用惱人的可拋式小燈來捉弄朋友吧!

一月 22, 2018
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這是個人人可製作,用來惹惱家人和朋友的小小電路。壓電式蜂鳴器發出不堪入耳的刺激聲響,LED整夜閃爍,都是這個電路的特色,小巧的電路板簡單到每個人都能在幾分鐘內裝配完成,而它趣味十足,透過寫入不同的程式,絕對夠你玩味好幾個星期。就用這簡單的專題,精進焊接、寫程式和發明創造的能力!

時間:1~3 小時 
難度:簡單 
​成本:5~10美元
材料

  • PCB,訂製款
  • 壓電式蜂鳴器,直徑12mm
  • 通孔LED(through-hole,TH)
  • 電阻,330Ω,⅛W(重點:PCB只能用⅛W的電阻)
  • 鈕扣電池,3V,CR2032
  • 電池座,CR2032,夾片式
  • Atmel ATtiny85微控制器IC晶片,DIP-8封裝
  • DIP-8插座(選中間有孔洞的)
  • 滑動開關,3針腳,單軸雙切,麵包板適用
  • Arduino Uno
  • 電容器,10µF
  • 跳線
工具

  • 烙鐵,細尖頭至中等頭皆可
  • 粗線剪鉗(flush cutter)、斜口鉗等可剪斷電線的工具
  • 焊錫

購買電路板

你可以在OSH Park網站上購買印刷電路板PCB(圖A),不一定要用ATtiny微控制器或我的PCB。將電路裝配到麵包板上大概要花20分鐘,如果你想讓整體電路體積小一點,我建議選用PCB,如果你對麵包板或洞洞板有興趣,B即為使用麵包板的版本,你也可以用任何一種微控制器替換ATtiny85。
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圖A 攝影:Hep Svadja
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圖B 設計:Luke Arztz

焊接無極性元件

滑動開關、電阻、DIP(雙列直插封裝)插座皆無極性,這表示焊接時元件的方向並不重要,將這些元件焊接到PCB上(圖C,確認各接點是否牢固,接著剪去PCB背面多餘的導線。
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圖C 攝影:Hep Svadja

焊接有極性元件

LED(圖D和蜂鳴器(圖E都有極性,所以這些元件的放置方向就很重要。LED的短腳,也就是負極(–),穿過PCB上白色矩形對面的圓孔,較長的腳,也就是正極(+),穿過近白色矩形的圓孔。蜂鳴器較短的導線(標示為負極)則穿過電路板上方形的焊墊,接著將正極導線穿過圓形焊墊,再次剪去多餘的導線。
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圖D 攝影:Hep Svadja
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圖E 攝影:Hep Svadja

焊接電池座

專題中唯一棘手的部分就是焊接電池連接器。首先,確認電路板正面所有元件皆已焊接完成,接下來,從DIP插座中間的洞,將電池連接器的接地腳(圖F焊接到對應的焊墊,正極導線焊接起來則相對容易,進行到此,就可以放置電池了。
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圖F 攝影:Hep Svadja
我還在PCB上加了一塊網版印刷的白色矩形,你想在這惱人的東西上寫點訊息的話就能使用。若想自製個人化PCB,到my circuits.io design複製我的電路設計圖即可。

探索軟體程式

我寫了各式各樣適用於該電路的程式碼範例,不過,別只用我提供的程式碼!試著自己構思一些程式,舉例來說,你可以改進我原本的設計,把LED變為只在夜晚閃爍的光感測器。

將程式寫入ATtiny

將ATtiny85微控制器置入DIP插座前,請先把它插到麵包板上,寫入程式(圖G,網路上有許多教學,示範如何使用Arduino Uno寫入程式,不過,我特別喜歡這個教學
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圖G 攝影:Hep Svadja

ATtiny85置入PCB

ATtiny85置入DIP插座的方向至關重要,ATtiny85左上方角落的小點,須位於插座靠近滑動開關的那一側,而非靠近LED的那一側(圖H
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圖H 攝影:Hep Svadja

開始搗蛋吧!

現在,你有個功能俱全的惱人裝置了,依據你取得各項元件的來源,這寶貝玩意兒根本花不到你5塊美金,而且做愈多個,單價就相對便宜。
 
把裝置放在哪兒又是一大樂趣,它小到可以放在盆栽、小盒子、枕頭、檯燈裡、桌子上、任何你想像得到的地方!也可以加個磁鐵,把它丟到金屬質地、沒人搆得著的地方,如果你用看門狗計時器(watchdog timer),讓ATtiny85進入睡眠狀態,整個電路靠一顆鈕扣電池便可運作一年以上。

(譯:曾筱涵)
【原文】
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