SpookyEyes Kolju: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Siin on lihtne muudatus, mille tegin plastikust Halloweeni kolju. Puurisin silmakoopad ja lisasin paar punast LED -i. LED -id on eriefektide jaoks ühendatud mikrokontrolleriga (tuhmumine/kustumine, vilkumine, selline asi). Sellel disainil on mõned lisafunktsioonid:

• Patareitoitega

• Optimeeritud pika eluea jaoks (ma arvan, et 3 AA -leelispatareide komplektiga on 200 tundi või rohkem.

  • Lülitub sisse hämaras.
  • Töötab N tundi (programmeerija seadistab), seejärel lülitub välja.
  • Jääb päeva jooksul välja.
• Kasutab ATtiny84 mikrokontrolleri kiipi.

Kui olete Arduino entusiast ja kõik, millega olete kunagi töötanud, on Arduino tahvlile eelinstallitud kiibid, siis võib see olla teie jaoks hea projekt, et oma silmaringi veidi laiendada. Seal on nii lai valik erineva suurusega ATmega kiipe, et tavapäraste Arduino pakkumistega 2 või 3 seadmega lukustatuna püsimine on üsna piirav. Esiteks teeks seda projekti palju teisiti, kui peaksin kasutama Uno Rev. 3. See plaat ise on 22 dollarit; Ma saan siin tööd teha ainult 1,50 dollari eest! Lisaks, kuna see on palju aeglasem (kuigi piisavalt kiire LED -ide süütamiseks), kasutab see vähem energiat. See tähendab, et see sobib paremini akutoitega projekti jaoks.

1. samm: eesmärgid

Siin nad olgu:

1. Looge õudselt punased silmad muidu alandliku odava plastikust Halloweeni kolju silmakoopadesse.
2. Selle toiteks patareidega.
3. Selleks, et see töötaks umbes 2 nädalat või nii edasi, ütlesid patareid.

4. Et oleks aegumiskuupäev. Ma elan piirkonnas, kus ees ära jäetud lahedatel asjadel on kalduvus minema kõndida. (Hirmutav, eks? Halloweeni kolju tõuseb äkki üles ja kõnnib minema. Ma pole seda kunagi näinud, kuid ma tean, et see juhtub ja see idee täidab mind hirmuga.) Seetõttu:

   • Ma ei taha, et mõni näpitspea mu töö vilju naudiks. Kui nad mu kolju kätte saavad, muutub see neile peagi kasutuks! MWAH-hah-hah-HAH-HAH-HAH-HAAAHHHH !!!
   • See kolju süttib ainult X päeva, enne kui see nii -öelda kummitusest loobub.
5. Minimaalsed osad (vt punkt number 2 eespool).
6. Et saada teadmisi teistest AVR -i mikrokontrolleritest, peale ATmega328p Arduino Unos ja teistes.
7. USBASP -seadme kasutamise õppimiseks. Vaata https://www.fischl.de/usbasp/. Nagu Thomas ütleb: "USBasp on Atmel AVR-kontrollerite USB-ahelate programmeerija … Programmeerija kasutab ainult püsivaraga USB-draiverit, spetsiaalset USB-kontrollerit pole vaja."

Nagu teate, on Arduino Uno, Leonardo ja muude AVR-põhiste plaatidega kaasas hunnik lisakomponente, näiteks FT232RL USB-jadakiip, toiteregulaator, kristallostsillaator, erinevad pistikud ja tuled, päised juhtmestiku jaoks jne. Ja pärast seda, kui kiip on programmeeritud USB -liidese kaudu, on täiendav IC lihtsalt voolutugevus. Lisaks, kui toidate akusid, on pingeregulaator parimal juhul kasutu ja halvemal juhul tühjendab teie toiteallikat. Kui soovite juhtida vaid paari LED -i, on peaaegu kõik peale protsessori üleliigne enamiku teie projekti elueast.

Lisaks on enamikul, kui mitte kõigil, AVR-kiipidel sisseehitatud kellaostsillaator. See ei ole nii kiire ega täpne kui kristall, kuid lihtsa kasutuse puhul, mis tähtsust sellel on?

Kasutades sobiva nimega "ATtiny" liini protsessorit, saate hämmastavalt võimsa väikese protsessori, mis tarbib vähe energiat, pakub kõiki vajalikke väljundeid, on enam kui piisava kiirusega, on tõesti odav ja hoiab teie osade arvu madalal, käivitamiseks.

Kompromiss on see, et peate kaasa võtma oma programmeerimisseadme. Õnneks on seal üks nimega "USBASP". Mõelge sellele nagu Arduino sisseehitatud USB-seeria kiip, kuid eraldi ja eemaldatav. Saate seda kasutada kõigi oma projektide jaoks. Veelgi parem, see välistab vajaduse alglaaduri järele. Kui vajate, saate selle mälu tagasi.

Ja ärge kartke- USBASP on tõesti lihtne kasutada. Paljud pioneerid enne seda on seda kasutanud, nii et see on ülesande jaoks üsna tuttav ja hästi toetatud. Selles õpetuses kasutame seda ja lihtsa projektina jalgade märjaks tegemiseks ATtiny protsessorite maailmas võib see olla teile sobiv aeg tutvumiseks.

8. Lõplik eesmärk: loodan, et teile meeldib see juhendatav!

2. samm: koostisosad

• 3x AA patareid (Walgreens)
• Akuhoidik 3 AA patareile (eBay)
• 9 V akuklamber (eBay)
• Leiblaud testimiseks (eBay)
• PC -plaat (jootetav leivaplaat)
• 0,1 "(0,254 mm) naissoost päised (teie ATtiny84a jaoks. Kui olete kindel, jootke ATtiny lihtsalt PC -plaadile). (EBay)
• 2x 5 mm punased LED -id (eBay)
• 100 uF elektrolüütkondensaator (eBay)
• 0,1 uF keraamiline kondensaator (eBay)
• 2,2 megaohmi takisti (eBay)
• valgustundlik takisti (eBay)
• 2x 82 oomi takistid (eBay)
• ATtiny84a mikrokontrolleri kiip (eBay)
• 24 -mõõtmeline tahke haaketraat (eBay)
• jootekolb (Amazon või Radio Shack)
• jootmine (Amazon või Radio Shack. Parim on pliivaba.)
• liimi
• plastikust Halloweeni kolju, mitte liiga väike, õõnes (Walmart, Dollar Store jne)
• usbasp programmeerija (eBay)

Nõuanded ja nipid elektroonika ostmiseks USA -s asuvatele inimestele:

Mis tahes põhitõdesid (takistid, transistorid, kondensaatorid, LED -id jne) leiate eBayst. Teie elektroonikaprojektid võtavad tavaliselt standardsuurusi (nagu käesoleval juhul); see on suurepärane aeg varumiseks. Otsige ringi ja leidke pakke, milles on 20, 40, 100 tükki. Osta neid; üldiselt leiate need alla 10 dollari ja tasuta kohaletoimetamisega. See on palju odavam kui Mouser/Digi-Key/Newark. Seal saate osade eest mõistlikke hindu, kuid siis maksavad nad saatmise eest 9 dollarit; need madalad hinnad aurustuvad kiirustades! Spetsiaalsed osad leiate kindlasti ja valik on spetsialiseeritud kauplustes suurepärane, kuid see saatmine teeb teile haiget. Teisest küljest leidsin eBayst 5 ATtiny84a komplekti hinnaga 7,50 dollarit tasuta saatmisega. 5 MCU -d soodsamalt kui Mouseri 1 kohaletoimetamise hind! Yowser! Ja eBays on kõik komponendipaketid, mida vajate, ja teate, et kui vajate ühte takistit, vajate tosinat!

Samm: USBasp

Enne alustamist räägime natuke USBaspist. Neid on eBayst lihtne leida, nii et minge hankige see. Ära muretse, jään ootama…

Said pihta? Hea! Kas ostsite selle Hiinast? Pole ime, et see nii kaua aega võttis.:-) Ok, noh, nii oli odavam, olen kindel. Tasuta kohaletoimetamine ka.

Kui olete minusugune Linuxi austaja, töötab USBasp kohe-kohe. Windows 10 puhul on see natuke keerulisem. Nii et vaatame selle läbi:

USBaspi veebisait https://www.fischl.de/usbasp/ osutab meile draiveri installimise tööriistale "Zadig" aadressil

• Laadige see alla. Laadisin alla versiooni 2.4.
• Windows 10 küsib teilt, kas soovite, et see muudaks teie seadet. Jah. Jah, küll.
• Otsustage, kas soovite, et Zadig otsiks rakenduste värskendusi. Ma ütlesin jah.
• Nüüd järgisin juhiseid saidilt https://rayshobby.net/dead-simple-driver-installa…. See on,
• Ühendage USBasp -seade. Tõenäoliselt näete, et sellel süttib punane LED.
• Zadigis klõpsake suurest rohelisest noolest paremal asuvas kastis väikeseid üles- või allanoole, kuni näete libusbK (v3.0.7.0). See on mõeldud Windows 10 jaoks.
• Klõpsake suurt nuppu Installi draiver.
• Oota. Mõne sekundi pärast näete teadet "Draiveri installimine õnnestus". Dialoogikast. Sulgege see.

Teie USBasp -seade on nüüd valmis!

Samm: Arduino tugi ATtiny jaoks

Arduino IDE ei toeta karbist ATtiny kiipide seeriat. Peate selle IDE -sse lisama tahvlite halduri abil. Vt

Eeldades, et olete Arduino tarkvara juba alla laadinud, loon uuesti ülaltoodud URL -i toimingud. Lihtsalt

• Avage Arduino tarkvara (selle kirjutamise ajal kasutan 1.8.7).
• Avage menüü: Fail -> Eelistused. Leidke altpoolt kast „Täiendavate tahvlite halduri URL -id“.
• Kopeerige ja kleepige järgmine:

raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/…

• See on
• Klõpsake nuppu OK
• Avage menüü: Tööriistad -> Juhatus: "" -> Tahvlite haldur (loendi ülaosas)
• Kerige allapoole. Peaksite leidma "attiny by David A. Mellis".
• Klõpsake nuppu Installi.
• Kerige loendi lõpuni. Nüüd peaksite nägema "INSTALLED".
• Avage menüü: Tööriistad -> Juhatus: ""
• Sa peaksid nägema ATtiny loendi allosas. Klõpsake "ATtiny24/44/84".
• Avage menüü: Tööriistad -> Protsessor: "". Valige ATtiny84.
• Menüü Tööriistad all peaksite nägema kirjet Kell. Vaikimisi on kõik korras. Nii tarnivad ATtiny protsessorid 1 MHz sisemise kellaga.
• Valige menüüst Tööriistad port. Sa tahad "COM1".

5. samm: testimine, testimine: oma vooluringi leivaplaat

Kui te pole leivalaudadega tuttav … siis hankige see. See on ainus viis oma ahelaid testida ja veenduda, et need teevad seda, mida soovite. Soovitan seda isegi siis, kui ehitate sellist tuntud vooluringi, mis on testitud ja töötab. Tutvustate asjade paigutust, nii et kui ja kui midagi ebaõnnestub, on teil lihtsam veaotsingut teha.

Lisatud on võimalik leivaplaadi paigutus ja selle väikese vooluringi skeem. Ühendage vooluahel vastavalt joonisele.

LED -de ja elektrolüütkondensaatori sisestamisel pidage meeles, et suund loeb: peate negatiivse poole panema aku negatiivse poole ja positiivse poole asjade positiivsema poole poole. Valgusdioodide puhul põlevad need siis, kui ATTiny84a tihvt muutub positiivseks (või "HIGH"). Seega peaks valgusdioodide positiivne külg ühendama ATTiny84a sobiva tihvtiga.

LED -polaarsust käsitlevaid veebisaite on palju; ühe sellise õpetuse leiate siit: https://learn.sparkfun.com/tutorials/polarity/diod…. Lõppkokkuvõttes on parim viis, mille olen leidnud polaarsuse testimiseks, ühendada 120 -oomine takisti aku miinusesse, ühendada üks LED -i tihvti selle takisti teise otsa ja seejärel ühendada LED -i teine ots aku positiivse (tuntud ka kui VCC). Kui LED süttib, teate, milline tihvt on kumb.

100 mikrofaradi kondensaatori puhul on see elektrolüütiline kondensaator. Põhimõtteliselt tähendab see, et selle orientatsioon on samuti oluline. Negatiivne tihvt peaks olema märgistatud. Elimineerimisprotsessi abil saate aru saada, milline on positiivne tihvt:-). Ühendage see õigesti.

Takistitel, fotoelemendil ja väikesel ringikujulisel keraamilisel kondensaatoril pole polaarsust. Ühendage need soovitud suunas. Veenduge, et ühendate väikese keraamilise kondensaatori väga lähedal ATTiny84a VCC ja GND kontaktidele. Selle ülesanne on siluda ATtiny mikrokontrolleri kiireid voolutugevusi. See on täis toiteallika (patareide) pisikest laadimist, mis on väga kiiresti saadaval, kui mikrokontroller vajab seda mikrosekundi jooksul. See hoiab ära kiibi toitepinge langemise liiga madalaks tänu mööduvatele kiiretele voolutugevustele.

100 mikrofaradi elektrolüütkondensaator teeb sama, kuid suuremate intervallidega. Kuna see on õhukeste metallplaatide mähis, sisaldab see teatud sisemist takistust ja seega pole selle laeng nii kergesti kättesaadav. See võib olla kiire, tõsi, kuid mitte keraamilise ketta kondensaatori pakutava kiirusega.

Mõlemad kondensaatorid reageerivad mööduvatele voolutugevustele kiiremini kui patareid, mistõttu on need kaasas. On juhtunud, et mu vooluahelad on käitunud kummaliselt, kui need puuduvad. See võib olla väga salapärane, seega on need olulised.

Värskenda

Siin pole näidatud, kuid vajalik on 10K oomi takisti pin 4 -st Vcc -ni. Teil oleks hea seda installida. Kuid ma ei teinud seda ja ringkond töötas hästi. Ilma selleta riskite oma kiibile valede lähtestamistega.

6. samm: laadige eskiis üles

Nüüd on aeg visand laadida. Teeme need vilkurid!

Visandi lähtekoodi leiate aadressilt

• Haarake see ja laadige see Arduino tarkvarasse.
• MÄRKUS. Koodis on jaotis, mis näeb välja selline:

// --- DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG D-vvvv-UG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG // --- DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG D-vvvv-UG DEBUG DEBU DEB DEG / --- DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG D-vvvv-UG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG // --- DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG D-vvvv-UG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG DEBUG

Soovitan vahetada

#undef DEBUG

et

#define DEBUG

kuna tsükli ajastus on oluliselt lühenenud. Kui olete valmis SpookyEyesi päriselt kuvama, peaksite selle tagasi muutma ja uuesti üles laadima.

• Minge edasi ja tehke seda kohe. Selle lehe ülejäänud osas eeldatakse, et olete seda teinud.
• Veenduge, et olete järginud 4. sammu juhiseid: Arduino tugi ATtiny jaoks

• Nüüd ühendage oma tahvelarvutiga usbaspi Arduino pool. Soovite selle ühendada järgmiselt.

  • GND aku suhtes negatiivne
  • MOSI ATtiny tihvti 7 külge
  • MISO ATtiny tihvti 0 külge
  • SCK ATtiny tihvti 9 külge
  • RST ATtiny tihvti 4 külge
• Ühendage USBaspi teine ots arvuti USB -porti
• Ühendage aku või muu 5 V toiteallikas oma vooluahelaga.
• Laadige eskiis üles Arduino IDE abil (Sketch-> Upload). LED-id vilguvad, kuna mõnda ahela jaoks kasutatavat tihvti kasutatakse ka USBasp jaoks.

Kuidas visand töötab

Veenduge, et olete mõnevõrra valgusküllases ruumis, või suunake taskulambi valgus väikesele valgustundlikule takistile. Lülitage ahel sisse ja jälgige silmade LED -e. See on "päevavalguse" režiim. Nüüd, kui visand töötab, peaksite nägema järgmist. Pange tähele, et siin kirjeldatud koodipiirkonnad on tähistatud "BooKmarks", mitte reanumbritega, nii et saate neid jälgida. Nende vorm on järgmine: #BK.descriptive_string ("Nael B K Periood", siis mingi kirjeldav string). Näiteks esimene järjehoidja kannab nime "#BK. Hello" ja selle võib leida koodist, kus LED -id põlevad sekundiks, seejärel sekundiks tühjaks:

• Mõlemad valgusdioodid põlevad sekundiks, seejärel tühjenevad sekundiks. #BK. Tere
• Mõlemad pilgutavad aeglaselt 3 korda. See näitab, et ATtiny on seatud 1MHz kiirusele. #BK.check_time * Vt MÄRKUS A allpool.
• Paus sekundiks.
• Seejärel vilguvad kaks korda kiiresti.
• Paus sekundiks.
• Nüüd olete silmus () #BK.loop. Pidage meeles, et tund on nüüd vaid 10 sekundit.

"Riiv" on välja lülitatud. Ja HOUR_millis (== 1 tund, tavarežiimis) pole veel aega möödas. Niisiis, jätame kõik mööda, kuni jõuame #BK.indicate_duration. Siiani oleme null tunnis, seega välgutame silmi 0 korda.

• See jätkub, kuni jõuame HOUR_millis sekundini (10 sekundit DEBUG -režiimis).
• Seejärel pilgutage kolm korda kiiresti. #BK.time_management
• Lisage veel üks tund, suurendades muutujat latch_time_off

• Seejärel hüpake kuni #BK.indicate_duration. Seal vilgutame jooksvate "tundide" arvu. See number on salvestatud EEPROM -i, nii et see on saadaval isegi siis, kui kiipilt vool välja võetakse.

  • Meie esimene tund valguses on lõppenud. Seega vilgutame korra, lühidalt.
  • Seejärel tehke paus 2 sekundit.

• Tagasi silmusesse ():

  • Nüüd kontrollime iga korduse kaudu, kas HOURS_milli aeg on möödas. Esimese mitme iteratsiooni korral (DEBUGis) pole seda tehtud. Nii et me ei vilguta 3 korda.
  • Liigume alla #BK.indicate_duration ja vilgutame kiiresti loendatud tundide arvu, mis oleme olnud valguses, mis salvestatakse taas EEPROM -i asukohta 0.
  • See jätkub kaua.

  • Pange tähele, et kui number EEPROMi asukohas 0 on piisavalt suur, muutub silmus lihtsalt järgmiseks:

    • Välgutage 3 korda mõistliku tempoga,
    • Välgutage kiiresti HOURS_milli arvu, mille oleme olnud valguses,
    • Oodake 2 sekundit,
    • korrata.

Nüüd pange sõrm valgustundliku takisti peale. Või lihtsalt kustutage tuled. Silmus muutub nüüd järgmiseks:

• Meie latch_time_off on möödunud üle tunni ja on pime, nii et #BK.check_the_light leiame, et on tõesti pime.
• Lülitame riivi sisse. See käivitab õudsed asjad igas silmus. Vaata SIIT KÕRVALT. Kood peaks olema üsna kirjeldav.
• Kui riiv on piisavalt kaua peal olnud, lülitame selle välja. Vt #BK.turn_spookiness_off.
• Nüüd läheme tagasi #BK.time_management juurde, nagu on öeldud "kolm korda kiiresti vilkuma".

Jookse päriselt

Ärge unustage visandit muuta #undef DEBUG.

MÄRKUS A

* MÄRKUS A: Kaasas on kood, mis määrab selle 8 MHz. Vt CLKPR = 0x00; kommenteeritud kood. Kui soovite seda teha (ja selle vooluringi jaoks pole selleks põhjust), muutke kindlasti menüükäsku Tööriistad-> Kell Arduino IDE.

Samm: leivaplaadilt jootmisahelale

Nüüd on aeg teha ringlustootmine! Hankige natuke joodetavat parfüümi; Mulle meeldib Radio Shacki kataloog #: 2760159, siin: https://www.radioshack.com/collections/prototyping…. Arvutiplaadi komponentide perfboardile ülekandmiseks on palju auke.

Ärge unustage lisada USBasp juhtmete sisestamiseks väikeseid pistikupesasid (programmeerimiseks)! Te vajate neid 5.

Valmistage kolju ette

Suunake oma kolju sellele, kuidas see maapinnale istub. Peate fototakisti jaoks augu puurima, et see tegelikult valgustaks:-). … Oluline samm! Samuti lõigake oma lemmiklõikamisvahendi abil kolju põhi lahti nii, et jääks ruumi trükkplaadile ja akudele. Lõigake see ainult 3 küljelt, nii et teete ukse.

Puurige auk selleni, et fototakisti saab pressida. Ilmselgelt saate õige suuruse saamiseks katsetada kolju väliskülge. Alustage oma harjutustega alati väikestest ja ärge puurige liiga kiiresti, et mitte tekitada augu ümber palju välku, mida peate noaga maha raseerima.

Puurige LED -ide jaoks silmadesse augud. Mõõtke neid hoolikalt, nii et LED -id sobivad pressiks. Panin oma valgusdioodid seestpoolt sisse ja kuna siseruumides töötamiseks ei olnud palju vaba ruumi, tilgutasin LED -i tagaküljele lihtsalt veidi kuumsulamliimi väikese lisakindlustusena.

Samuti olin ettevaatlik, et katta üks juhtmestik igale LED-le termokahanevas torus.

Pange vooluring sisse

Kuna kolju lihtsalt istub seal, ei olnud ma trükkplaadi paigaldamisel eriti ettevaatlik. Veendusin, et aku läks põhja ja seal ei oleks lühiseid. Kui juhtmed on ühendatud, sisestatud ja toitega ühendatud, sulgesin ipt up ja panin alumisele klapile kuuma sulavliimi.

Veenduge, et valgusdioodide ja fototakisti juhtmed oleksid pikad, et saaksite trükkplaadi ümberprogrammeerimiseks välja tõmmata.

8. samm: Spoooooky Eyes !!!! Oooooooo !!

Ok, nüüd on kõik. Teie õudsed silmad lülituvad hämaras sisse, kuvatakse trikkide jaoks 4 tundi, seejärel lülitatakse patareide säästmiseks välja. See jääb välja kuni järgmise õhtuni. Seda tehakse TOTAL_RUN_HOURS tundi, seega valmistage see väärtus visandis hoolikalt ette. Kuna mul on MAX_RUNTIME vaikimisi 4 tundi, tähendab TOTAL_RUN_HOURS 40 tundi, et see kestab 10 päeva.

Kui keegi otsustab, et see on teie jaoks liiga maitsev, ja viib selle koju, lõpetab SpookyEyes oma jooksu ja vaikib ning kummitab igavesti nende hinge. Piisab, kui öelda, et vargad teeksid hästi, kui väldiksid oma SpookyEyesi kolju võtmist!

Pange oma SpookyEyes hooajaks eemale. Järgmisel aastal laadige lihtsalt visand uuesti üles ja SpookyEyes ärkab ellu! Kui õudne see on? Ooooooo !!!!

Täiustused

Ilmselt oleksin pidanud ATtiny päeva jooksul magama panema. Alandatuna tõmbab see väga vähe voolu.

Oleksin pidanud panema 10K oomi takisti tihvtile 4. See hoiab vooluringi salapäraselt lähtestamast. Mingeid probleeme mul siiski polnud. Kuid seda tuleks teha, et see oleks õige.

Patareitoitega

Mulle meeldib ATtiny84. See on suurepärane väike kiip väikese võimsusega vooluringi jaoks. Muidugi, sellel pole Arduino ATmega328p ja selle sarnaste funktsioonide Serial.print () võimalusi, kuid te võite siluda teatud viisil vilkuma, et öelda teile, mis teie vooluahelas toimub, silumiseks. Sellega pole raske töötada.

Loodan, et leidsite selle juhendatava… juhendatava!