HackerBox 0046: Postojanost: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Pozdrav HackerBox hakerima širom svijeta! S HackerBox -om 0046 eksperimentiramo s postojanim zaslonima elektroničkog papira, LED generiranjem teksta za postojanost vida (POV), platformama mikrokontrolera Arduino, elektroničkim prototipovima i punjivim baterijama.

Ovaj Instructable sadrži informacije za početak rada s HackerBox -om 0046, koji se može kupiti ovdje dok traju zalihe. Ako želite svaki mjesec primati ovakav HackerBox u poštanski sandučić, pretplatite se na HackerBoxes.com i pridružite se revoluciji!

HackerBoxes je mjesečna pretplatnička usluga za ljubitelje elektronike i računalne tehnologije - Hardverski hakeri - Sanjači snova.

HAKNI PLANETU

Korak 1: Popis sadržaja za HackerBox 0046

• Modul ePaper
• Arduino UNO sa MicroUSB -om
• Dva UNO prototipna štita
• Baterija za napajanje USB 18650
• Difuzne crvene LED diode od 5 mm
• Otpornici 560 Ohma
• Muške i ženske DuPont žice za kratkospojnike
• 9V držač baterije
• Otvorite hardversku naljepnicu
• Ekskluzivna igla s otvorenim hardverskim reverima

Još neke stvari koje će vam biti od pomoći:

• 9V baterija
• Lemilica, lemljenje i osnovni alati za lemljenje
• Računalo za pokretanje softverskih alata

Ono što je najvažnije, trebat će vam osjećaj avanture, hakerski duh, strpljenje i znatiželja. Izgradnja i eksperimentiranje s elektronikom, iako vrlo isplativo, ponekad može biti zeznuto, izazovno, pa čak i frustrirajuće. Cilj je napredak, a ne savršenstvo. Kad ustrajete i uživate u avanturi, iz ovog hobija može se steći veliko zadovoljstvo. Polako poduzimajte svaki korak, pazite na detalje i ne bojte se zatražiti pomoć.

U FAQ -u o HackerBoxima postoji mnoštvo informacija za sadašnje i buduće članove. Gotovo sve e-poruke o tehničkoj podršci koje primamo već su tamo odgovorene, stoga zaista cijenimo što ste odvojili nekoliko minuta da pročitate FAQ.

Korak 2: Arduino UNO

Ovaj Arduino UNO R3 dizajniran je s namjerom da se lako koristi. Priključak za sučelje MicroUSB kompatibilan je s istim MicroUSB kabelima koji se koriste s mnogim mobilnim telefonima i tabletima.

Specifikacija:

• Mikrokontroler: ATmega328P (podatkovna tablica)
• USB serijski most: CH340G (upravljački programi)
• Radni napon: 5V
• Ulazni napon (preporučeno): 7-12V
• Ulazni napon (ograničenja): 6-20V
• Digitalni I/O pinovi: 14 (od kojih 6 pruža PWM izlaz)
• Pinovi za analogni ulaz: 6
• Istosmjerna struja po U/I pinu: 40 mA
• Istosmjerna struja za 3.3V Pin: 50 mA
• Flash memorija: 32 KB, od čega 0,5 KB koristi bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Radni takt: 16 MHz

Arduino UNO ploče imaju ugrađeni USB/serijski most čip. U ovoj varijanti, čip za most je CH340G. Za USB/serijske čipove CH340 dostupni su upravljački programi za mnoge operativne sustave (UNIX, Mac OS X ili Windows). Oni se mogu pronaći putem gornje veze.

Kada prvi put priključite Arduino UNO u USB priključak vašeg računala, uključit će se crveno svjetlo za napajanje (LED). Gotovo odmah nakon toga crvena LED korisnička lampica obično će početi brzo treptati. To se događa jer je procesor unaprijed učitan programom BLINK, o čemu ćemo dalje govoriti u nastavku.

Ako još nemate instaliran Arduino IDE, možete ga preuzeti s Arduino.cc, a ako želite dodatne uvodne informacije za rad u Arduino ekosustavu, predlažemo da provjerite upute za početnu radionicu HackerBoxes.

Priključite UNO na računalo pomoću MicroUSB kabela. Pokrenite Arduino IDE softver.

U izborniku IDE odaberite "Arduino UNO" u odjeljku alati> ploča. Također, odaberite odgovarajući USB port u IDE -u pod Tools> port (vjerojatno naziv s "wchusb" u njemu).

Na kraju, učitajte dio primjera koda:

Datoteka-> Primjeri-> Osnove-> Treptanje

Ovo je zapravo kod koji je unaprijed učitan na UNO i trebao bi se pokrenuti upravo sada kako bi trepnuo crvenu korisničku LED lampicu. Programirajte BLINK kôd u UNO klikom na gumb UPLOAD (ikona strelice) neposredno iznad prikazanog koda. Pod kodom potražite informacije o statusu: "sastavljanje", a zatim "učitavanje". Na kraju bi IDE trebao označiti "Uploading Complete" i vaša LED dioda bi trebala ponovno početi treptati - po mogućnosti nešto drugačijom brzinom.

Nakon što preuzmete izvorni BLINK kôd i provjerite promjenu brzine LED -a. Pažljivo pogledajte kod. Možete vidjeti da program uključuje LED diodu, čeka 1000 milisekundi (jedna sekunda), isključuje LED, čeka još jednu sekundu, a zatim sve to radi - zauvijek. Izmijenite kôd mijenjanjem oba izraza "delay (1000)" u "delay (100)". Ova će izmjena uzrokovati da LED dioda treperi deset puta brže, zar ne?

Umetnite izmijenjeni kôd u UNO i vaša LED dioda bi trebala brže treptati. Ako je tako, čestitamo! Upravo ste hakirali svoj prvi komad ugrađenog koda. Nakon što se učita i pokrene vaša verzija s brzim treptajem, zašto ne provjerite možete li ponovo promijeniti kôd kako bi LED dioda brzo trepnula dvaput, a zatim pričekati nekoliko sekundi prije nego što ponovite? Pokušati! Što kažete na neke druge uzorke? Nakon što uspijete vizualizirati željeni ishod, kodirati ga i promatrati kako radi kako je planirano, napravili ste ogroman korak prema postajanju ugrađenog programera i hakera hardvera.

Korak 3: Tehnologija elektroničkog prikaza papira

Tehnologije elektroničkog papira, ePapera, elektroničke tinte ili e-tinte omogućuju uređaje za prikaz koji oponašaju izgled obične tinte na papiru. Elektronički papirnati zasloni općenito su postojani jer slika ostaje vidljiva čak i bez napajanja ili s uklonjenim ili isključenim upravljačkim krugovima. Za razliku od konvencionalnih zaslona s pozadinskim osvjetljenjem koji emitiraju svjetlost, elektronički zasloni od papira reflektiraju svjetlost poput papira. To ih može učiniti ugodnijim za čitanje i pružiti širi kut gledanja od većine zaslona koji emitiraju svjetlost.

Omjer kontrasta približava se novinama s novorazvijenim zaslonima (od 2008.) koji su ipak nešto bolji. Idealan ePaper zaslon može se čitati na izravnoj sunčevoj svjetlosti, a da slika ne blijedi.

Fleksibilni elektronički papir koristi savitljive plastične podloge i plastičnu elektroniku za stražnju ploču zaslona. U tijeku je natjecanje među proizvođačima u pružanju podrške za elektronički papir u boji.

(Wikipedia)

Korak 4: Višebojni EPaper modul

MH-ET LIVE 1,54-inčni ePaper modul može prikazati i crnu i crvenu tintu. Modul se u primjeru i dokumentaciji naziva crno/bijeli/crveni (b/w/r) zaslon elektroničkog papira 200x200 (EPD).

Tehnologija zaslona je mikrokapsulirani elektroforetski zaslon (MED), koji koristi sićušne sfere u kojima se nabijeni pigmenti u boji suspendiraju u prozirnom ulju i kreću se u vidnom polju ovisno o primijenjenim elektroničkim nabojima.

Zaslon ePaper može prikazati uzorke reflektirajući ambijentalno svjetlo, pa radi bez pozadinskog osvjetljenja. Čak i na jakom suncu, zaslon ePaper pruža visoku vidljivost sa kutom gledanja od 180 stupnjeva.

Korištenje MH-ET modula s Arduino UNO:

1. Instalirajte Arduino IDE (ako već nije instaliran)
2. Pomoću Upravitelja knjižnice (Alati-> Upravljanje knjižnicama) instalirajte Adafruit GFX knjižnicu
3. Upotrijebite Upravitelj knjižnice za instaliranje GxEPD (NE GxEPD2)
4. Otvorite datoteku-> primjeri-> GxEPD> GxEPD_Primjer
5. Raskomentirajte liniju kako biste uključili GxGDEW0154Z04 (1,54 "c/b/r 200x200)
6. Žica UNO do EPD: Zauzeto = 7, DC = 8, Resetiranje = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. Postavite prekidače EPD OBA na „L“
8. Preuzmite GxEPD_Example skicu iz IDE -a u UNO kao i obično

Još jedna knjižnica s demo kodom (isporučena od proizvođača EPD -a) može se pronaći ovdje. Imajte na umu da ove demonstracije (i neki drugi primjeri dostupni na internetu) imaju različite dodjele pinova od onih korištenih gore u primjeru GxEPD. Najvažnije je da se igle 8 i 9 često mijenjaju.

Korak 5: Arduino UNO prototipni štit

Arduino UNO prototipni štit se postavlja izravno na Arduino UNO (ili kompatibilnu) ploču kao i svaki drugi štit. Međutim, Arduino UNO Prototyping Shield ima u sredini područje "perf-board" opće namjene gdje možete zalemiti vlastite komponente za izradu vlastitog prilagođenog štita. Jednostavno zalijepite zaglavlja u vanjske redove štita tako da se mogu priključiti na vrh UNO -a. Pločaste rupe pored zaglavlja povezuju se sa signalima zaglavlja tako da se linije iz UNO -a mogu lako spojiti u prilagođena kola.

Korak 6: Sedam LED postavki na Prototype Shieldu

Arduino prototipni štit može se koristiti za podršku ilustriranom krugu. Krug ima I/O pinove 1-7 Arduina spojenih na sedam LED dioda. Svaka LED dioda ožičena je sa vlastitim otpornikom za ograničavanje struje, što su u ovom primjeru otpornici od 560 Ohma.

Imajte na umu da kratki pin svake LED diode mora biti orijentiran prema GND pinu Arduina. Svaki otpornik može biti orijentiran u bilo kojem smjeru. Nosač baterije od 9V može se spojiti kako bi projekt bio "prenosiv", ali mora biti ožičen na Vin pin (ne na 5V ili 3.3V).

Nakon što su LED diode i otpornici ožičeni, eksperimentirajte sa skicom primjera treptaja promjenom broja pina na različite vrijednosti između 1 i 7.

Konačno, isprobajte skicu knight_rider.ino ovdje priloženu za flashback iz 80 -ih.

Korak 7: Postojanost vizije

Postojanost vida [VIDEO] odnosi se na optičku iluziju koja se javlja kada vizualna percepcija objekta ne prestane neko vrijeme nakon što zrake svjetlosti koje izlaze iz njega prestanu ući u oko. Iluzija se također opisuje kao "ustrajnost retine", "postojanost dojmova" ili jednostavno "ustrajnost". (wikipedia)

Isprobajte skicu POV.ino koja je ovdje uključena u postavkama hardvera "Sedam LED" od posljednjeg koraka. Na skici eksperimentirajte s različitim tekstom poruke i vremenskim parametrima kako biste dobili različite efekte.

Inspiracija: Arduino POV projekt od Ahmada Saeeda.

Fotografija: Charles Marshall

Korak 8: USB 18650 baterija za napajanje baterije

Samo umetnite litij-ionsku ćeliju 18650 u ovu bebu kako biste napravili vlastitu punjivu "Power Bank" za upotrebu s raznim projektima od 5 V i 3 V!

Ove uobičajene 18650 litij-ionske ćelije možete pronaći iz različitih izvora, uključujući i ovu iz Amazona.

Specifikacije modula Power Bank:

• Ulaz (punjenje) Napajanje: 5 do 8V preko mikro USB priključka do 0,5A

• Izlazna snaga:

  • 5V preko USB priključka tipa A
  • 3 konektora za isporuku 3V do 1A
  • 3 konektora za isporuku 5V do 2A
• LED indikator statusa
  • Zeleno = baterija napunjena
  • Crveno = punjenje)
• Zaštita baterije (prekomjerno ili previše pražnjenje)
• PAŽNJA: Ne postoji zaštita od obrnutog polariteta!

Korak 9: Živite HackLife

Nadamo se da uživamo u ovomjesečnoj HackerBox avanturi u elektronici i računalnoj tehnologiji. Javite se i podijelite svoj uspjeh u komentarima ispod ili na Facebook grupi HackerBoxes. Također zapamtite da u bilo kojem trenutku možete poslati e -poruku na [email protected] ako imate pitanje ili trebate pomoć.

Što je sljedeće? Pridružite se revoluciji. Živite HackLife. Svaki mjesec nabavite hladnu kutiju opreme za hakiranje izravno u vaš poštanski sandučić. Pređite na stranicu HackerBoxes.com i prijavite se za mjesečnu pretplatu na HackerBox.