Com comunicar - se amb un artefacte aliè o. . .: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Per AndyGadget Segueix-ne més per l'autor:

*** Trobades properes del tipus Curiously Minty. ***

Aquest instructiu us mostrarà com construir una versió Altoids de la nau mare "Trobades properes" i com interactuar-hi. Pot ser un entrenament vital per a aquell dia en què el White White Beam vingui a absorbir-vos fins allò desconegut.

També us presentarà el xip de microcontrolador PicAxe i un mètode per perforar forats perfectament espaiats en xapa fina. He mantingut les instruccions de construcció bastant concises, però les fotos mostren tot pas a pas.

Pas 1: la matriu de LED

Si no esteu familiaritzat amb la soldadura, hi ha una guia fantàstica AQUÍ. No estaria d'acord amb un punt que hi ha: la soldadura sense plom pot estar bé per a la salut, però és una brossa per soldar. Aconseguiu un rodet gran i bo de 60/40 estany / plom (mentre pugueu) i organitzeu una extracció eficient de fums. La majoria dels LEDs són MOLT brillants en un angle de visió molt reduït. Aquí he utilitzat LED de pla gran angular que donen la mateixa llum, però que es distribueixen en un rang molt més ampli que permetrà apreciar-ho des de tots els angles. El vídeo realment no fa justícia a la brillantor i la claredat dels LED. Són brillants fins i tot a la llum del dia. També el parpelleig inicial és un artefacte. Els LED estan intermitents sense problemes. Els 12 LED estan disposats en tres bancs de 4, cosa que proporciona 7 possibles patrons d’il·luminació. Hauria estat bo tenir-ne més, però volia ser senzill i utilitzar específicament el xip PicAxe 08m. El full de càlcul mostra la forma en què s’organitzen els colors i els bancs del LED. Per a la matriu de LED necessitareu: -

• 3 LEDs vermells, 3 LEDs blaus, 3 LEDs verds, 3 LEDs grocs.
• Resistències de 6 x 180R (marró, gris, marró) per als LED vermells i grocs.
• 3 x 220R resistències (vermell, vermell, marró) per als LED blaus.
• 3 resistències 330R (taronja, taronja, marró) per als LED verds.
• Làmina de coure de 18 x 15 forats.
• Tallador de puntes (o una broca de 5 mm o un ganivet artesanal).
• Retalls de tauler llis i filferro d'enllaç.

Els resistors poden ser d’1 / 8 watts o 1/4 watts, 5%, 2% o 1%. Hi ha molts factors que influeixen en la brillantor d’un LED, així que vaig escollir aquests valors empíricament (és a dir, el que semblava correcte) per equilibrar la brillantor, amb un càlcul ràpid per obtenir el corrent correcte. Estan funcionant al voltant de 12 mA. Talla 4 tires de tauler simple simple. Aquests han d’actuar com a espaiadors per donar joc a les resistències quan la matriu està muntada a la tapa de llauna. Vaig posar punts de tinta a cadascun perquè no es barregessin. Introduïu els LEDs tal com es mostra amb els colors en l'ordre correcte i amb els ànodes (cama curta - elèctrode gran) a la part superior. Els ànodes estaran tots connectats a la tensió d'alimentació. Els càtodes s'uniran en bancs i es canviaran a Gnd amb transistors. Soldeu-los i retalleu les potes. Talleu les pistes amb el tallador frontal i soldeu-les a les resistències. La taula següent mostra a quin LED va, a quina resistència i a quina sortida del PicAxe està connectat (X, Y o Z).

Columna 1 Columna 2 Columna 3 Columna 4Red X 180 Yel Y 180 Grn Z 330 Blu Y 220Yel Y 180 Grn Z 330 Blu X 220 Red Z 180Blu Z 180 Red X 180 Grn Y 330 Yel X 180A continuació, podeu soldar acuradament els dos enllaços de fil nu que connecten els ànodes comuns i, a continuació, connectar els càtodes LED a bancs amb fil d’enllaç (cables verds, grocs, blaus) i afegir cables voladors que aniran al tauler de control. També heu d’afegir un cable de subministrament (vermell) als ànodes. Proveu amb cura el conjunt aplicant 5V al cable vermell i posant a terra cada banc al seu torn. Cada connexió hauria d’il·luminar 4 LED diferents. Si funciona, heu completat el tauler de matriu de LED.

Pas 2: construir el fuselatge de la nau mare

Fem una pausa per respirar els fums de soldadura i preparem la llauna. Estic en deute amb SteveAstroUK per presentar-me el mètode que descric aquí. Sense el seu consell, aquest projecte no seria ni tan bon punt. Necessitareu el següent: -

• Altoids. El millor de comprar una caixa del projecte Altoids és que obtingueu Mint gratis: traieu-los primer.
• Una broca de banc amb una broca petita (he utilitzat 1,5 mm) i una broca de graons.
• Un tros de ferralla Veroboard (20 x 14 forats).
• Retolador i cinta adhesiva de doble cara.

1) Marqueu la matriu del forat al tauler verbo, poseu tires de cinta de doble cara a l’altra cara i enganxeu-la centralment a la part superior de la llauna. Preneu-ho tot fermament, però no tan fort com per distorsionar la llauna. 2) Utilitzeu el bit petit, foradeu els pilots pels punts marcats. Utilitzeu una mica agut a una velocitat de trepant lenta i apliqueu només una pressió molt lleugera. Els forats veroboard us permeten centrar el bit exactament abans de trepar. 3) Utilitzeu el bit de pas, de nou a velocitat lenta, per ampliar els forats a 6 mm (1/4 "). El meu bit de pas provenia d'eBay: 15 quid (25 Dòlars) per a tres bits de rang de mides. De nou, utilitzeu una velocitat lenta i una pressió molt lleugera. 4) Gireu la tapa i col·loqueu-la sobre una peça de ferralla amb un forat lleugerament més gran que els forats LED. Baixeu amb molta cura el trepant de graons. de manera que el pas de 8 mm (3/8 ") treu el nus del costat rugós. No treieu la tapa. Ara hauríeu de tenir una llauna Altoids amb una matriu de 12 forats perfectament alineats i perfectament nets que la vostra matriu de LEDs s’adaptarà a la primera vegada.

Pas 3: la placa del controlador

Per al circuit de controladors necessitareu: -

• Microcontrolador PicAxe 08M i endoll DIL de 8 pins.
• 3 transistors d'alt guany NPN. Vaig fer servir BCX38C darlingtons. (Altres funcionaran però revisaran els pinouts).
• 4 x 47K resistències 1 / 8W o 1/4 (groc, violeta, taronja).
• 1 x 10K resistència (marró, negre, taronja).
• 1 x 22K resistència (vermell, vermell, taronja).
• 1 x condensador de 16V de 0,1 microfarad.
• 2 interruptors de canya en miniatura.
• Suport de bateria pla de 3 x AAA.
• Sonda piezo subminiatura. La vaig recuperar des d'una antiga placa base de PC. Donava un so millor que els més grans, possiblement per la seva impedància més baixa.
• Capçalera SIL si esteu programant el circuit al xip.

Es tracta d’un circuit molt senzill però que es fa una mica més difícil perquè s’ha d’encaixar en un espai reduït. Tingueu especial cura de col·locar els enllaços de fil que s'uneixen a les diferents tires de potència. Col·loqueu el connector de la bateria i les dues taules al seu lloc a la llauna perquè pugueu jutjar quina longitud voleu fer els cables de connexió. Les tres connexions del controlador a la placa de matriu LED poden ser en qualsevol seqüència.^{(La primera foto es va fer des d'un angle lleuger i les pistes i els pins IC no semblen alinear-se. Ho tornaré a fer quan tingui l'oportunitat.)}He utilitzat interruptors reed perquè m’agradava la idea de no tenir cap botó a la funda; Activar alguna cosa mitjançant un camp magnètic és molt més tècnic. Una de les canyes canvia l'alimentació i l'altra és una entrada al xip que s'interroga per alterar el flux del programa. Definitivament utilitzaré la idea de commutació magnètica en altres projectes. Un cop tot estigui connectat, apliqueu cinta aïllant a l’interior de la llauna, només per evitar aquells curtcircuits desagradables que puguin convertir la vostra meravella electrònica en una brossa. Localitzeu els taulers i pegueu-los amb uns quants dolls de cola calenta. Això té l'avantatge de ser segur, però podeu aprofitar-lo si realment necessiteu treure els taulers.

Pas 4: el programa i el microcontrolador

En elogi del PicAxe

PicAxe es va desenvolupar inicialment per al mercat educatiu a les escoles del Regne Unit, però està sent àmpliament utilitzat pels aficionats. El xip PicAxe es basa en diversos PIC, però amb codi d’arrencada per enllaçar als programes compilats i gestionar el costat de la programació. Ofereixen tots els gustos d’aquest sorprenent paquet de 8 pins fins a 40 pins complet. Consulteu els manuals i fulls de dades del lloc PicAxe per veure les funcions completes. La programació del xip es fa mitjançant un enllaç sèrie i es fa en circuit. Triga uns 20 segons i ni tan sols haureu de desconnectar el cable per executar el programa. He estat en electrònica des de principis dels vuitanta i mai he trobat un entorn de programació on el cicle de codificació / simulació / demostració sigui tan senzill. La documentació i el suport del fòrum són excel·lents i hi ha molts entusiastes de la robòtica que utilitzen els xips. El control de servos, steppers, ADC, etc. s’inclouen en el llenguatge de programació similar a BASIC, així com en una gran quantitat d’altres avantatges. També podeu simular el circuit abans de construir i fer depuracions en temps real en un controlador en execució. A continuació es mostra el codi d’aquest projecte, que he inclòs com a document de Word, així com el format natiu de PicAxe Programming Editor. El funcionament del codi està força ben comentat, però si voleu examinar-lo amb més detall, descarregueu el manual de referència del programari PicAxe. Carregueu el fitxer. BAS a l'Editor de programació, connecteu el cable sèrie als pins de programació i premeu "Programa". 20 segons més tard, el vostre intrús alienígena estarà assegut allà esperant a comunicar-vos.