Зул сарын баярын карт ба гоёл чимэглэл: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:06

Нүдээ анивчсан, дуугарсан баярын картууд биднийг үргэлж татсаар ирсэн. Энэ бол бидний ATtiny13A болон цөөн хэдэн LED -ээр хийсэн хакердах DIY хувилбар юм. Бид энэ жил найз нөхөд, гэр бүлийнхэндээ илгээдэг. Энэ бол гар хийцийн, хакердах бэлэг бөгөөд бүтээхэд маш их хөгжилтэй байсан. Энэхүү зааварчилгаа нь манай дизайныг тайлбарлаж өгсний дараа та нээлттэй эх файлуудыг татаж аваад өөрөө үүсгэж болно.

Энэхүү карт нь Веллеманы анивчсан зул сарын гацуур модны гоёл чимэглэлийн хэрэгсэлд хүндэтгэл үзүүлж, Адафрутын амлалтын талаархи иж бүрдэл юм. (Velleman nixie хоолойтой цагны иж бүрдэлтэй болохыг та мэдэх үү? Үнэхээр!)

Та манай картын хуулбарыг Seeed студид худалдаж авах боломжтой. Угсарсан картууд нь (15 доллар), адал явдалт гагнуурчдын иж бүрдэл нь 12 доллар юм. Та мөн энэ нийтлэлийг DangerousPrototypes.com дээрээс анхны форматтай нь үзэх боломжтой.

Алхам 1: Тоног төхөөрөмж - ATtiny13A

Схем ба ПХБ -ийг Cadsoft Eagle -ийн үнэгүй хувилбараар хийсэн болно. Хамгийн сүүлийн үеийн дизайны файлууд болон програм хангамжийг Google Code хуудаснаас татаж авна уу.

AVR ATTINY-13A

Жижиг ATMEL ATtiny13A микроконтроллер (IC1) нь хэлхээний тархи юм. Нэг зүү (PWM) нь гэрлийг анивчдаг, бусад ихэнх тээглүүрүүд нь програмчлал, тэжээлд ашиглагддаг. Та 555 таймер эсвэл салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй ижил төстэй эффект авах боломжтой боловч бидний зорилго бол шинэ микроконтроллерын гэр бүлийн талаар олж мэдэх, хакердахад хялбар болгох явдал юм.

Дахин тохируулах зүүг өндөр байлгахын тулд ATtiny-д 10K татах эсэргүүцэл (R1) хэрэгтэй бөгөөд мини мэдрэгчтэй унтраалга (S1) нь дахин тохируулах зүүг газардуу түр зуур холбож ATtiny-ийг дахин тохируулна. 0.1uF конденсатор (C1) нь чипийг цахилгаан тэжээлээс салгадаг.

Алхам 2: Тоног төхөөрөмж - Програмчлал ба батерей

ATtiny микроконтроллерыг зургаан зүү бүхий системийн програмчлах (ISP) холболтоор програмчилдаг. ISP -ийн толгой нь картын ар тал руу чиглэсэн байна. Самбар дээр зүү толгойг гагнахаас зайлсхийхийн тулд бид програмчлалын датчик хийсэн.

ПХБ -ийн ар талд байрлах 3 вольт, 20 мм лити зоосон зайг (BAT1) тэжээдэг. Эзэмшигч нь 2025 эсвэл 2032 зоосны үүртэй ажиллах ёстой. ATtiny нь 1.8 вольт хүртэл янз бүрийн хүчдэл дээр ажиллах болно.

Алхам 3: Техник хангамж - Модны LED

Модны LED

Манай зул сарын гацуур модны жижигхэн гэрэл бол 0805 гадаргуу дээр суурилуулсан LED (LED1-10) юм. LED бүр гүйдэл хязгаарлах эсэргүүцэлтэй (R3-12). Хөгжлийн явцад 390 ом эсэргүүцэл, 3 вольт орчим 3 мА, 5 вольт 8 мА ашигласан. Бүх 10 LED нь батерейгаар цэнэглэгдэх үед ойролцоогоор 30 мА зарцуулдаг.

30mA нь ATtiny тээглүүр дээр эх үүсвэр оруулах эсвэл живүүлэхэд хэт их гүйдэл юм. Үүний оронд NPN транзистор (T1) нь LED -ийн газардуулгын холболтыг өөрчилдөг. Транзисторууд нь микроконтроллерийн зүүгээс хэр их гүйдэл авахыг хязгаарлахын тулд үндсэн эсэргүүцэл (R2) шаарддаг бөгөөд LED -ийг зөв чиглэлд холбох шаардлагатай бөгөөд ингэснээр гэрэл асахгүй болно. Нүхтэй LED нь ихэвчлэн нэг урт тугалгатай байдаг бөгөөд энэ нь нийлүүлэлтийн эерэг талыг (анод) харуулдаг. SMD LED нь газрын ирмэгийг (катод) илэрхийлэхийн тулд ногоон ирмэг, заримдаа ар талд нь сумтай байдаг. Энэ диаграм нь LED тус бүрийн зөв чиглэлийг харуулсан бөгөөд газардуулгын холболт нь сумтай ижил чиглэлийг зааж өгөх ёстой.

Алхам 4: Тоног төхөөрөмж - ПХБ ба эд ангиудын жагсаалт

Схем ба ПХБ -ийг Cadsoft Eagle -ийн үнэгүй хувилбараар хийсэн болно. Хамгийн сүүлийн үеийн дизайны файлууд болон програмыг Google Code хуудаснаас татаж аваарай. Бид ПХБ -ийг Seeed Studio -ийн суртал ухуулгын үйлчилгээгээр хийсэн бөгөөд бидний захиалгын нэмэлт самбарууд Seeed дэлгүүрт байдаг. Бид ногоон ПХБ хүлээж байсан боловч хар өнгөтэй болсон - эцсийн ПХБ улаан болно.

Христийн Мэндэлсний Баярын сэдвийг бий болгохын тулд бид виас, эд анги, торгон дэлгэцийг ашигласан. Энэ бол бидний анхны оролдлого, магадгүй энэ нь жил ирэх тусам сайжирдаг баярын уламжлал болж магадгүй юм. Эцсийн ПХБ нь модон дээр харагдахуйц мөнгөн нүхтэй байх ёстой, гэхдээ бид тэдгээрийг прототип дээр хангалттай том болгож чадаагүй. Бид мөн оныг хассан тул хэрэв Христийн Мэндэлсний Баярын үеэр хүлээлгэж өгөхгүй бол дараа нь дахин ашиглах боломжтой болно.

Энэ бол хоёр талдаа эд анги бүхий хоёр давхар ПХБ юм. Бид урд талаас нь эхлүүлж, микроконтроллер (IC1), унтраалга (S1) гэх мэт том хэсгүүдийг гагнаж, дараа нь резистор, конденсатор гэх мэт жижиг идэвхгүй хэсгүүдийг нэмж оруулав. Зай эзэмшигч нь ПХБ -ийн ар талд байрладаг, бид хамгийн сүүлд гагнасан тул урд талд ажиллаж байхдаа ажлын гадаргуу нь тэгш, тогтвортой байв.

Хэрэв та ПХБ -ийг өөрөө гагнах гэж байгаа бол эд ангиудыг байрлуулах, барих үзүүртэй үзүүртэй хясаа байгаа эсэхийг шалгаарай. Бүх зүйлийг урсгахын тулд танд урсгал, нэмэлт гагнуурыг цэвэрлэхийн тулд зэсийн зулын гол хэрэгтэй болно. Бид Blu-Tack-ийг бусад бүх зүйлд ашигладаг.

Хэсгийн жагсаалт

Нэр	Тоо хэмжээ	Үнэ цэнэ (хэмжээ)
IC1	1	AVR ATtiny13A (SOIC-8)
C1	1	0.1uf конденсатор (0805)
T1	1	NPN 200ma+ 100hfe+ транзистор (SOT23)
R1	1	10 000 ом (10К) эсэргүүцэл (0805)
R2-R12	10	390 ом (390R) эсэргүүцэл (0805)
LED1-10	10	LED, янз бүрийн өнгө (0805)
S1	1	Мини мэдрэгчтэй унтраалга (SMD)
Бат	1	20 мм зайны зай (SMD)
ЭС	1	20 мм зай (CR-2025)

Алхам 5: Firmware

Програм хангамжийг AVRStudio-той нээлттэй эх сурвалжтай AVR-GCC хөрвүүлэгч ашиглан C дээр бичсэн болно. Хамгийн сүүлийн үеийн дизайны файлууд болон програм хангамжийг Google Code хуудаснаас татаж авна уу. Програм хангамжийг 6pin ISP програмчлалын толгой ашиглан STK500 эсвэл USBtinyISP програмаар програмчил. Дашрамд дурдахад бид энэ төсөлд нээлттэй эхийн хөрвүүлэгч ашиглахдаа үнэхээр баяртай байна.

Цахилгаан хэлхээнд хүч хэрэглэх үед ATtiny нь зул сарын гацуур модны гэрлийг импульсийн энгийн програм ажиллуулдаг. Хөтөлбөр дуусахад чип нь товчлуур дарах эсвэл батерей солих замаар дахин тохируулагдах хүртэл унтдаг.

Бүдгэрэх програм нь LED-ийг бүдэгрүүлэхийн тулд импульсийн өргөний модуляцийг ашигладаг. ATtiny13A нь тоног төхөөрөмжийн PWM -тэй боловч аль хэдийн эзлэгдсэн ISP -ийн зүү дээр гаргадаг. Хэрэв бид энэ төсөл дээр үүнийг хийхэд бэлэн биш байсан бол програмчлалын голыг бусад функцуудтай хуваалцах боломжтой.

Хөтөлбөр дуусахад чип үүрд унтдаг. Энэ нь зүү солих тасалдал дээр унтаж эхэлдэг олон микроконтроллер програмаас өөр юм. Товчлуур дарахад ATtiny дахин тохируулагдаж програмыг дахин эхлүүлнэ.

Алхам 6: Цаашид авч үзэх

Бидэнд ирээдүйн баярын картуудад зориулсан олон санаа бий - олон тооны LED сувгууд, өнгийг өөрчлөх LED, дуу, акселерометрийн хяналт, багтаамжийн мэдрэгч, LCD дэлгэц, цаас, баяраар зүсэгдсэн ПХБ гэх мэт. Бид энэ төсөлд bootloader ашиглаагүй боловч боломжит хувилбаруудын талаар ярилцлаа.

Та юу хийх байсан бэ? Танд энэ картны хакерууд эсвэл ирээдүйн картуудад зориулсан санаа байна уу? Нэгийг аваарай

Seeed Studio нь картаа угсарч эсвэл иж бүрдэл болгон авдаг. Энэхүү хэрэгсэл нь 0805 хэмжээтэй гадаргуутай холбох эд ангиудыг агуулдаг бөгөөд энэ нь хүн бүрт зориулагдаагүй болно. Энэ бол иж бүрдэл хэлбэрээр санал болгож буй бидний анхны төсөл бөгөөд хичнээн олон хүн SMD иж бүрдлийг сонирхож байгааг хараад бид баяртай байна. Энэ нь маш хязгаарлагдмал гүйлт байх болно, магадгүй нийт 100-200, тиймээс та бүхэн амжиж оролцоорой!

• Манай нээлттэй эхийн дизайны файлууд болон програм хангамжаас өөрийн картаа бүтээгээрэй.
• Seeed Studio дээр угсарсан картны үнэ 15 доллар байна. ПХБ улаан өнгөтэй болно. Програмчлагдсан програм хангамж, батерей багтсан болно.
• Seeed Studio -ийн иж бүрдэл нь 12 долларын үнэтэй. ПХБ улаан өнгөтэй болно. Програмчлагдсан програм хангамж, батерей багтсан болно.

Бид Христийн Мэндэлсний Баярын үеэр захиалгыг цаг тухайд нь хүргэхийг хүсч байгаа боловч энэ нь биелэхгүй байх магадлал өндөр байна. Seeed Studio нь цөөн тооны карт дээр ажиллаж байгаа бөгөөд энэ нь хүргэлтийг хурдасгахад туслах болно. Тэд Христийн Мэндэлсний Баярын үеэр цагтаа ирнэ гэж найдаж байна, гэхдээ хүргэлт үнэхээр хэцүү байх болно. Үйлдвэрлэлийн шинэчлэлтүүдийг авах үед бид нийтлэх болно.

Мөнгөн, гагнуурын баярын мэнд хүргэе!