HackerBox 0036: JumboTron: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Ovog mjeseca, HackerBox Hakeri istražuju jumbo LED matrične zaslone, ESP32 računala s jednim čipom i kontrole igara na džojstiku. Ovaj Instructable sadrži informacije za početak rada s HackerBox -om #0036, koji se može kupiti ovdje dok traju zalihe. Također, ako želite svakog mjeseca primati ovakav HackerBox u poštanski sandučić, pretplatite se na HackerBoxes.com i pridružite se revoluciji!

Teme i ciljevi učenja za HackerBox 0036:

• Konfigurirajte Arduino IDE za programiranje ESP32
• Ulazi za upravljanje sučeljem i upravljačkom tipkom
• Ožičite podatke i napajanje na JumboTron LED ploče
• Programirajte različite aplikacije pomoću matričnih zaslona

HackerBoxes je mjesečna pretplatnička usluga za DIY elektroniku i računalnu tehnologiju. Mi smo hobisti, stvaratelji i eksperimentatori. Mi smo sanjari snova. HAKNI PLANETU!

Korak 1: HackerBox 0036: Sadržaj kutije

• P3 RGB LED matrica sa 64x32 piksela
• Razvojna ploča ESP32
• Ploča za upravljanje igrama s joystickom
• Kabelski snop napajanja za LED matricu
• DuPont džemperi žensko-ženski 20 cm
• Ekskluzivni HackerBoxes jedrilica Koozie
• Ekskluzivna Atari retro fan art naljepnica

Još neke stvari koje će vam biti od pomoći:

• 5V DC napajanje (2-4 ampera)
• 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. Svi uživamo u učenju nove tehnologije i nadamo se u izradi sjajnih projekata. Polako poduzimajte svaki korak, pazite na detalje i ne bojte se zatražiti pomoć.

U FAQ -u o HackerBoxima postoji mnoštvo informacija za trenutne i buduće članove.

Jedrilica je uzorak koji putuje u svim smjerovima u Conwayovoj igri života. Labavo je prihvaćen kao amblem koji predstavlja hakersku kulturu otkad se stanični automat Game of Life sviđa hakerima, a koncept jedrilice rođen je gotovo u isto vrijeme kad i Internet i Unix. Možete li programirati Conwayovu igru života na LED matrici 64x32?

Korak 2: ESP32 i Arduino IDE

ESP32 je računalo s jednim čipom. Vrlo je integriran s Wi-Fi-jem i Bluetooth-om od 2,4 GHz. ESP32 integrira antenski prekidač, RF balun, pojačalo snage, prijemno pojačalo s niskim šumom, filtre i module za upravljanje napajanjem. Kao takvo, cijelo rješenje zauzima minimalno područje tiskanih pločica (PCB).

Postoji nekoliko vrsta razvojnih ploča ESP32. Ovdje korištena varijacija je "DOIT ESP32 DevKit". Većina I/O pinova istječe do zaglavlja iglica s obje strane radi lakšeg povezivanja. Čip USB sučelja i regulator napona integrirani su u modul. ESP32 podržan je u ekosustavu Arduino i IDE -u, što je vrlo brz i jednostavan način rada s ESP32.

Arduino ESP32 github spremište uključuje upute za instalaciju za Linux, OSX i Windows. Kliknite na tu vezu i slijedite upute koje odgovaraju operacijskom sustavu na vašem računalu.

PROGRAMIRANJE RAZVOJNOG ODBORA

Da biste provjerili je li IDE ispravno konfiguriran prije nego što nastavite, učitajte primjer BLINK kako bi trepnula ugrađena LED dioda. Promijenite vrijednosti kašnjenja kako biste isprobali različite frekvencije treptanja i provjerite je li kôd učinkovito ponovno učitan na ploču ESP32.

Prilikom programiranja ESP32, pritisnite i držite gumb “BOOT” na razvojnoj ploči ESP32 prije nego pritisnete gumb za prijenos na Arduino IDE. Nakon što se na Arduino IDE pojavi poruka "Connecting _ _ _ …", možete otpustiti gumb "BOOT" i programiranje bi trebalo početi.

Korak 3: Ploča kontrolera igre s joystickom

Ovaj kontroler igre "breakdown board" uključuje analognu kontrolu joysticka i četiri gumba. Njegova veličina i oblik prikladni su za rad iz ruke.

Analogna kontrola položaja temelji se na dva potenciometra (jedan za x i jedan za y) koji su ožičeni u standardnoj konfiguraciji "razdjelnika napona". U skladu s tim, OUTX i OUTY moraju se čitati kao analogne vrijednosti i odgovarajuće skalirati kako je prikazano u demo kodu. OUTZ i četiri tipke jednostavni su digitalni prekidači za uključivanje/isključivanje koji se normalno otvaraju i kratki su do GND kada se aktiviraju.

Ploča se može spojiti na ESP32 pomoću DuPont kratkospojnika na sljedeće pinove:

ESP32 kontroler igre

GND GND 3V3 VCC 35 OUTX 34 OUTY 26 OUTZ 27 KLJUČ1 32 KLJUČ 33 KLJUČ3 3 KLJUČ 4

U ovim dodjelama pinova nema ništa posebno, ali oni se koriste u demo kodu. Budući da su određeni IO pinovi na ESP32 samo izlazni, možda biste trebali ostati jednostavni i upotrijebiti iste vrijednosti.

Korak 4: 64x32 RGB LED matrična P3 ploča

S 2048 RGB LED boja u boji, ova matrica je poput vašeg osobnog "mini" jumbotron zaslona. Ove su ploče zapravo iste vrste koje se koriste u jumbo LED zaslonima što vjerojatno možete zaključiti iz industrijskog pojasa. LED diode su postavljene na rešetki s razmakom od 3 mm (otuda oznaka P3). Voze se brzinom skeniranja 1:16.

Za Arduino IDE koristit ćemo PxMatrix knjižnicu. Odmah instalirajte tu biblioteku. Na toj se vezi nalazi i mnogo detalja o teoriji rada ako to želite provjeriti.

Na stražnjoj strani LED matrične ploče nalaze se tri priključka. To uključuje dva 16 -polna dvostruka zaglavlja (označena sa IN i OUT) i također mali priključak za napajanje. Za spajanje postoje tri različita seta žica kako je dolje opisano.

FINE Džemperi od DATA IN do DATA OUT

IN OUT

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

DEVET kratkospojnika s ESP32 na DATA IN

ESP IN

13 R1 22 LAT 19 A 23 B 18 C 5 D 2 OE 14 CLK GND GND

Pojas za napajanje

Priloženi kabelski svežanj mora biti spojen na napajanje od 5VDC. Ako namjeravate osvijetliti sve LED diode do pune svjetline, ploča će potrošiti približno 4A. Ako imate pristojnu "klupnu opskrbu", to bi se trebalo primijeniti za osiguravanje 4A. Za tipičan prosječni rad, 2A bi mogla biti dovoljna. Na primjer, testirali smo 2.5A USB bateriju za napajanje (bateriju), koja je radila dobro. Lemili smo USB konektor umjesto vijčanih ušica na kabelskom svežnju što mu omogućuje da se priključi u USB bateriju za napajanje.

Na kabelskom svežnju postoje dva četiri-iglična zaglavlja. Oni služe za napajanje dvije ploče. Jedan od zaglavlja može se ukloniti ako želite pospremiti stvari, samo omotajte odrezane krajeve žice (trakom ili cijevima) kako biste spriječili prekid napajanja.

Uobičajeno napajanje LED ploče i ESP32

Odrežite jedan kraj DuPont kratkospojnika. Skinite i kositrite žicu da biste je povezali s crvenom linijom pojasa. Jednostavna je mogućnost upotrijebiti jednu od linija gdje smo uklonili dodatni četveroiglični zaglavlje napajanja. Opet, obavezno omotajte spojeve napajanja kako biste spriječili kratki spoj. Nakon programiranja ESP32 i uklanjanja USB kabela, ženski DuPont utikač na drugom kraju spojene žice može se postaviti na VIN pin (ne na 3V3 pin) ESP32 ploče. Ovo će napajati ploču ESP32 i LED matricu iz istog napajanja od 5 V, što čini čvrstu i prenosivu konfiguraciju za rad na baterije.

Korak 5: Matrix Demo Prog

Programirajte priloženu skicu jumbotrondemo.ino u ESP32.

Provjerite je li instalirana knjižnica PxMatrix.

Četiri načina demo programa odabiru se pomoću K1 - K4. Kôd bi trebao biti razumljiv za proširenje na vlastite projekte.

Korak 6: 1 2 3 IDITE

Što ćete napraviti sa svojim 64x32 zaslonom u boji i kontrolerom za igre? Započnite brainstorming s inspiracijom iz drugih primjera projekata …

• Projekt Morphing Digital Clock
• Adafruit Matrix prikaz resursa
• Upute za LED Matrix projekte
• Dodajte Android BLE kontrolu
• Što kažete na lijepu igru Tetrisa?
• Igre CHIP-8 (izvorno za ekrane 64x32)
• Knjižnica za upotrebu s ESP32 IDF (ne Arduino)
• Deset sjajnih DIY elektroničkih igara od WIRED -a

Pošaljite vezu do vašeg projekta kako bismo ga podijelili s ostalima u nastavku:

• Fizička igračka od JeffG -a
• Zmijska igra iz Collenea
• Idite brzo skrenite lijevo s ppervinka
• Oznaka kriptovalute od ananseMugena
• Božićni sat za odbrojavanje od rznazn

Korak 7: HAKNITE PLANETU

Ako ste uživali u ovom Instructable -u i želite da vam svaki mjesec na sandučić padne cool kutija sa elektronikom i projektima računalne tehnologije, pridružite se revoluciji surfanjem na HackerBoxes.com i pretplatite se da primate našu mjesečnu kutiju iznenađenja.

Javite se i podijelite svoj uspjeh u komentarima ispod ili na Facebook stranici HackerBoxes. Svakako nas obavijestite ako imate pitanja ili trebate pomoć oko bilo čega. Hvala vam što ste dio HackerBox -a!