Kartë Krishtlindjesh & Stoli e Hackable: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:35

Kartat e festave që vezullojnë dhe bip gjithmonë na kanë magjepsur. Ky është versioni ynë DIY i hackueshëm i bërë me një ATtiny13A dhe disa LED - shtypni butonin për të luajtur një shfaqje të shkurtër drite në pemë. Këtë vit do t'ua dërgojmë miqve dhe familjes. It'sshtë një dhuratë e punuar me dorë, e hackueshme dhe ishte shumë argëtuese për tu ndërtuar. Ky udhëzues shpjegon modelin tonë, atëherë ju mund të kapni skedarët me burim të hapur dhe të krijoni tuajin.

Karta është gjithashtu një homazh për çantën e zbukurimit të pemës së Krishtlindjes të Velleman, dhe një referencë kit-biz për Premtimin Adafruit. (A e dini se Velleman ka një çantë orësh tubi nixie? Me të vërtetë!)

Mund të blini një kopje të kartës sonë në Seeed Studio. Kartat e grumbulluara janë (15 dollarë), dhe një çantë për salduesit aventurierë është 12 dollarë. Ju gjithashtu mund ta shihni këtë artikull me formatimin origjinal në DangerousPrototypes.com.

Hapi 1: Hardware - ATtiny13A

Skema dhe PCB janë bërë me versionin falas të Cadsoft Eagle. Shkarkoni skedarët më të fundit të projektimit dhe firmuerin në faqen e Kodit të projektit Google.

AVR ATTINY-13A

Një mikrokontrollues i vogël ATMEL ATtiny13A (IC1) është truri i qarkut. Një kunj (PWM) i ndez dritat, shumica e kunjave të tjerë përdoren për programim dhe energji. Ju mund të merrni efekte të ngjashme me një kohëmatës 555 ose përbërës të veçantë, por qëllimi ynë është të mësojmë për një familje të re të mikrokontrolluesve dhe të bëjmë diçka të lehtë për tu hakuar.

ATtiny ka nevojë për një rezistencë tërheqëse 10K (R1) për të mbajtur pinin e rivendosjes së lartë, një mini çelës prekës (S1) rivendos ATtiny duke lidhur përkohësisht kunjin e rivendosjes në tokë. Një kondensator 0.1uF (C1) shkëput çipin nga furnizimi me energji elektrike.

Hapi 2: Hardware - Programimi dhe Bateria

Mikrokontrolluesit ATtiny programohen përmes një lidhjeje me gjashtë kunja në Programimin e Sistemit (ISP). Titulli i ISP -së është i orientuar drejt pjesës së pasme të kartës. Ne bëmë një sondë programimi për të shmangur bashkimin e një titulli pin në tabelë.

Energjia furnizohet nga një qelizë monedhë litiumi 3 volt, 20 mm (BAT1) në anën e pasme të PCB. Mbajtësi duhet të punojë me qeliza monedhe 2025 ose 2032. ATtiny do të funksionojë mbi një sërë tensionesh, deri në 1.8 volt.

Hapi 3: Pajisje kompjuterike - LED të pemëve

LED të pemëve

Dritat tona të vogla dhe vezulluese të pemës së Krishtlindjes janë 0805 LED në sipërfaqe (LED1-10). Çdo LED ka një rezistencë kufizuese aktuale (R3-12). Ne përdorëm rezistencë 390ohm, për rreth 3mA në 3volt, dhe 8mA në 5volt gjatë zhvillimit. Të 10 LED -të së bashku përdorin rreth 30mA kur mundësohen nga bateria.

30mA është shumë aktuale për të buruar ose zhytur në kunjat ATtiny. Në vend të kësaj, një transistor NPN (T1) kalon lidhjen tokësore të LED -ve. Transistorët gjithashtu kërkojnë një rezistencë bazë (R2) për të kufizuar sasinë e rrymës që tërhiqet nga kunja e mikrokontrolluesit. LED -të duhet të lidhen në drejtimin e duhur ose nuk ndizen. LED-të përmes vrimës zakonisht kanë një prizë më të gjatë që tregon anën pozitive të furnizimit (anodë). LEDs SMD kanë një skaj të gjelbër, dhe nganjëherë një shigjetë në anën e pasme, për të treguar lidhjen e tokës (katodë). Ky tabelë tregon orientimin e saktë për secilën LED, lidhja e tokës duhet të tregojë të njëjtin drejtim me shigjetën.

Hapi 4: Hardware - PCB dhe Partslist

Skema dhe PCB janë bërë me versionin falas të Cadsoft Eagle. Shkarkoni skedarët më të fundit të projektimit dhe firmuerin në faqen e projektit Google Code. Ne i bëmë PCB -të me shërbimin Propaganda të Seeed Studio, tabelat shtesë nga porosia jonë janë në dyqanin Seeed. Ne prisnim PCB të gjelbër, por u bëmë të zinj - PCB -të përfundimtare do të jenë të kuqe.

Ne përdorëm vias, përbërës dhe ekran mëndafshi për të krijuar një temë të Krishtlindjes. Ky është përpjekja jonë e parë, mbase do të bëhet një traditë festash që ne e përmirësojmë nga viti në vit. PCB përfundimtare duhet të ketë vias argjendi të dukshme në pemë, ne nuk i kemi bërë ato mjaft të mëdha në prototip. Ne gjithashtu e hoqëm vitin, kështu që nëse nuk dorëzohet në kohë për Krishtlindje, mund të përdoret përsëri më vonë.

Ky është një PCB me dy shtresa me pjesë në të dy anët. Filluam në pjesën e përparme, duke bashkuar pjesë të mëdha si mikrokontrolluesi (IC1) dhe ndërprerës (S1), pastaj shtuam pasivë më të vegjël si rezistorë dhe kondensatorë. Mbajtësi i baterisë shkon në anën e pasme të PCB -së, ne e lidhëm atë së fundi kështu që sipërfaqja e punës qëndroi e sheshtë dhe e qëndrueshme gjatë punës në pjesën e përparme.

Nëse jeni duke e bashkuar PCB -në, sigurohuni që të keni piskatore me skaj të theksuar për të vendosur dhe mbajtur komponentët. Ju gjithashtu do të keni nevojë për fluks për të bërë që gjithçka të rrjedhë, dhe fitil bakri për të pastruar çdo saldim shtesë. Ne përdorim Blu-Tack për gjithçka tjetër.

Lista e pjesëve

Emri	sasi	Vlera (madhësia)
IC1	1	AVR ATtiny13A (SOIC-8)
C1	1	Kondensator 0.1uf (0805)
T1	1	NPN 200ma+ 100hfe+ transistor (SOT23)
R1	1	Rezistencë 10, 000 ohm (10K) (0805)
R2-R12	10	Rezistencë 390 ohm (390R) (0805)
LED1-10	10	LED, ngjyra të ndryshme (0805)
S1	1	Mini kalimi prekës (SMD)
BAT	1	Mbajtës i baterisë 20 mm (SMD)
QELI	1	Bateri 20 mm (CR-2025)

Hapi 5: Firmware

Firmueri është shkruar në C duke përdorur përpiluesin AVR-GCC me burim të hapur me AVRStudio. Shkarkoni skedarët më të fundit të projektimit dhe firmuerin në faqen e projektit Google Code. Programoni firmuerin përmes kokës së programimit të ISP 6pin me diçka si STK500 ose USBtinyISP. Nga ana tjetër, ne jemi vërtet të ngazëllyer për përdorimin e një përpiluesi me burim të hapur për këtë projekt.

Kur fuqia aplikohet në qark, ATtiny drejton një program të thjeshtë që pulson dritat e pemës së Krishtlindjes. Kur programi përfundon, çipi fle derisa të rivendoset me një shtypje butoni ose ndryshim të baterisë.

Programi i zbehjes përdor modulimin e gjerësisë së pulsit të softuerit për të zbehur LED-të. ATtiny13A ka PWM harduerike, por del në kunjat e ISP -së të cilat tashmë janë të zëna. It'sshtë e mundur të ndani kunjat e programimit me funksione të tjera, nëse nuk do të ishim gati ta bënim këtë në këtë projekt.

Kur programi përfundon, çipi thjesht fle në gjumë përgjithmonë. Kjo është e ndryshme nga shumë programe mikrokontrollues që rifillojnë nga gjumi në ndërprerjen e ndryshimit të kunjit. Një shtypje butoni rivendos ATINy dhe fillon programin përsëri.

Hapi 6: Duke e çuar më tej

Ne kemi shumë ide për kartat e ardhshme të festave - kanale të shumta LED, LED që ndryshojnë ngjyrën, tingulli, kontrolli i përshpejtuesit, ndjesitë e prekjes me kapacitet, ekranet LCD, epaper, PCB -të e prera në mënyrë festive, dhe më shumë. Ne nuk kemi përdorur një bootloader në këtë projekt, por këtu është një diskutim i opsioneve të mundshme.

Çfarë do të bënit? A keni ndonjë hakim për këtë kartë, apo ide për kartat e ardhshme? Merrni një

Seeed Studio e ka kartën të montuar, ose si komplet. Kompleti përfshin pjesë të montimit në sipërfaqe me madhësi 0805, nuk është për të gjithë. Ky është projekti ynë i parë që ofrohet si një çantë, ne jemi të ngazëllyer të shohim sa njerëz janë të interesuar në një çantë SMD. Ky do të jetë një vrap shumë i kufizuar, ndoshta 100-200 gjithsej, kështu që merrni tuajin herët!

• Ndërtoni kartën tuaj nga skedarët tanë të projektimit me burim të hapur dhe firmware.
• Një kartë e mbledhur është 15 dollarë në Seeed Studio. PCB do të jetë e kuqe. Firmware i programuar dhe bateria e përfshirë.
• Një komplet është 12 dollarë në Seeed Studio. PCB do të jetë e kuqe. Firmware i programuar dhe bateria e përfshirë.

Ne do të donim që porositë të dërgoheshin në kohë për Krishtlindje, por ka një shans domethënës që mund të mos ndodhë. Seeed Studio tashmë është duke punuar në një numër të vogël kartash, të cilat duhet të ndihmojnë në përshpejtimin e shpërndarjes. Shpresojmë që ata të arrijnë në kohë për Krishtlindje, por dorëzimi do të jetë vërtet i ngushtë. Ne do të postojmë përditësime të prodhimit pasi t'i marrim ato.

Kalofshi një festë argjendi dhe ngjitëse!