HackerBox 0036: JumboTron: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

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

Teme i ciljevi učenja za HackerBox 0036:

• Konfigurirajte Arduino IDE za programiranje ESP32
• Ulazi za komandu džojstika na interfejsu i tastera
• Povežite podatke i napajanje na JumboTron LED ploče
• Programirajte različite aplikacije pomoću matričnih prikaza

HackerBoxes je mjesečna pretplatnička usluga za DIY elektroniku i računarsku tehnologiju. Mi smo hobisti, tvorci i eksperimentatori. Mi smo sanjari snova. HACK PLANET!

Korak 1: HackerBox 0036: Sadržaj kutije

• P3 RGB LED matrica sa 64x32 piksela
• Razvojni odbor ESP32
• Ploča za upravljanje igrama s joystickom
• Kabelski snop za napajanje 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
• Računar 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 HackerBox -ima postoji mnogo informacija za trenutne i buduće članove.

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

Korak 2: ESP32 i Arduino IDE

ESP32 je računar sa jednim čipom. Izuzetno je integriran sa 2.4 GHz Wi-Fi i Bluetooth. ESP32 integrira antenski prekidač, RF balun, pojačalo snage, pojačalo s niskim šumom, filtere i module za upravljanje napajanjem. Kao takvo, cijelo rješenje zauzima minimalnu površinu štampane ploče (PCB).

Postoji nekoliko vrsta razvojnih odbora ESP32. Ovdje korištena varijacija je "DOIT ESP32 DevKit". Većina I/O pinova istječe do zaglavlja pinova s obje strane radi lakšeg povezivanja. Čip USB sučelja i regulator napona integrirani su u modul. ESP32 je podržan u Arduino ekosistemu 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 operativnom sistemu na vašem računaru.

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 da li se kôd učinkovito ponovo učitava na ESP32 ploču.

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

Korak 3: Ploča kontrolera igre s joystickom

Ovaj kontroler igre "breakout board" uključuje analognu kontrolu džojstika i četiri dugmeta. Njegova veličina i oblik dobro su prilagođeni za ručni rad.

Analogna kontrola položaja temelji se na dva potenciometra (jedan za x i jedan za y) koji su ožičeni u standardnoj konfiguraciji "razdjelnika napona". Shodno tome, OUTX i OUTY moraju se čitati kao analogne vrijednosti i odgovarajuće skalirati kako je prikazano u demo kodu. OUTZ i četiri gumba su jednostavni digitalni prekidači za uključivanje/isključivanje koji se normalno otvaraju i kratki su do GND -a 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 KLJUČ 32 KLJUČ 33 KLJUČ 25 KLJUČ 4

Nema ništa posebno u vezi s ovim dodjeljivanjem pinova, ali oni su oni koji 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

Sa 2048 RGB LED boja u boji, ova matrica je poput vašeg ličnog "mini" jumbotron ekrana. Ovi paneli su zapravo iste vrste koja se koristi u jumbo LED ekranima što vjerojatno možete zaključiti iz industrijskog pojasa. LED diode su pozicionirane na mreži od 3 mm (otuda oznaka P3). Voze se brzinom skeniranja 1:16.

Koristit ćemo PxMatrix biblioteku za Arduino IDE. Samo naprijed i instalirajte tu biblioteku sada. Na toj se vezi nalazi i mnogo detalja o teoriji rada ako ste zainteresirani to provjeriti.

Na stražnjoj strani LED matrične ploče nalaze se tri konektora. Ovo uključuje dva 16 -polna dvostruka zaglavlja (označena sa IN i OUT) i takođe mali zaglavlje za napajanje. Postoje tri različita seta žica za povezivanje s njima, kako je dolje opisano.

FINE Džemperi sa DATA IN na DATA OUT

IN OUT

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

DEVET Džempera sa ESP32 na DATA IN

ESP IN

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

Power Harness

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 "klupu za snabdijevanje", to bi se trebalo primijeniti za osiguravanje 4A. Za tipičan prosječan 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 utora na kabelskom svežnju što mu omogućuje da se priključi u USB bateriju za napajanje.

Na kabelskom svežnju nalaze se dva četveropolna zaglavlja. Oni služe za napajanje dva panela. 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 panela i ESP32

Odrežite jedan kraj DuPont kratkospojnika. Skinite i kositrite žicu da biste je povezali s crvenom linijom uprtača. Jednostavna opcija je korištenje jedne od linija gdje smo uklonili dodatni četveroiglični zaglavlje napajanja. Opet, obavezno omotajte spojeve napajanja kako biste spriječili kratke spojeve. 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 ESP32 ploču i LED matricu iz istog 5V napajanja, što čini čvrstu i prenosivu konfiguraciju za rad na baterije.

Korak 5: Matrix Demo Prog

Programirajte priloženu skicu jumbotrondemo.ino u ESP32.

Uverite se da je biblioteka PxMatrix instalirana.

Četiri načina demo programa odabrana su pomoću K1 - K4. Kôd bi trebao biti prilično razumljiv za proširenje na vaše vlastite projekte.

Korak 6: 1 2 3 GO

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

• Projekt Morphing Digital Clock
• Adafruit Matrix Prikaz resursa
• Može se uputiti sa LED Matrix projektima
• Dodajte Android BLE kontrolu
• Šta kažete na lijepu igru Tetrisa?
• Igre CHIP-8 (izvorno za ekrane 64x32)
• Biblioteka za upotrebu s ESP32 IDF (ne Arduino)
• Deset sjajnih DIY elektroničkih igara od WIRED -a

Pošaljite vezu do vašeg projekta kako bismo ga podijelili sa ostalima ispod:

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

Korak 7: HAKNITE PLANETU

Ako ste uživali u ovom Instructable -u i želite da vam kul sandučić sa elektronikom i projektima računarske tehnologije svakog mjeseca pada na poštansko sanduče, 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!