Hackable Rojdestvo kartasi va bezaklari: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:29

Miltillovchi va jiringlaydigan bayram kartalari bizni har doim hayratga solgan. Bu bizning ATtiny13A va bir nechta LEDlar yordamida tayyorlangan DIY versiyasi - daraxtda qisqa yorug'lik shousini ko'rsatish uchun tugmani bosing. Biz bu yil do'stlarimiz va qarindoshlarimizga yuboramiz. Bu qo'lda yasalgan, buziladigan sovg'a va uni qurish juda qiziqarli edi. Bu ko'rsatma bizning dizaynimizni tushuntiradi, keyin siz ochiq manba fayllarini olishingiz va o'zingiz yaratishingiz mumkin.

Karta, shuningdek, Vellemanning miltillab turgan Rojdestvo daraxti to'plamiga hurmat va Adafruit va'dasiga mos keladigan to'plamdir. (Vellemanning nixie naychali soatlar to'plami borligini bilarmidingiz? Haqiqatan ham!)

Siz bizning kartamiz nusxasini Seeed Studio -dan sotib olishingiz mumkin. Yig'ilgan kartalar - 15 dollar, sarguzashtli lehimchilar uchun to'plam - 12 dollar. Siz ushbu maqolani DangerousPrototypes.com saytidagi asl format bilan ham ko'rishingiz mumkin.

1 -qadam: Uskuna - ATtiny13A

Sxema va tenglikni Cadsoft Eagle -ning bepul versiyasi bilan tuzilgan. Google Code loyihasi sahifasida eng yangi dizayn fayllari va dasturiy ta'minotni yuklab oling.

AVR ATTINY-13A

Kichik ATMEL ATtiny13A mikrokontroller (IC1) - bu elektronning miyasi. Bir pin (PWM) chiroqlar yonadi, boshqa pinlarning aksariyati dasturlash va quvvat uchun ishlatiladi. Siz 555 taymer yoki alohida komponentlar yordamida shunga o'xshash effektlarga ega bo'lishingiz mumkin, lekin bizning maqsadimiz - yangi mikrokontrollerlar oilasi bilan tanishish va biror narsani buzish.

ATtiny-ga tiklash pinini baland ushlab turish uchun 10K tortishish qarshiligi (R1) kerak, mini-taktil kaliti (S1) ATtiny-ni asl holatini tiklash pimini erga vaqtincha ulash orqali qaytaradi. 0,1uF kondansatör (C1) chipni quvvat manbaidan ajratadi.

2 -qadam: Uskuna - dasturlash va batareya

ATtiny mikrokontrollerlari olti pinli tizimli dasturlash (ISP) ulanishi orqali dasturlashtirilgan. ISP sarlavhasi kartaning orqa tomoniga yo'naltirilgan. Biz taxtada pin sarlavhasini lehimlamaslik uchun dasturlash probini qildik.

Quvvat tenglikni orqasidagi 3 voltli, 20 mm lityum tanga xujayrasi (BAT1) bilan ta'minlanadi. Egasi 2025 yoki 2032 tanga xujayralari bilan ishlashi kerak. ATtiny 1,8 voltgacha bo'lgan bir qator kuchlanishlarda ishlaydi.

3 -qadam: Uskuna - daraxt LEDlari

Daraxt LEDlari

Bizning kichkina, miltillovchi Rojdestvo daraxti chiroqlari-bu 0805 sirtli LEDlar (LED1-10). Har bir LEDda oqim cheklovli qarshilik (R3-12) mavjud. Rivojlanish jarayonida biz 3 voltli 3mA uchun 3 mA va 5 voltsli 8 mA uchun 390 ohmli rezistorlardan foydalanganmiz. Batareyadan quvvat olganda, barcha 10 LED bir vaqtning o'zida 30 mA quvvat sarflaydi.

30mA - bu ATtiny pinlariga ulanish uchun juda katta oqim. Buning o'rniga, NPN tranzistorlari (T1) LEDlarning erga ulanishini o'zgartiradi. Transistorlar, shuningdek, mikrokontroller pinidan qancha oqim olinishini cheklash uchun asosiy rezistorni (R2) talab qiladi. LEDlarni to'g'ri yo'nalishda ulash lozim, aks holda ular yonmaydi. Teshikli LEDlar odatda bitta uzunroq qo'rg'oshinga ega, bu esa ta'minotning ijobiy tomonini ko'rsatadi (anod). SMD LED -lari tuproqli ulanishni (katod) ko'rsatish uchun yashil qirrali, ba'zan esa orqa tarafdagi o'qga ega. Ushbu jadval har bir LED uchun to'g'ri yo'nalishni ko'rsatadi, erga ulanish o'q bilan bir xil yo'nalishni ko'rsatishi kerak.

4 -qadam: Uskuna - PCB va ehtiyot qismlar ro'yxati

Sxema va tenglikni Cadsoft Eagle -ning bepul versiyasi bilan tuzilgan. Google Code loyihasi sahifasida eng yangi dizayn fayllari va dasturiy ta'minotni yuklab oling. Biz PCB -larni Seeed Studio -ning targ'ibot xizmati bilan tayyorladik, buyurtma bo'yicha qo'shimcha taxtalar Seeed do'konida. Biz yashil rangli tenglikni kutdik, lekin qora rangga ega bo'ldik - oxirgi PCBlar qizil bo'ladi.

Rojdestvo mavzusini yaratish uchun biz viyos, komponentlar va ipak ekranni ishlatdik. Bu bizning birinchi urinishimiz, balki bu yildan -yilga takomillashib boradigan bayram an'anasiga aylanishi mumkin. Yakuniy tenglikni daraxtda kumush viyas ko'rinadigan bo'lishi kerak, biz ularni prototipda etarlicha katta qilmaganmiz. Biz ham yilni olib tashladik, shuning uchun agar u Rojdestvoga o'z vaqtida yetkazilmasa, uni keyinroq ishlatish mumkin.

Bu har ikki tomonning qismlari bo'lgan ikki qavatli PCB. Biz old tomondan boshladik, mikrokontroller (IC1) va kalit (S1) kabi katta qismlarni lehimladik, so'ng rezistorlar va kondansatörler kabi kichikroq passivlarni qo'shdik. Batareya ushlagichi PCB orqasida joylashgan, biz uni oxirgi marta lehimladik, shuning uchun biz old tomondan ishlaganimizda ish yuzasi tekis va barqaror bo'lib qoldi.

Agar siz PCB -ni o'zingiz lehimlayotgan bo'lsangiz, komponentlarni joylashtirish va ushlab turish uchun uchlari uchlari bo'lgan cımbızlar borligiga ishonch hosil qiling. Hamma narsaning oqishini ta'minlash uchun sizga oqim kerak bo'ladi va qo'shimcha lehimni tozalash uchun mis tayog'i kerak bo'ladi. Biz qolgan hamma narsada Blu-Tack-dan foydalanamiz.

Qismlar ro'yxati

Ism	Miqdor	Qiymati (o'lchami)
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) qarshilik (0805)
R2-R12	10	390 ohm (390R) qarshilik (0805)
LED1-10	10	LEDlar, turli xil ranglar (0805)
S1	1	Mini sensorli kalit (SMD)
BAT	1	20 mm batareya ushlagichi (SMD)
Hujayra	1	20 mm batareya (CR-2025)

5 -qadam: dasturiy ta'minot

Dasturiy ta'minot AVRStudio bilan ochiq manbali AVR-GCC kompilyatori yordamida C tilida yozilgan. Google Code loyihasi sahifasida eng yangi dizayn fayllari va dasturiy ta'minotni yuklab oling. Dasturiy ta'minotni 6pinli ISP dasturlash sarlavhasi orqali STK500 yoki USBtinyISP kabi dasturlashtiring. Eslatib o'tamiz, biz ushbu loyiha uchun ochiq kodli kompilyatorni ishlatishdan juda xursandmiz.

Elektr zanjiriga kuch sarflanganda, ATtiny Rojdestvo daraxti chiroqlarini chaqiradigan oddiy dasturni ishga tushiradi. Dastur tugagandan so'ng, chip tugmachani bosish yoki batareyani o'zgartirish orqali qayta tiklanmaguncha uxlab qoladi.

O'chirish dasturi LEDlarni xiralashtirish uchun impuls kengligi dasturiy ta'minotidan foydalanadi. ATtiny13A apparat PWM -ga ega, lekin u allaqachon ishg'ol qilingan ISP -pinlarini chiqaradi. Dastur pinlarini boshqa funktsiyalar bilan bo'lishish mumkin, agar biz bu loyihada bunga tayyor bo'lmasak edi.

Dastur tugagach, chip abadiy uxlab qoladi. Bu uyqu rejimini o'zgartirishni to'xtatishda davom etadigan ko'plab mikrokontroller dasturlaridan farq qiladi. Tugmani bosish ATtiny -ni qayta o'rnatadi va dasturni qayta ishga tushiradi.

6 -qadam: davom ettirish

Bizda kelajakdagi bayram kartalari uchun juda ko'p g'oyalar bor - bir nechta LED -kanallar, rangni o'zgartiruvchi LEDlar, ovoz, akselerometrni boshqarish, sig'imli sensorli sensorlar, LCD -ekranlar, epaper, bayramona kesilgan PCB va boshqalar. Biz bu loyihada bootloaderdan foydalanmadik, lekin bu erda mumkin bo'lgan variantlar muhokama qilinadi.

Siz nima qilgan bo'lardingiz? Sizda bu karta uchun xakerlar bormi yoki kelajakdagi kartalar uchun g'oyalar bormi?

Seeed Studio -da karta yig'ilgan yoki to'plam sifatida mavjud. To'plamga 0805 o'lchamdagi sirtdan o'rnatish qismlari kiradi, bu hamma uchun emas. Bu bizning to'plam sifatida taqdim etilgan birinchi loyihamiz, biz qancha odam SMD to'plamiga qiziqayotganini ko'rib xursand bo'lamiz. Bu juda cheklangan, ehtimol 100-200 ta yugurish bo'ladi, shuning uchun o'zingizni ertaroq oling!

• Ochiq manbali dizayn fayllari va dasturiy ta'minotidan o'z kartangizni yarating.
• Seeed Studio -da yig'ilgan karta 15 dollarni tashkil qiladi. PCB qizil bo'ladi. Dasturiy ta'minot dasturlashtirilgan va batareya kiritilgan.
• To'plam Seeed Studio -da 12 dollar turadi. PCB qizil bo'ladi. Dasturiy ta'minot dasturlashtirilgan va batareya kiritilgan.

Biz buyurtmalarni Rojdestvoga o'z vaqtida etkazib berishni xohlaymiz, lekin bunday bo'lmasligi mumkin. Seeed Studio allaqachon kartalarning oz sonini ishlab chiqmoqda, bu etkazib berishni tezlashtirishga yordam beradi. Umid qilamanki, ular Rojdestvoga o'z vaqtida etib kelishadi, lekin etkazib berish juda qattiq bo'ladi. Biz ishlab chiqarish yangiliklarini olamiz.

Kumush, mayda bayram bo'lsin!