USB көзөмөлдөгөн мини лава чырактары: 9 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул нускоочу USB клавиатурасынан USB кубатталган жана башкарылуучу лава лампаларынын жана эки Think Geek USB лава лампасынын клавиатура диоддору менен башкарылган жөнөкөй транзистордук релелик которуу схемасын колдонууну сүрөттөйт. Бул USB туташуусунан минималдуу акчага (0 доллардан 40 долларга чейин, керексиз коллекцияңызга жараша) үч кечигүү өчүргүчтү (120 вольтко, 0,5 амперге чейин) башкаруунун жөнөкөй жолун көрсөтөт. USB сериялык башкаруу драйверин же микроконтроллерди программалоо. Программаны көзөмөлдөө үчүн колдонула турган символдорду тере турган 100дөн ашык киргизүү үчүн клавиатура баскычтарын колдонсоңуз болот (randofo менен Дэвид Меррилл сүрөттөгөндөй, бирок бул ыкма бул долбоор үчүн колдонулган эмес. Бул долбоор катары ойлонулган) Менин досум Крис Лашерге биоинформатика боюнча магистратура программасынын башталышын эскерүү үчүн белек. Крис көп программалоо менен алектенет жана Прагматикалык / Агиль программалоонун жактоочусу болуп саналат, анын бирдиктүү тестирлөө. Программанын бирдиктүү тесттери иштеп жатат, алардын ийгиликтүү же ийгиликсиз экенин билүү жагымдуу жана кайсынысы басымдуулук кылат. Белгилүү болгондой, кээ бир прагматикалык программисттер бирдиктүү тестирлөөнүн алкагынан толук көлөмдүү лава лампаларын көзөмөлдөө аркылуу пикир системасын түзүшкөн. Даяр болгон үйдү көзөмөлдөөчү приборлор (алардын баасы 60 доллардан жогору). Лампалар аларга сыноолордун өтүп же өтпөй калганын көрүүгө мүмкүндүк берди, жана акырындык менен бир лампага ысытуу аларга кайсынысын көрүүгө мүмкүнчүлүк берди тлар басымдуу болгон. Бул сонун идея, бирок мен Криске бир нерсе кылгым келди: 1) USB менен иштеген эки кичинекей лава лампасын көзөмөлдөйт, 2) Кристин кооз жаңы ноутбугу өчүрүлөт жана USB аркылуу интерфейси (жаңы компьютерлерде эски порттор жок, Өзгөчө ноутбуктар), 3) бир аз үйдө жана хакерлерге ылайыктуу болмок, 4) арзаныраак болмок. USBден сериялык порт конвертерине релелерди айдоо жөнөкөй чечим болуп көрүнөт. Сериялык порт көзөмөлдөө долбоорлору үчүн онлайнда көптөгөн схемалар бар. Мен адаптациялаган эң сонун долбоор https://www.windmeadow.com/node/4 дарегинде болгон. Тилекке каршы, дээрлик бардык USB сериялык түзмөктөрдө бул схемаларды колдонуу үчүн зарыл болгон бит деңгээлинин төмөн түшүүсүнө (башкаруу линияларынын кол менен которулушуна) жол берилбейт. Дагы бир ыкма - USB интерфейс схемасын сатып алуу же микроконтроллерден куруу. Кандай болбосун, долбоор микроконтроллердин жана драйверлердин жакшы иштешин талап кылат (ал тургай мурунтан бар болгон адам интерфейсинин драйверлерин же алдын ала даярдалган контроллерди колдонуп). Мен бул маселени куткарылган USB клавиатурасы менен чечүүнү чечтим, анткени алар салыштырмалуу арзан. жана үч жөнөкөй күйгүзүү/өчүрүү үчүн керектүү нерселердин бардыгын камтыйт, сандар, шапкалар жана жылдыруу кулпу диоддору. Linuxтун астында LEDлерди программадан же буйрук сабынан которуунун көптөгөн механизмдери бар (бирөө Cryptonomiconдо да айтылат). Setled эң жөнөкөй жана дээрлик бардык машиналарга алдын ала орнотулган, ledd кардар-сервер моделине курулган, ал тургай Ruby программалоо тилинде модулу бар. Windows жана Mac OS жана башка программалоо тилдеринде окшош механизмдер болушу керек - эгерде сиз башка ОСте же программалоо тилдеринде клавиатура диоддорун алмаштырууну билсеңиз, комментарийге жазыңыз! Мен Криске белегин бердим, азыр ал анын бирдиктүү тесттер өтүп жатат, анын жаңы бөлүмүндөгү бардык программисттер анын кандай сонун DIY жасоочу экенин биле алышат.

1 -кадам: Бөлүктөрдүн тизмеси

2 USB лава лампасы (Thinkgeek же froogle'ден ~ $ 10) 1 USB клавиатурасы (алма клавиатурасы эки USB джекти куткарып калууга мүмкүндүк берет, бул "кедейдин USB уячасынын" кадамында тизмеленген хакерликти керексиз кылат) кырылган клавиатура үчүн $ 0 бир же эки өлүк ачкыч менен, 4 долларга чейин онлайнда (https://froogle.google.com/froogle?q=usb%20keyboard) 30 долларга чейин эң жакшы сатып алууда) 2 камыштуу реле (Radio Shack #275-233 $ 3.00, Mouser #677-OMR-112H $ 1.54) бардык башка электр компоненттери бир нече долларга гана турушу керек. 2 транзистор (2N2222 сыяктуу) (Radio Shack #276-1617, Mouser #511-2N2222A) 2 резистор (Radio Shack #271-1124, Mouser #291-4.7k, сары-кызгылт-кызыл-алтын топтор) 4 диод, 1N404 сыяктуу бир нерсе (Radio Shack #276-1103, Mouser #512-1N414B) 1 кубат которгуч (SPST) бир аз зым1 перфорборд (Radio Shack #276-1395) 1 Альтоидтер жупуну картон, тунуктук/үстүңкү фильм Тасмалар: ширетүүчү темир жана / же зым оролуучу курал жана зымдуу ремел куралы же кол куралы жана чыдамдуу рилл жана битса санариптик мультиметрлүү жана жашыл стрелка маркасы Билим жана көндүмдөр: Негизги ширетүү жана электроника боюнча билим. Мен эгер сиз электрониканы баштоочу болсоңуз жана микросхемалардын кантип иштээрин билгиңиз келсе, Forest Mimmдин китебин сунуштайм: Бул долбоор эки кечте жана түштөн кийин, анын ичинде көйгөйлөрдү чечүүнү талап кылды.

2 -кадам: Клавиатура Evisceration

Клавиатураңызды мүмкүн болушунча зыян келтирбестен бөлүп алыңыз. Мен жаткан клавиатура Dex-MKB101 моделинин Dynex мультимедиялык USB клавиатурасы болчу. Бөлүштүрүүдө абайлаңыз, көбүнчө колдонулган ичке зымдарды сындырбаңыз. Сиз клавиатураны ачкандан кийин экинчи сүрөттө окшош нерсени көрүшүңүз керек. Сиз схеманын корпусун жана тактаны LED менен куткаргыңыз келет (көбүнчө ошол эле схемада) жана көлөмдүү клавиатураны жоготуп алыңыз. Клавиатуранын ачкычын алмаштыруучу жука пластикалык пленканы ажыратсаңыз болот же башкача түрдө негизги схемага зыян келтирбестен клавиатуранын өчүргүчтөрүн кесип салсаңыз болот деп үмүттөнөбүз. Мен тактаны бошотуу үчүн пластмассаны кесип салышым керек болчу, бирок бүтүргөндөн кийин клавиатураны туташтырып, аны таанып, жылаңач диоддорду ошол эле компьютерге туташтырылган башка функционалдык клавиатуранын кулпу баскычтары менен алмаштырышыңыз керек. Сизде бир нече клавиатура болушу мүмкүн, USB жана эмес, көпчүлүк заманбап операциялык тутумдар менен бир убакта туташтырылган жана алар бири -биринин caps lock жана башка кулпу ачкычтарын иштетет. Бул жерде мен жылаңач микросхемаларды туташтыруу менен компьютериңизди бузуп же жок кылсаңыз болот деп айтышым керек. Абайлаңыз жана кылдаттык менен улантыңыз. Эгерде сиз тынчсызданып жатсаңыз, арзан USB борбору менен текшериңиз. Башка жагынан алганда, бул схеманы оңдоп жатканда, мен ар кандай нерселерди сынап көрдүм, анын ичинде жандуу микросхемаларды кайра туташтыруу, жана ноутбугум дагы эле иштебей калды.

3 -кадам: Байкуштун USB плагин

Мен лава лампаларындагы USB штепсельдерин өзүнчө колдонулушу үчүн жана USB лава чырак контроллери модулдук болушу үчүн жок кылгым келген жок (лампалардын ордуна башка түзмөктөрдү күйгүзүп жана өчүрүү мүмкүн). Эгерде сиз акыркы баскычта алманын клавиатурасын ажыратып койсоңуз, анда сиз колдоно турган эки аял USB-A джекси болмок, жана бул кадамды өткөрүп жибере аласыз. Сиз ошондой эле USB-A ургаачы аялдарын чычкандан сатып ала аласыз же запастагы USB хабдан куткара аласыз. Мен арзан жана жөнөкөй вариант менен барууну чечтим - кээ бир сызыктуу зымдан жасалган жөнөкөй USB уячасы (каалаган жука зым жетиштүү болмок), бир аз перформат, ошондой эле жылуулоо үчүн кагаз жана тунук пленка. USB штепсельдеринин ичине кирүү үчүн бир аз перформатты кесип, тешиктерге зым кошуп, сайгычты сууруп салбаңыз жана +5V жана штепселдеги жерге туташтыргычтар менен байланышууга мүмкүндүк бериңиз ("pinouts караңыз" Тизмени жасаңыз "кайсы туташуу үчүн кадам). Андан кийин тактайдын бир жагын жабуу үчүн тунуктук пленкасын кесиңиз, ошондо perfboard зымы сайгычтын металл корпусуна кысылып калбайт. Бул изоляцияланган тактаны USB сайгычына тыгып, мультиметр менен зымдар жакшы контакт түзөрүн жана кыска эмес экенин ырастаңыз. Бул USB лава лампалары схемага кантип туташкан. Бул долбоор үчүн бул жакыр кишинин экөөнү бирдей перформаттын башына баш кылып жасаңыз (сүрөттү караңыз). Жыйындын жүрүшүндө, бул коннектордо USB плагининин экөөнүн тең кармалганын көрөсүз.

4 -кадам: Корпусту жана Perfboardду кесип салыңыз

Анын корпусунда долбооруңуздун схемасын аныктаңыз. Мен дайыма популярдуу болгон Altoids калайын колдондум. Altoids калайынын артындагы чоң SPST которгуч үчүн тешик жасаңыз, бирөө клавиатура USB кабелинин алдыңкы жагында жана USB лава лампасынын капталдарында эки тешик. USB кабелдери батышы үчүн ачкыч тешиктерин дремел кесүүчү дөңгөлөгү же колу менен алдыңкы жана каптал тешиктерине чейин кесиңиз (сүрөттү караңыз). Кабелдердин кесилишине жол бербөө үчүн скотч менен сызык тешиктер. Сиздин схемаңыз үчүн перформаттын формасын чечиңиз жана бул форманы dremel куралы менен кесип алыңыз. Бул абдан бекем шайкеш болуп калат…

5 -кадам: Circuit жаса

Бул долбоордун жүрөгү жөн гана клавиатура диоддорун которуштуруу үчүн программалык камсыздоону колдонуу жана чоңураак токту алмаштыруу үчүн светодиоддорду уурдоо. Бул жерде айта кетишим керек, кээ бир светодиоддор анодго оң чыңалуу колдонуу менен күйгүзүлөт, ал эми башка схемалар (бул клавиатурадагыдай) LED анодун бийик сүзүп (LED өчүп турат) жана LED катодун ал иштетилгенде жерге түшүрүү (ылдый түшүү). Сиз бул схеманы экөө менен иштөө үчүн өзгөртө аласыз, бирок мен терс байлоо ыкмасын диаграммалап берем. Светодиод өчүрүлүүдө (бийиктикке коюлган) транзистордук которгучту күйгүзөт, ал релени жабат жана акыры лава чырагы иштетилет. Бул лампанын программалык камсыздоосу LEDдан артка кайтарылат дегенди билдирет. Мен схеманы шамал чөбүнөн ыңгайлаштырдым, бирок ал көпчүлүк электроникалык тексттерде сүрөттөлгөндөй жөнөкөй транзистордук которгучка негизделген (50 -б. Mimm китебинде, же Википедияда). Мен транзистордун кантип иштээрин жана толук схемасын (svg жана-p.webp

6 -кадам: Түс USB Lava чырактары

Таза USB лава лампаларын кызыл же жашыл маркерлер менен үстүнкү пленканы боёп, анан чырактын түбүнө жарык менен "лава" камерасынын ортосуна салуу үчүн тегеректеп, түстүү кылыңыз. Лава чырактарын кайра чогултуңуз.

7 -кадам: Акыркы жыйын

Altoids калайлары сонун корпустарды түзөт. Алар коргоону жакшы билишет, бирок, тилекке каршы, алар өткөргүчтөр жана корголбогон микросхемаларды кыска кылышат. Мунун алдын алуу үчүн, картон менен тунук пленканы калайдын өлчөмүнө чейин кесип, клавиатура схемасы менен перфбортунуздун ортосуна туура келсин. Калайдагы арткы тешикке которгучту салыңыз. Кедейдин USB туташтыргычы менен коштолгон USB сайгычтарын капкактын тешиктерине салыңыз. Перфбортто жана куткарылган клавиатура схемасында, картон жана тунук пленка менен жылуулаңыз. Калай жабууга аракет кылыңыз (биздикилер эптеп батат).

8 -кадам: Код

Лава лампалары "setled" программасына системалык чалуулар менен көзөмөлдөнөт, алар капсула кулпусун жана жылдыруу кулпунун LED ди күйгүзөт. Лампаларыңыздын жаркылдатып турушу үчүн, буйрук сабынан төмөнкүлөрдү иштетүү менен текшериңиз (конфигурацияңызга жараша тамыр катары): setleds -L -caps +scroll < /dev /tty0; 3s sleep; setleds -L +caps -scroll < /dev /tty0; уйку 3; setleds -L </dev/tty0 муну бузуу:#Кызыл чыракты күйгүзүү үчүн: setleds -L -caps +жылдыруу </dev/tty0#жашыл чыракты күйгүзүү үчүн: setleds -L +caps -croll </dev/ tty0#светодиоддор клавиатура орнотууларын көрсөткөн абалына кайтуу үчүн -L </dev/tty0Сиз бул тутумдук чалууларды өз программаңызга кошо аласыз же Крис PyUnit бирдигинин тестирлөө алкагынын негизинде жазган фитон бирдигинин тест модулун колдонсоңуз болот. питонго. Жөн гана архивдеги файлдарды ачыңыз (tar -xzvf lava_unittest.tar.gz консолунан) жана консолдон төмөнкү буйруктарды аткарып көрүңүз: python lava_unittest.py test_lava_unittest-passpython lava_unittest.py test_lava_unittest-failorpython teston_test_test fail.pyТерминалдык эмуляторлордон чуркоо үчүн эскертүүчү желектерди комментарийлебеңиз жана терминал эмуляторунан itas тамырын иштетүүгө аракет кылыңыз. Бул код менен, "unittest" нускаларын Python скрипттеринде "lava_unittest" менен алмаштыруу керек. бирдик тестирлөө. Кайра коддоонун кереги жок.

9 -кадам: Pretty Packaging

Бул долбоорду бүтүрүү үчүн, өзүңүздүн этикеткаңызды чыгарыңыз же басып чыгарыңыз же камтылган сүрөттү колдонуңуз (толук өлчөмдөгү секонг сүрөтүн же xcf файлын gimp менен ачыңыз). Укмуш USB көзөмөлдөгөн лава лампаларыңыздын мукабасына чаптаңыз.