Mini llambat e kontrolluara nga USB me USB: 9 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Ky udhëzues përshkruan ndërtimin e një grupi llambash lavë të mundësuar dhe të kontrolluar nga një tastierë USB dhe dy llamba lavash Think Geek USB duke përdorur një qark të thjeshtë të kalimit të stafetave të tranzistorit të drejtuar nga LED -të e tastierës. Ai ilustron një mënyrë të thjeshtë për të kontrolluar deri në tre ndërprerës me vonesë të lartë (deri në 120 volt, 0.5 amper) përmes një lidhje USB, për një shumë minimale parash (0 $ deri 40 $ në varësi të koleksionit tuaj të hedhurinave), dhe pa pasur për të programuar një drejtues të kontrollit serik USB ose një mikrokontrollues. Potencialisht ju gjithashtu mund të përdorni çelësat e tastierës për të shtuar mbi 100 hyrje që do të shtypnin karaktere që mund të përdoren për të kontrolluar një program (siç përshkruhet nga randofo dhe nga David Merrill, por kjo qasje nuk u përdor për këtë projekt. Ky projekt u konceptua si një dhuratë për mikun tim Chris Lasher për të përkujtuar lëvizjen e tij dhe fillimin e një programi pasuniversitar në bioinformatikë. Chris do të bëjë shumë programe, dhe është një përkrahës i Programimit Pragmatik / të Shkathët, një nga parimet e të cilit është testimi i njësive. Ndërsa testet e njësive të një programi po funksionojnë, është mirë të dihet nëse ata kanë sukses ose dështojnë, dhe që është mbizotërues. Famshëm, disa programues pragmatikë krijuan një sistem reagimi duke kontrolluar llambat e lavës me madhësi të plotë nga një kornizë testimi njësie duke lidhur së bashku disa pajisjet e kontrollit të shtëpisë jashtë raftit (u kushtoi atyre mbi 60 dollarë). Llambat u lejuan atyre të shihnin nëse testet po kalonin apo dështonin, dhe ngrohja graduale në një llambë i lejoi ata të shikonin se cila ts ishin mbizotëruese. Kjo është një ide e mrekullueshme, por unë doja të bëja Chris diçka që: 1) do të kontrollonte dy llamba të vogla lavë me USB, 2) do të fiket nga laptopi i ri i zbukuruar i Chris dhe ndërfaqja përmes USB (pa porta të vjetra në kompjuterët më të rinj, veçanërisht laptopët), 3) do të ishte pak më i bërë në shtëpi dhe miqësor ndaj hakerëve, 4) do të ishte më i lirë. Reletë e drejtimit nga një konvertues USB në portin serik do të duket të jetë një zgjidhje e thjeshtë. Ka shumë qarqe të disponueshme on-line për projektet serike të kontrollit të portit. Një projekt i shkëlqyer që unë përshtata ishte në https://www.windmeadow.com/node/4. Fatkeqësisht, pothuajse të gjitha pajisjet serike me USB nuk lejojnë goditje të nivelit të ulët (ndërrimi manual i linjave të kontrollit) që kërkohet për të përdorur këto qarqe. Një qasje tjetër do të ishte blerja e një qarku të ndërfaqes USB, ose ndërtimi i tij nga një mikrokontrollues. Sido që të jetë, projekti do të kërkonte një pjesë të mirë të kodit dhe drejtuesve të mikrokontrolluesit (madje edhe duke përdorur drejtuesit e ndërfaqes njerëzore para-ekzistuese ose një kontrollues të paracaktuar). Zgjodha ta zgjidh këtë problem me një tastierë USB të ruajtur, pasi ato janë relativisht të lira, dhe përmbajnë gjithçka që nevojitet për tre dalje të thjeshta të ndezjes/fikjes, në formën e numrave, shkronjave të vogla dhe LED -ve të kyçjes së rrotullimit. Nën Linux ka një numër mekanizmash për të ndryshuar LED -të tuaj nga një program ose linjë komande (njëra është e referuar edhe në Cryptonomicon). Setled është më e thjeshta, dhe është para-instaluar në pothuajse të gjitha makinat, ledd është ndërtuar në një model klient-server, dhe madje ka një modul në gjuhën e programimit Ruby. Windows dhe Mac OS, dhe gjuhë të tjera programimi, duhet të kenë mekanizma të krahasueshëm - postojini ato në komente nëse dini si të aktivizoni LED -të e tastierës në OS të tjera ose gjuhë programimi! I dhashë Chris -it dhuratën e tij, dhe tani ai nuk mund të shohë vetëm nëse testet e njësive po kalojnë, të gjithë programuesit në departamentin e tij të ri mund ta dinë se çfarë krijuesi të lezetshëm DIY është.

Hapi 1: Lista e Pjesëve

2 llamba lavë USB (nga Thinkgeek ose froogle ~ 10 dollarë secila) 1 tastierë USB (një tastierë me mollë gjithashtu do t'ju lejojë të shpëtoni dy fole USB, duke e bërë të panevojshme hakerimin e listuar në hapin "foleja e të varfrit USB") 0 dollarë për një tastierë të gërvishtur me një çelës ose dy të vdekur, deri në 4 dollarë on-line (https://froogle.google.com/froogle?q=usb%20keyboard) deri në 30 dollarë në rastin më të mirë të blerë) 2 stafetë kalimi kallami (Radio Shack #275-233 $ 3,00, Mouser #677-OMR-112H 1.54 $) të gjithë përbërësit e tjerë elektrikë duhet të kushtojnë vetëm disa dollarë. 2 transistorë (si një 2N2222) (Radio Shack #276-1617, Mouser #511-2N2222A) 2 rezistorë (Radio Shack #271-1124, Mouser #291-4.7k, shirita të verdhë-vjollce-të kuq-ari) 4 dioda, diçka si 1N404 (Radio Shack #276-1103, Mouser #512-1N414B) 1 ndërprerës i rrymës (SPST) një copë teli prej 1 tabele (Radio Shack #276-1395) 1 Karton i vogël Altoid, një fletë transparence/film sipër mjet për lidhjen e hekurit dhe / ose mbështjelljes së telit dhe veglën me tel ose veglën e dorës dhe stilolapsin dhe bitsa shënuesin dixhital multimeter dhe të mprehtë të gjelbër Njohuritë dhe aftësitë: Njohuritë themelore të saldimit dhe elektronikës. Unë rekomandoj shumë librin e Forest Mimm nëse jeni fillestar elektronik dhe dëshironi të dini se si funksionojnë qarqet. Koha: Ky projekt zgjati dy mbrëmje dhe një pasdite, duke përfshirë zgjidhjen e problemeve.

Hapi 2: Zhdukja e tastierës

Hiqeni tastierën tuaj sa më pak shkatërruese të jetë e mundur. Tastiera që kisha shtrirë ishte një tastierë multimediale USB Dynex, numri i modelit DX-MKB101. Ndërsa çmontoni, kini kujdes që të mos prishni telat e hollë që përdoren shpesh. Ju duhet të shihni diçka si fotografia e dytë pasi të hapni tastierën. Ju dëshironi të shpëtoni trupin e qarkut dhe tabelën me LED (shpesh në të njëjtën tabelë qarkore) dhe të humbni tastierën e rëndë. Shpresojmë se mund të shkëputni filmin e hollë plastik që vepron si çelësa kyç për tastierën, ose në ndonjë mënyrë tjetër të ndërprisni çelsat e tastierës pa dëmtuar qarkun kryesor. Më duhej të prisja pak plastikë për të çliruar tabelën, por pas përfundimit ju duhet të jeni në gjendje të lidhni tastierën, ta njihni atë dhe të ndizni LED -të e zhveshur me çelësat e bllokimit të tastierës funksionale të kyçur në të njëjtin kompjuter. Mund të keni tastiera të shumta, USB dhe jo, të kyçura njëkohësisht me shumicën e sistemeve operative moderne dhe ato do të shkaktojnë kyçjen e kapakëve të njëri -tjetrit dhe çelësat e tjerë të kyçjes. Në këtë pikë duhet të them se është e mundur të dëmtoni ose shkatërroni kompjuterin tuaj duke futur qarqe të zhveshura në të. Përdorni kujdes dhe vazhdoni me kujdes. Nëse jeni të shqetësuar provoni me një shpërndarës të lirë USB. Nga ana tjetër, unë provova të gjitha llojet e gjërave gjatë zgjidhjes së problemeve në këtë qark, duke përfshirë rilidhjen e qarqeve të drejtpërdrejta, dhe laptopi im mbetet i pa skuqur.

Hapi 3: Plugu i Poor Man's Usb

Unë nuk doja të shkatërroja prizat USB në llambat e lavës në mënyrë që ato të mund të përdoren veçmas, dhe kështu që kontrolluesi i llambës së lavës USB ishte modulare (pajisjet e tjera mund të përdoren të ndezura dhe të fikura në vend të llambave). Nëse çmontoni një tastierë me mollë në hapin e fundit do të kishit dy priza femra USB-A që mund t'i përdorni, dhe kështu mund ta kaloni këtë hap. Ju gjithashtu mund të blini prizat femra USB-A nga mouser ose ato të shpëtimit nga një shpërndarës USB rezervë. Megjithatë, unë zgjodha të shkoja me një opsion të lirë dhe të thjeshtë - një prizë të thjeshtë USB të bërë nga një mbështjellës me tela me shirita (çdo tel i hollë do të mjaftonte), një copë dërrasë mbulesë, dhe disa letra dhe film transparence për izolim. Thjesht pritni pak tabelë për të kaluar brenda prizave USB, shtoni tela përmes vrimave në mënyrë që futja e spinës të mos i tërheqë ato dhe do t'i lejojë ata të kontaktojnë lidhësit +5V dhe tokëzues në prizë (shikoni pinout -et në " Bëni qarkun "hap për cilën lidhje është cila). Pastaj prerë një film transparence për të mbuluar njërën anë të tabelës në mënyrë që tela e pllakës të mos shkurtohet kundër trupit metalik të spinës. Futeni këtë tabelë të izoluar në prizën USB dhe konfirmoni me multimetrin tuaj se telat krijojnë një kontakt të mirë dhe nuk janë të shkurtër. Kështu janë lidhur llambat e lavës USB me qarkun. Për këtë projekt, bëni dy priza të këtyre të varfërve kokë më kokë në të njëjtën copë dërrase (shiko imazhin). Gjatë hapit të montimit, do të shihni se si mban rasti të dy prizat USB në këtë lidhës.

Hapi 4: Pritini rrethimin dhe pllakën e dërrasës

Zbuloni paraqitjen e projektit tuaj në rrethimin e tij. Kam përdorur kallajin Altoid gjithnjë e të popullarizuar. Shponi një vrimë në pjesën e pasme të kallajit Altoids për çelësin e madh të ndezjes/fikjes SPST, një në pjesën e përparme për kabllon USB të tastierës dhe dy vrima në anët për prizat e llambës së lavës USB. Pritini çarjet e vrimave të çelësit me një rrotë të prerë me dore ose sharrë me dorë poshtë në vrimat e përparme dhe anësore, në mënyrë që kabllot USB të përshtaten (shiko figurën). Vendosni vrima me shirit ngjitës për të parandaluar prerjen e kabllove. Vendosni për formën e tabelës suaj për qarkun tuaj dhe prerë atë formë me një mjet dremel. Kjo do të jetë një përshtatje mjaft e ngushtë. Me Me

Hapi 5: Bëni qark

Thelbi i këtij projekti është thjesht përdorimi i softuerit për të ndryshuar LED -të e tastierës dhe rrëmbimi i LED -ve për të ndërruar rrymat më të mëdha. Duhet të përmend këtu se disa LED ndizen duke aplikuar një tension pozitiv në anodë, ndërsa qarqet e tjera (si ai në këtë tastierë) notojnë LED anodën lart (kështu që LED është i fikur) dhe lidhin katodën e LED me tokëzimi kur aktivizohet (ndërrimi tërheqës). Ju mund ta modifikoni këtë qark për të punuar me secilën, por unë do të përshkruaj metodën e lidhjes negative. LED -ja e fikur (e vendosur lartë) ndez një ndërprerës transistor, i cili mbyll një stafetë, dhe më në fund llamba e lavës aktivizohet. Kjo do të thotë që kalimi i softverit për llambën do të kthehet nga LED. Përshtata qarkun nga xhami i erës, por ai bazohet në një ndërprerës të thjeshtë transistorësh siç përshkruhet në shumicën e teksteve elektronike (f. 50 në librin e Mimm, ose në wikipedia). Unë kam përfshirë një skedar ktechlab në mënyrë që të shihni se si funksionon ndërprerësi i tranzistorit dhe një skemë të plotë (në formatet svg dhe png). Sigurohuni që të përdorni skemën origjinale ose skedarin svn për printim, pasi imazhet më të vogla nuk janë të qarta. Ju do të duhet të hiqni LED -të nga pllaka e tastierës dhe të përcaktoni polaritetin e tyre dhe cila anë kalon me një multimetër. Drejtoni një tel nga secila LED që do të përfshihet në një qark kalimi (këto janë etiketuar SCROLLLOCK dhe CAPSLOCK në skemë). Shkrini +5v dhe tokëzoni nga qarku i tastierës për të siguruar energji në tabelën e dyshemesë dhe më pas kaloni telat për të kthyer fuqinë në tabelë (kjo është +5V dhe bazat në skemë). Pastaj ndiqni skemën për të bërë qarkun, duke përdorur pinoutet e përbërësve për të identifikuar lidhjet. Mblidhni këtë qark në një tabelë buke së pari dhe provoni qarkun. Ky ishte hapi ku përcaktova që LED-të ishin tërhequr në vend që të ndizeshin dhe tërësisht arritën pikën e kaosit maksimal në tryezën time të punës. Kur qarku funksionon (i testueshëm duke goditur butonin Caps Lock ose Scroll Lock Key dhe duke parë nëse llambat e lavës ndryshojnë), kuptoni se si t'i paketoni përbërësit në tabelën e shpinës. Mbulesa me tela mund të përdoret, por metoda më e thjeshtë e montimit është që thjesht të fusni përbërësit nëpër vrima, të mbështillni kordonët së bashku dhe t'i lidhni ato së bashku. Provoni që qarku i montuar funksionon në tabelën e perfit.

Hapi 6: Ngjyrosni llambat e lavës USB

Bëni llambat e pastra të lavës USB të ngjyrosura duke ngjyrosur një copë të filmit të sipërm me shënuesit e kuq ose jeshil, pastaj prerë një rreth për ta futur në bazën e llambës midis dritës dhe dhomës së "lavës". Rivendosni dritat e lavës.

Hapi 7: Asambleja përfundimtare

Kallajot Altoid bëjnë rrethime të mëdha. Ata janë të mirë në mbrojtje, por ata për fat të keq janë përçues dhe do të shkurtojnë qarqe të pambrojtura. Për ta parandaluar këtë, prerë kartonin dhe filmin e transparencës në madhësinë e kallajit, dhe vendoseni midis tabelës së tastierës dhe tabelës suaj. Futni çelësin në vrimën e pasme në kallajin tuaj. Vendosni priza USB të çiftuara me lidhësin USB të të varfrit në prerjet e çelësit në anën në mënyrë që kallaji të mbajë prizat në lidhës. Mbusheni në qarkun e tastierës së shpuar dhe të ruajtur, izoloni me karton dhe film transparence. Mundohuni të mbyllni kallajin (yni mezi përshtatet).

Hapi 8: Kodi

Llambat e lavës do të kontrollohen nga thirrjet e sistemit në programin "e vendosur" që do të ndezin dhe fikin LED -et e kapakut dhe bllokimit të rrotullës. Provojeni atë duke ekzekutuar sa vijon nga një linjë komande (e mundshme si rrënjë, në varësi të konfigurimit tuaj) për t'i bërë dritat tuaja të ndizen: setleds -L -caps +scroll < /dev /tty0; sleep 3s; setleds -L +caps -sroll < /dev /tty0; fle 3; setleds -L </dev/tty0 duke e thyer këtë:#Për të ndezur llambën e kuqe: setleds -L -caps +scroll </dev/tty0#për të ndezur llambën e gjelbër: setleds -L +caps -scroll </dev/ tty0#për t'u kthyer në gjendjen ku LEDs shfaqin cilësimet e tastierës të caktuara -L </dev/tty0 Ju mund t'i përfshini këto thirrje të sistemit në programin tuaj, ose të përdorni një modul të testimit të njësisë phython që Chris shkroi bazuar në kornizën e testimit të njësisë PyUnit të ndërtuar në piton. Thjesht shpaketoni skedarët nga arkivi i tarit (tar -xzvf lava_unittest.tar.gz nga një tastierë) dhe provoni komandat e mëposhtme nga një tastierë: python lava_unittest.py test_lava_unittest-passpython lava_unittest.py test_lava_unittest-failorpython_straighty_ton_tyty_straighty për të drejtuar nga një emulues terminal, mos komentoni linjat e paralajmëruara dhe provoni të ekzekutoni atë si rrënjë nga një emulator terminal. Me këtë kod, gjithçka që duhet të bëni është të ndërroni rastet e "më të papërshtatshmit" me "lava_unittest" në skriptet Python të shkruara për testimi i njësisë. Asnjë ri-kodim nuk është i nevojshëm.

Hapi 9: Paketim i bukur

Për të përfunduar këtë projekt, bëni dhe printoni etiketën tuaj ose përdorni imazhin e përfshirë (hapni imazhin sekong me madhësi të plotë ose skedarin xcf me gimp). Thjesht ngjiteni në kapakun e llambave tuaja të mrekullueshme të lavës të kontrolluara me USB.