi bo'limidagi barcha dasturchilar u qanday ajoyib DIY ishlab chiqaruvchi ekanligini bilishi mumkin.

1 -qadam: qismlar ro'yxati

2 ta USB lava lampasi (Thinkgeek yoki froogle -dan har biri 10 dollardan) 1 ta USB klaviatura (olma klaviaturasi sizga ikkita USB raz'emni saqlashga imkon beradi, bu esa "kambag'al odamning USB ulagichi" da yozilgan xakerlik ishini keraksiz qiladi) qirib tashlangan klaviatura uchun $ 0. bir yoki ikkita o'lik kalit bilan, 4 dollarga onlayn (https://froogle.google.com/froogle?q=usb%20keyboard) 30 dollargacha), 2 ta qamish kalitli o'rni (Radio Shack #275-233 $ 3.00, Mouser #677-OMR-112H $ 1.54) boshqa barcha elektr komponentlari atigi bir necha dollar turadi. 2 tranzistor (2N2222 kabi) (Radio Shack #276-1617, Mouser #511-2N2222A) 2 rezistor (Radio Shack #271-1124, Mouser #291-4.7k, sariq-binafsha-qizil-oltin tasmalar) 4 diod, 1N404 (Radio Shack #276-1103, Mouser #512-1N414B) kabi 1 ta quvvat tugmasi (SPST) ozgina simli 1 perfboard (Radio Shack #276-1395) 1 Altoidlar nozik karton, shaffof varaq/tepalik plyonka asboblari: lehimlantiruvchi temir va / yoki simni o'rash vositasi va simli asbob yoki qo'lda ishlaydigan asbob va sabr-toqatli rul va bitsa raqamli multimetrli va yashil sharki marker Bilim va ko'nikmalar: Lehimlash va elektronika bo'yicha asosiy bilimlar. Men Forest Mimm kitobini tavsiya qilaman, agar siz elektronika sohasida yangi boshlovchi bo'lsangiz va sxemalar qanday ishlashini bilishni xohlasangiz. Vaqt: Bu loyiha ikki oqshom va kunduzi, shu jumladan muammolarni bartaraf etishni o'z ichiga oladi.

2 -qadam: Klaviaturani qayta ko'rib chiqish

Iloji boricha buzilmasdan klaviaturani ajratib oling. Men yotgan klaviatura DX-MKB101 model raqami bo'lgan Dynex multimedia USB klaviaturasi edi. Sökme paytida, tez -tez ishlatiladigan nozik simlarni buzmaslik uchun ehtiyot bo'ling. Klaviaturani ochgandan so'ng, ikkinchi rasmga o'xshash narsani ko'rishingiz kerak. Siz elektron korpusni va taxtani LEDlar bilan qutqarishni xohlaysiz (ko'pincha bitta elektron platada) va katta klaviaturani yo'qotasiz. Umid qilamizki, siz klaviatura tugmachalari vazifasini bajaradigan ingichka plastmassa plyonkani ajratishingiz yoki boshqa yo'l bilan klaviatura kalitlarini asosiy zanjirga zarar bermasdan kesib qo'yishingiz mumkin. Men taxtani bo'shatish uchun plastmassani kesib o'tishim kerak edi, lekin tugatgandan so'ng, siz klaviaturani rozetkaga ulab, uni tanib olishingiz va bitta LEDni bitta funktsional klaviaturaning boshqa qulflangan tugmachalari bilan almashtirishingiz kerak. Sizda bir nechta USB klaviatura bo'lishi mumkin, lekin ko'pgina zamonaviy operatsion tizimlar bilan bir vaqtda ulanmagan va ular bir -birining klaviaturasi va boshqa qulflash tugmachalarini ishga tushiradi. Shu o'rinda shuni aytishim kerakki, unga yalang'och davralarni ulab, kompyuteringizga zarar etkazish yoki yo'q qilish mumkin. Ehtiyot bo'ling va ehtiyotkorlik bilan harakat qiling. Agar siz xavotirda bo'lsangiz, arzon USB uyasi bilan sinovdan o'ting. Boshqa tomondan, men ushbu sxemadagi muammolarni bartaraf qilishda har xil narsalarni sinab ko'rdim.

3 -qadam: Kambag'al odamning USB ulagichi

Men lava lampalaridagi USB vilkalarini alohida ishlatish uchun yo'q qilishni xohlamadim va USB lava chiroqni boshqarish moslamasi modulli bo'lishi uchun (lampalar o'rniga boshqa qurilmalarni yoqish va o'chirish mumkin edi). Agar siz oxirgi bosqichda olma klaviaturasini qismlarga ajratib qo'ysangiz, sizda ikkita ayol USB-A uyasi bo'ladi va siz bu bosqichni o'tkazib yuborishingiz mumkin. Shuningdek, siz ayol USB-A uyalarini sichqonchadan sotib olishingiz yoki zaxira USB uyasidan qutqarishingiz mumkin. Men arzon va oddiy variantni tanlashga qaror qildim - chiziqli simli o'ralgan oddiy USB uyasi (har qanday ingichka sim etarli bo'ladi), bir oz perfboard va izolyatsiya uchun qog'oz va shaffof plyonka. USB vilkalari ichkarisiga o'tish uchun bir oz perforatorni kesib oling, teshikdan simni ulang, shunda vilka chiqarib olinmaydi va vilkadagi +5V va topraklama ulagichlari bilan bog'lanishiga imkon beradi. "Qaysi ulanish uchun qadam" sxemasini tuzing). Keyin taxtaning bir tomonini yopish uchun shaffof plyonkani kesib oling, shunda perforator simlari vilkaning metall korpusiga tutashmaydi. Ushbu izolyatsiyalangan taxtani USB vilkasiga ulang va simlar yaxshi aloqa qilayotganini va qisqa tutashmasligini multimetr bilan tasdiqlang. USB lava lampalari sxemaga qanday ulangan. Ushbu loyiha uchun, bechoraning ikkita vilkasini bir xil perfboardga bir-birining boshidan boshiga yasang (rasmga qarang). O'rnatish bosqichida siz ushbu ulagichdagi ikkala USB vilkasini korpus qanday ushlab turishini ko'rasiz.

4 -qadam: korpus va perfboardni kesib oling

Loyihangiz maketini uning korpusida aniqlang. Men doimo mashhur Altoid qalayidan foydalandim. Altoid kalayining orqasida katta SPST tugmachasini, klaviatura USB kabeli uchun old tomonida va USB lava chiroq vilkalari uchun yon tomonida ikkita teshik oching. Tarmoqli teshiklarni dremelli g'ildirak yoki qo'l bilan old va yon teshiklarga kesib oling, shunda USB kabellari joylashishi mumkin (rasmga qarang). Kabel kesilmasligi uchun teshiklarni yopishqoq lenta bilan o'tkazing. O'zingizning sxemangiz uchun pervaz taxtangizning shakli to'g'risida qaror qabul qiling va bu shaklni dremel asbobi bilan kesib oling. Bu juda qattiq mos keladi…

5 -qadam: O'chirish

Loyihaning mohiyati shundaki, klaviatura LEDlarini almashtirish uchun dasturiy ta'minotdan foydalanish va katta oqimlarni almashtirish uchun LEDlarni o'g'irlash. Bu erda shuni ta'kidlashim kerakki, ba'zi LEDlar anodga musbat kuchlanishni qo'llash orqali yoqiladi, boshqa davralar (bu klaviaturadagi kabi) LED anodini baland ko'taradi (shuning uchun LED o'chadi) va LEDning katodini bog'lab qo'yadi. u ishga tushirilganda er (pastga tushirish). Siz ushbu sxemani ikkalasi bilan ishlash uchun o'zgartirishingiz mumkin, lekin men salbiy bog'lash usulini chizaman. Svetodiod o'chirilganida (yuqori o'rnatilgan) tranzistorli kalit yoqiladi, u o'z o'rni yopiladi va nihoyat lava chiroq yoqiladi. Bu shuni anglatadiki, chiroqning dasturiy ta'minoti LEDdan teskari bo'ladi. Men sxemani shamol o'tqazidan moslashtirdim, lekin u elektronikaning ko'p matnlarida tasvirlanganidek oddiy tranzistorli kalitga asoslangan (Mimm kitobining 50 -betida yoki vikipediyada). Men ktechlab faylini qo'shdim, shunda siz tranzistorli kalit qanday ishlashini va to'liq sxemani (svg va-p.webp

6 -qadam: USB -lava rangli rangli lampalar

To'g'ridan -to'g'ri USB lava lampalarini qizil yoki yashil markerlar bilan tepadagi plyonkani bo'yash orqali ranglang, so'ngra chiroq tagiga yorug'lik va "lava" kamerasi orasiga kiritish uchun aylana kesib oling. Lava chiroqlarini qayta yig'ing.

7 -qadam: Yakuniy yig'ilish

Oltoy qalaylari ajoyib to'siqlarni yaratadi. Ular ekranlashni yaxshi bilishadi, lekin afsuski, ular o'tkazgichlar va himoyalanmagan kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun, karton va shaffof plyonkani qalay o'lchamiga kesib oling va klaviatura platasi va perfboardingiz orasiga joylashtiring. Kalitning orqa teshigiga kalitni joylashtiring. Kambag'al odamning USB ulagichiga ulangan USB vilkasini yonidagi teshik teshigiga joylashtiring, shunda qalay vilkasini rozetkaga joylashtiradi. Perfboardda va qutqarilgan klaviatura plyonkasida, karton va shaffof plyonka bilan izolyatsiya qiling. Kalayni yopishga harakat qiling (bizniki deyarli mos emas).

8 -qadam: kod

Lava lampalari "o'rnatilgan" dasturga tizimli qo'ng'iroqlar orqali boshqariladi, ular svetoforni qulfini ochish va o'chiradi. Chiroqlarni miltillash uchun buyruq satridan quyidagilarni bajarib sinab ko'ring (konfiguratsiyangizga qarab ildiz bo'lishi mumkin): setleds -L -caps +scroll < /dev /tty0; 3sleep; setleds -L +caps -scroll < /dev /tty0; uxlash 3; setleds -L </dev/tty0 buni buzish:#Qizil chiroqni yoqish uchun: setleds -L -caps +ga o'ting </dev/tty0#yashil chiroqni yoqish uchun: setleds -L +caps -aylantiring </dev/ LEDlar klaviatura sozlamalari ko'rsatiladigan holatga qaytish uchun tty0#-L </dev/tty0 Siz ushbu tizim qo'ng'iroqlarini o'z dasturingizga kiritishingiz yoki Pyus birligi sinov tizimiga asoslanib, Kris yozgan fiton birligi test modulidan foydalanishingiz mumkin. pitonga. Tar arxividagi fayllarni oching (tar -xzvf lava_unittest.tar.gz konsolidan) va konsoldan quyidagi buyruqlarni bajaring: python lava_unittest.py test_lava_unittest-passpython lava_unittest.py test_lava_unittest-failorpython-test_ testi fail. birlik sinovi. Qayta kodlash shart emas.

9 -qadam: Yaxshi qadoqlash

Loyihani tugatish uchun o'zingizning yorlig'ingizni yarating va chop eting yoki qo'shilgan rasmdan foydalaning (to'liq o'lchamli sekong tasvirini yoki xcf faylini gimp bilan oching). USB orqali boshqariladigan ajoyib lava lampalaringizning qopqog'iga yopishtiring.