Come comunicare con un artefatto alieno o . . .: 4 Passi (con Immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

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*** Incontri ravvicinati del tipo curiosamente alla menta. ***

Questo Instructable ti mostrerà come costruire una versione Altoids della nave madre "Incontri ravvicinati" e come interagire con essa. Questo potrebbe essere un allenamento vitale per quel giorno in cui il Bright White Beam verrà a risucchiarti nell'ignoto.

Ti introdurrà anche al chip del microcontrollore PicAxe e a un metodo per praticare fori perfettamente distanziati in lamiere sottili. Ho mantenuto le istruzioni per la costruzione abbastanza concise, ma le foto mostrano tutto passo dopo passo.

Passaggio 1: l'array di LED

Se non hai familiarità con la saldatura, c'è un'ottima guida QUI. Non sarei d'accordo con un punto in esso - la saldatura senza piombo può essere OK per la salute, ma è spazzatura per la saldatura. Procurati una buona bobina grande da 60/40 stagno/piombo (finché puoi) e organizza un'efficiente estrazione dei fumi. La maggior parte dei LED sono MOLTO luminosi su un angolo di visione molto piccolo. Qui ho usato LED flat top grandangolari che danno la stessa luce ma si estendono su una gamma molto più ampia che permetterà di apprezzarlo da tutte le angolazioni. Il video non rende davvero giustizia alla luminosità e alla chiarezza dei LED. Sono luminosi anche alla luce del giorno. Anche il lampeggio iniziale è un artefatto. I LED lampeggiano dolcemente. I 12 LED sono disposti come tre banchi da 4, che danno 7 possibili schemi di illuminazione. Sarebbe stato bello averne di più, ma volevo mantenerlo semplice e utilizzare specificamente il chip PicAxe 08m. Il foglio di calcolo mostra il modo in cui sono disposti i colori e i banchi dei LED. Per l'array di LED avrai bisogno di: -

• 3 x LED rossi, 3 x LED blu, 3 x LED verdi, 3 x LED gialli.
• 6 x 180R resistenze (marrone, grigio, marrone) per i LED rosso e giallo.
• 3 x 220R resistenze (rosso, rosso, marrone) per i LED blu.
• 3 x 330R resistenze (arancione, arancione, marrone) per i LED verdi.
• Veroboard in nastro di rame 18 x 15 fori.
• Taglierina per faccia a punti (o una punta da trapano da 5 mm o un coltello artigianale).
• Ritagli di cartone normale e filo di collegamento.

I resistori possono essere 1/8 watt o 1/4 watt, 5%, 2% o 1%. Ci sono molti fattori che influenzano l'aspetto luminoso di un LED, quindi ho scelto questi valori empiricamente (cioè cosa sembrava giusto) per bilanciare la luminosità, con un rapido calcolo per aggirare la giusta corrente. Questi funzionano a circa 12 mA Taglia 4 strisce di veroboard semplice a foro singolo. Questi devono fungere da distanziatori per dare spazio ai resistori quando l'array è montato sul coperchio di latta. Ho messo dei punti di inchiostro su ciascuno in modo che non si confondessero. Inserire i led come mostrato con i colori nel giusto ordine e con gli anodi (gamba corta - elettrodo grande) in alto. Gli anodi saranno tutti collegati alla tensione di alimentazione. I catodi verranno uniti in banchi e commutati a Gnd con transistor. Saldarli e ritagliare le gambe. Tagliare le tracce utilizzando la taglierina e saldare i resistori. La tabella seguente mostra quale LED va dove, quale resistore va con esso e a quale uscita del PicAxe è collegato (X, Y o Z).

Colonna 1 Colonna 2 Colonna 3 Colonna 4Rosso 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 180È quindi possibile saldare con cura i due collegamenti a filo nudo che collegano gli anodi comuni e quindi collegare i catodi LED in banchi con fili di collegamento (fili verde, giallo, blu) e aggiungere cavi volanti che andranno alla scheda di controllo. Dovresti anche aggiungere un cavo di alimentazione (rosso) agli anodi. Testare attentamente l'assieme applicando 5 V al cavo rosso e mettendo a terra ogni banco a turno. Ogni connessione dovrebbe accendere 4 LED diversi. Se funziona, hai completato la scheda dell'array LED.

Passaggio 2: costruzione della fusoliera della nave madre

Facciamo una pausa dalla respirazione dei fumi di saldatura e prepariamo lo stagno. Sono in debito con SteveAstroUK per avermi fatto conoscere il metodo che descrivo qui. Senza il suo consiglio, questo progetto non sarebbe neanche lontanamente così pulito. Avrai bisogno di quanto segue: -

• Altoidi. La cosa grandiosa dell'acquisto di una scatola del progetto Altoids è che con essa ricevi delle mentine gratuite: prima eliminale.
• Un trapano da banco con una punta piccola (ho usato 1,5 mm) e una punta a gradino.
• Un pezzo di scarto Veroboard (20 x 14 fori).
• Pennarello e nastro biadesivo.

1) Segna la matrice dei fori sul veroboard, metti delle strisce di nastro biadesivo sull'altro lato e incollalo centralmente sulla parte superiore della latta. Fissare tutto saldamente, ma non così forte da distorcere lo stampo.2) Usando la punta piccola, praticare dei fori pilota attraverso i punti segnati. Usa una punta affilata a una velocità di trapano lenta per questo e applica solo una pressione molto leggera. I fori della veroboard ti consentono di centrare la punta esattamente prima di perforare.3) Usa la punta a gradino, sempre a bassa velocità, per allargare i fori a 6 mm (1/4 "). La mia punta a gradino è arrivata da eBay - 15 sterline (25 dollari) per punte di tre dimensioni. Di nuovo, usa una velocità lenta e una pressione molto leggera.4) Capovolgi il coperchio e posizionalo su un pezzo di legno di scarto con un foro leggermente più grande dei fori del LED. Abbassare con molta attenzione il trapano a gradino quindi il gradino da 8 mm (3/8") rimuove i trucioli dal lato ruvido. Non perforare il coperchio stesso. Ora dovresti avere una latta Altoids con una matrice di 12 fori perfettamente allineati e perfettamente puliti che il tuo array di LED si adatterà alla prima volta.

Passaggio 3: la scheda controller

Per i circuiti del controller avrai bisogno di: -

• Microcontrollore PicAxe 08M e presa DIL a 8 pin.
• 3 x NPN transistor ad alto guadagno. Ho usato Darlington BCX38C. (Altri funzioneranno ma controllano i pinout.)
• Resistenze 4 x 47K 1/8W o 1/4 (giallo, viola, arancione).
• 1 x 10K resistore (marrone, nero, arancione).
• 1 x 22K resistore (rosso, rosso, arancione).
• Condensatore 1 x 0,1 microfarad 16V.
• 2 x interruttori reed miniaturizzati.
• Portabatterie piatto 3 x AAA.
• Sirena piezo subminiaturizzata. Ho recuperato questo da una vecchia scheda madre del PC. Ha dato un suono migliore rispetto a quelli più grandi acquistati, forse a causa della sua impedenza inferiore.
• Intestazione SIL se stai programmando il chip in-circuit.

Questo è un circuito molto semplice ma reso leggermente più difficile perché deve essere contenuto in un piccolo spazio. Le foto mostrano il posizionamento dei componenti e le posizioni delle interruzioni di pista. Prestare particolare attenzione al posizionamento dei fili di collegamento che uniscono le varie ciabatte. Posiziona il connettore della batteria e le due schede in posizione nella scatola in modo da poter giudicare la lunghezza dei cavi di collegamento. Le tre connessioni del driver alla scheda dell'array LED possono essere in qualsiasi sequenza.^{(La prima foto è stata scattata da una leggera angolazione e le tracce e i pin IC non sembrano allinearsi. Lo rifarò quando avrò la possibilità.)}Ho usato interruttori reed perché mi piaceva l'idea di non avere pulsanti sulla custodia; Attivare qualcosa usando un campo magnetico è molto più tecnico! Una delle ance commuta l'alimentazione e l'altra è un input per il chip che viene interrogato per alterare il flusso del programma. Userò sicuramente l'idea di commutazione magnetica su altri progetti. Una volta che tutto è collegato, applica del nastro isolante all'interno della latta, proprio per evitare quei piccoli e fastidiosi cortocircuiti che possono trasformare la tua meraviglia elettronica in un rottame. Individua le tavole e fissale con qualche ciuffo di colla a caldo. Questo ha il vantaggio di essere sicuro, ma puoi levarlo se hai davvero bisogno di togliere le tavole.

Passaggio 4: il microcontrollore e il programma

Elogio del PicAxe

Il PicAxe è stato inizialmente sviluppato per il mercato educativo nelle scuole del Regno Unito, ma è ampiamente utilizzato dagli hobbisti. Il chip PicAxe è basato su vari PIC ma con codice bootstrap per collegarsi ai programmi compilati e gestire la parte di programmazione. Sono disponibili in tutti i gusti da questo pacchetto a 8 pin sorprendentemente potente fino a 40 pin in piena regola. Guarda i manuali e le schede tecniche sul sito PicAxe per vedere tutte le funzionalità. La programmazione del chip avviene tramite un collegamento seriale e viene eseguita in-circuit. Ci vogliono circa 20 secondi e non devi nemmeno scollegare il cavo per eseguire il programma. Mi occupo di elettronica dai primi anni ottanta e non ho mai trovato un ambiente di programmazione in cui il ciclo di codifica / simulazione / dimostrazione sia così semplice. La documentazione e il supporto del forum sono eccellenti e ci sono molti appassionati di robotica che usano i chip. Il controllo per servi, stepper, ADC, ecc. è integrato nel linguaggio di programmazione simile al BASIC e in una miriade di altre chicche. Puoi anche simulare il circuito prima di costruire ed eseguire il debug in tempo reale su un controller in esecuzione. Di seguito è riportato il codice per questo progetto, che ho incluso come documento Word e nel formato nativo dell'editor di programmazione PicAxe. Il funzionamento del codice è abbastanza ben commentato, ma se vuoi esaminarlo più in dettaglio, scarica il manuale di riferimento del software PicAxe. Carica il file. BAS nell'editor di programmazione, collega il cavo seriale ai pin di programmazione e premi "Programma". 20 secondi dopo, il tuo Alien Intruder sarà seduto lì in attesa di comunicare con te.