हैक करने योग्य क्रिसमस कार्ड और आभूषण: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:24

पलक झपकते और बीप करने वाले हॉलिडे कार्ड ने हमें हमेशा मोहित किया है। यह हमारा हैक करने योग्य DIY संस्करण है जिसे ATtiny13A और कुछ एल ई डी के साथ बनाया गया है - पेड़ में एक छोटा प्रकाश शो चलाने के लिए बटन दबाएं। हम इन्हें इस साल मित्रों और परिवार को भेज रहे हैं। यह एक हस्तनिर्मित, हैक करने योग्य उपहार है, और इसे बनाने में बहुत मज़ा आया। यह निर्देशयोग्य हमारे डिज़ाइन की व्याख्या करता है, फिर आप ओपन सोर्स फ़ाइलों को पकड़ सकते हैं और अपना स्वयं का निर्माण कर सकते हैं।

यह कार्ड वेलेमैन के चमचमाते क्रिसमस ट्री आभूषण किट और एडफ्रूट प्रॉमिस के किट-बिज़ संदर्भ के लिए भी एक श्रद्धांजलि है। (क्या आप जानते हैं कि वेलेमैन के पास निक्सी ट्यूब क्लॉक किट है? वाक़ई!)

आप हमारे कार्ड की एक प्रति सीड स्टूडियो से खरीद सकते हैं। इकट्ठे कार्ड ($ 15) हैं, और साहसी सोल्डर के लिए एक किट $ 12 है। आप इस लेख को डेंजरसप्रोटोटाइप्स डॉट कॉम पर मूल स्वरूपण के साथ भी देख सकते हैं।

चरण 1: हार्डवेयर - ATtiny13A

योजनाबद्ध और पीसीबी को कैडसॉफ्ट ईगल के फ्रीवेयर संस्करण के साथ बनाया गया था। प्रोजेक्ट Google कोड पृष्ठ पर नवीनतम डिज़ाइन फ़ाइलें और फ़र्मवेयर डाउनलोड करें।

AVR ATTINY-13A

एक छोटा ATMEL ATtiny13A माइक्रोकंट्रोलर (IC1) सर्किट का दिमाग है। एक पिन (पीडब्लूएम) रोशनी को झपकाता है, अधिकांश अन्य पिन प्रोग्रामिंग और पावर के लिए उपयोग किए जाते हैं। आप 555 टाइमर या असतत घटकों के साथ समान प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन हमारा लक्ष्य एक नए माइक्रोकंट्रोलर परिवार के बारे में सीखना और हैक करना आसान बनाना है।

रीसेट पिन को ऊंचा रखने के लिए ATtiny को 10K पुल-अप रेसिस्टर (R1) की आवश्यकता होती है, एक मिनी स्पर्श स्विच (S1) अस्थायी रूप से रीसेट पिन को जमीन से जोड़कर ATtiny को रीसेट करता है। एक 0.1uF संधारित्र (C1) बिजली की आपूर्ति से चिप को अलग करता है।

चरण 2: हार्डवेयर - प्रोग्रामिंग और बैटरी

ATtiny माइक्रोकंट्रोलर्स को सिक्स-पिन इन सिस्टम प्रोग्रामिंग (ISP) कनेक्शन के माध्यम से प्रोग्राम किया जाता है। ISP हेडर कार्ड के पीछे की ओर उन्मुख होता है। हमने बोर्ड पर पिन हेडर को टांका लगाने से बचने के लिए एक प्रोग्रामिंग जांच की।

पीसीबी के पीछे एक 3 वोल्ट, 20 मिमी लिथियम सिक्का सेल (बीएटी 1) द्वारा बिजली की आपूर्ति की जाती है। धारक को 2025 या 2032 सिक्का सेल के साथ काम करना चाहिए। ATtiny 1.8 वोल्ट तक, वोल्टेज की एक सीमा पर काम करेगा।

चरण 3: हार्डवेयर - ट्री एलईडी

ट्री एल ई डी

हमारे छोटे, टिमटिमाते क्रिसमस ट्री लाइट्स 0805 सरफेस माउंट एलईडी (LED1-10) हैं। प्रत्येक एलईडी में एक वर्तमान सीमित अवरोधक (R3-12) होता है। हमने विकास के दौरान ३९०ohm प्रतिरोधों का उपयोग किया, ३ वोल्ट पर लगभग ३mA, और ५ वोल्ट पर ८mA। बैटरी द्वारा संचालित होने पर सभी 10 एलईडी एक साथ लगभग 30mA का उपयोग करते हैं।

30mA ATtiny पिन पर स्रोत या सिंक के लिए बहुत अधिक चालू है। इसके बजाय, एक NPN ट्रांजिस्टर (T1) एलईडी के ग्राउंड कनेक्शन को स्विच करता है। माइक्रोकंट्रोलर पिन से कितना करंट खींचा जाता है, इसे सीमित करने के लिए ट्रांजिस्टर को एक बेस रेसिस्टर (R2) की भी आवश्यकता होती है। LED को सही दिशा में कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है या वे प्रकाश नहीं करेंगे। थ्रू-होल एलईडी में आमतौर पर एक लंबी लीड होती है जो सकारात्मक आपूर्ति पक्ष (एनोड) को इंगित करती है। ग्राउंड कनेक्शन (कैथोड) को इंगित करने के लिए एसएमडी एल ई डी में एक हरा किनारा होता है, और कभी-कभी पीठ पर एक तीर होता है। यह चार्ट प्रत्येक एलईडी के लिए सही ओरिएंटेशन दिखाता है, ग्राउंड कनेक्शन को तीर के समान दिशा में इंगित करना चाहिए।

चरण 4: हार्डवेयर - पीसीबी और पार्टलिस्ट

योजनाबद्ध और पीसीबी को कैडसॉफ्ट ईगल के फ्रीवेयर संस्करण के साथ बनाया गया था। प्रोजेक्ट Google कोड पृष्ठ पर नवीनतम डिज़ाइन फ़ाइलें और फ़र्मवेयर डाउनलोड करें। हमने पीसीबी को सीड स्टूडियो की प्रचार सेवा के साथ बनाया है, हमारे आदेश से अतिरिक्त बोर्ड सीड स्टोर में हैं। हमें हरे रंग के पीसीबी की उम्मीद थी, लेकिन काला हो गया - अंतिम पीसीबी लाल होगा।

क्रिसमस थीम बनाने के लिए हमने वायस, कंपोनेंट्स और सिल्क स्क्रीन का इस्तेमाल किया। यह हमारी पहली कोशिश है, शायद यह एक छुट्टी परंपरा बन जाएगी जिसे हम साल दर साल सुधारते हैं। अंतिम पीसीबी में पेड़ पर दिखाई देने वाली चांदी की शीशी होनी चाहिए, हमने उन्हें प्रोटोटाइप पर काफी बड़ा नहीं बनाया। हमने वर्ष को भी हटा दिया है, इसलिए यदि इसे क्रिसमस के लिए समय पर वितरित नहीं किया जाता है तो इसे बाद में फिर से उपयोग किया जा सकता है।

यह एक दो-परत पीसीबी है जिसमें दोनों तरफ भाग होते हैं। हमने माइक्रोकंट्रोलर (IC1) और स्विच (S1) जैसे बड़े हिस्सों को मिलाते हुए मोर्चे पर शुरुआत की, फिर रेसिस्टर्स और कैपेसिटर जैसे छोटे पैसिव जोड़े। बैटरी धारक पीसीबी के पीछे चला जाता है, हमने इसे अंतिम रूप से मिलाप किया ताकि काम की सतह सपाट और स्थिर रहे जबकि हमने सामने की तरफ काम किया।

यदि आप पीसीबी को स्वयं सोल्डर कर रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि आपके पास घटकों को रखने और रखने के लिए नुकीले सिरों वाले चिमटी हैं। आपको हर चीज को प्रवाहित करने के लिए फ्लक्स और किसी भी अतिरिक्त मिलाप को साफ करने के लिए तांबे की बाती की भी आवश्यकता होगी। हम लगभग हर चीज के लिए ब्लू-टैक का उपयोग करते हैं।

हिस्सों की सूची

नाम	मात्रा	मान (आकार)
आईसी1	1	AVR ATtiny13A (SOIC-8)
सी 1	1	0.1uf संधारित्र (0805)
टी1	1	NPN 200ma+ 100hfe+ ट्रांजिस्टर (SOT23)
आर 1	1	१०,००० ओम (10K) रोकनेवाला (०८०५)
R2-R12	10	390 ओम (390R) रोकनेवाला (0805)
एलईडी1-10	10	एलईडी, विभिन्न रंग (0805)
एस 1	1	मिनी स्पर्श स्विच (एसएमडी)
बल्ला	1	20 मिमी बैटरी धारक (एसएमडी)
कक्ष	1	20 मिमी बैटरी (सीआर -2025)

चरण 5: फर्मवेयर

फर्मवेयर को AVRStudio के साथ ओपन सोर्स AVR-GCC कंपाइलर का उपयोग करके C में लिखा गया है। प्रोजेक्ट Google कोड पृष्ठ पर नवीनतम डिज़ाइन फ़ाइलें और फ़र्मवेयर डाउनलोड करें। फर्मवेयर को 6pin ISP प्रोग्रामिंग हेडर के माध्यम से STK500 या USBtinyISP जैसी किसी चीज़ के साथ प्रोग्राम करें। एक तरफ ध्यान दें, हम इस परियोजना के लिए एक ओपन सोर्स कंपाइलर का उपयोग करने के बारे में वास्तव में उत्साहित हैं।

जब सर्किट पर बिजली लागू होती है, तो ATtiny एक साधारण प्रोग्राम चलाता है जो क्रिसमस ट्री की रोशनी को स्पंदित करता है। जब प्रोग्राम समाप्त हो जाता है, तो चिप तब तक सो जाता है जब तक कि यह एक बटन प्रेस या बैटरी परिवर्तन द्वारा रीसेट नहीं हो जाता।

लुप्त होती कार्यक्रम एल ई डी को मंद करने के लिए सॉफ्टवेयर पल्स-चौड़ाई मॉडुलन का उपयोग करता है। ATtiny13A में हार्डवेयर PWM है, लेकिन यह ISP पिन पर आउटपुट करता है जो पहले से ही कब्जा कर लिया गया है। प्रोग्रामिंग पिन को अन्य कार्यों के साथ साझा करना संभव है, क्या हम इस परियोजना पर ऐसा करने के लिए तैयार नहीं थे।

जब प्रोग्राम पूरा हो जाता है, तो चिप हमेशा के लिए सो जाती है। यह कई माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्राम से अलग है जो एक पिन चेंज इंटरप्ट पर स्लीप से फिर से शुरू होता है। एक बटन प्रेस ATtiny को रीसेट करता है और प्रोग्राम को फिर से शुरू करता है।

चरण 6: इसे और आगे ले जाना

हमारे पास भविष्य के हॉलिडे कार्ड के लिए बहुत सारे विचार हैं - कई एलईडी चैनल, रंग बदलने वाले एलईडी, ध्वनि, एक्सेलेरोमीटर नियंत्रण, कैपेसिटिव टच सेंसिंग, एलसीडी स्क्रीन, ईपेपर, उत्सव में कटे हुए पीसीबी, और बहुत कुछ। हमने इस प्रोजेक्ट में बूटलोडर का उपयोग नहीं किया है, लेकिन यहां संभावित विकल्पों की चर्चा है।

आप क्या करेंगे? क्या आपके पास इस कार्ड के लिए कोई हैक है, या भविष्य के कार्ड के लिए विचार हैं?एक प्राप्त करें

सीड स्टूडियो में कार्ड असेंबल किया गया है, या किट के रूप में है। किट में 0805-आकार के सतह माउंट भाग शामिल हैं, यह सभी के लिए नहीं है। किट के रूप में पेश किया जाने वाला यह हमारा पहला प्रोजेक्ट है, हम यह देखने के लिए उत्साहित हैं कि SMD किट में कितने लोग रुचि रखते हैं। यह एक बहुत ही सीमित रन होगा, शायद कुल 100-200, तो अपना जल्दी प्राप्त करें!

• हमारे ओपन सोर्स डिज़ाइन फ़ाइलों और फ़र्मवेयर से अपना कार्ड बनाएं।
• सीड स्टूडियो में एक इकट्ठे कार्ड की कीमत $15 है। पीसीबी लाल होगा। फर्मवेयर क्रमादेशित और बैटरी शामिल।
• सीड स्टूडियो में एक किट $12 है। पीसीबी लाल होगा। फर्मवेयर क्रमादेशित और बैटरी शामिल।

हम क्रिसमस के लिए समय पर ऑर्डर वितरित करना चाहते हैं, लेकिन एक महत्वपूर्ण संभावना है कि ऐसा नहीं हो सकता है। सीड स्टूडियो पहले से ही कम संख्या में कार्ड पर काम कर रहा है, जिससे डिलीवरी में तेजी लाने में मदद मिलेगी। उम्मीद है कि वे क्रिसमस के लिए समय पर पहुंचेंगे, लेकिन डिलीवरी वास्तव में तंग होगी। जैसे ही हम उन्हें प्राप्त करेंगे हम विनिर्माण अपडेट पोस्ट करेंगे।

सिल्वर, सोल्डर हॉलिडे लो!