HackerBox 0046: Obstojnost: 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Lep pozdrav hekerjem HackerBox po vsem svetu! S programom HackerBox 0046 eksperimentiramo z obstojnimi zasloni elektronskega papirja, ustvarjanjem besedila LED za obstojnost vida (POV), platformami mikrokrmilnikov Arduino, elektronskimi prototipi in napajalnimi baterijami za polnjenje baterij.

Ta navodila vsebujejo informacije za začetek uporabe HackerBox 0046, ki ga lahko kupite tukaj, do razprodaje zalog. Če želite vsak mesec v svoj nabiralnik prejemati takšen HackerBox, se naročite na HackerBoxes.com in se pridružite revoluciji!

HackerBoxes je mesečna naročnina za ljubitelje elektronike in računalniške tehnologije - Hekerji strojne opreme - Sanjači sanj.

VDORITE PLANET

1. korak: Seznam vsebine za HackerBox 0046

• Modul ePaper
• Arduino UNO z MicroUSB
• Dva prototipna ščita UNO
• Napajalna baterija USB 18650
• Razpršene rdeče 5 mm LED diode
• 560 ohmski upori
• Moško-ženske DuPont žice za skakanje
• 9V držalo za baterijo
• Odprite nalepko strojne opreme
• Ekskluzivna odprta strojna žica

Nekaj drugih stvari, ki vam bodo v pomoč:

• 9V baterija
• Spajkalnik, spajkalnik in osnovna orodja za spajkanje
• Računalnik za izvajanje programskih orodij

Najpomembneje je, da boste potrebovali občutek pustolovščine, hekerskega duha, potrpežljivost in radovednost. Gradnja in eksperimentiranje z elektroniko, čeprav zelo koristno, sta včasih lahko težavna, zahtevna in celo frustrirajoča. Cilj je napredek in ne popolnost. Ko vztrajate in uživate v pustolovščini, lahko ta hobi prinese veliko zadovoljstvo. Vsak korak naredite počasi, upoštevajte podrobnosti in ne bojte se prositi za pomoč.

V pogostih vprašanjih o HackerBoxesu je veliko informacij za sedanje in bodoče člane. Skoraj vsa e-poštna sporočila o netehnični podpori, ki jih prejmemo, so že odgovorjena, zato zelo cenimo, da ste si vzeli nekaj minut in prebrali pogosta vprašanja.

2. korak: Arduino UNO

Ta Arduino UNO R3 je zasnovan z mislijo na preprosto uporabo. Vmesnik MicroUSB je združljiv z istimi kabli MicroUSB, ki se uporabljajo pri številnih mobilnih telefonih in tabličnih računalnikih.

Specifikacija:

• Mikrokrmilnik: ATmega328P (podatkovni list)
• Serijski most USB: CH340G (gonilniki)
• Delovna napetost: 5V
• Vhodna napetost (priporočeno): 7-12V
• Vhodna napetost (meje): 6-20V
• Digitalni V/I zatiči: 14 (od tega 6 zagotavlja PWM izhod)
• Analogni vhodni zatiči: 6
• Enosmerni tok na V/I pin: 40 mA
• DC tok za 3.3V Pin: 50 mA
• Flash pomnilnik: 32 KB, od tega 0,5 KB, ki jih uporablja zagonski nalagalnik
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Taktna hitrost: 16 MHz

Arduino UNO plošče imajo vgrajen čip USB/serijski most. Pri tej različici je mostni čip CH340G. Za USB/serijske čipe CH340 so na voljo gonilniki za številne operacijske sisteme (UNIX, Mac OS X ali Windows). Te lahko najdete na zgornji povezavi.

Ko prvič priključite Arduino UNO v vrata USB računalnika, se prižge rdeča lučka za napajanje (LED). Skoraj takoj za tem bo rdeča uporabniška LED ponavadi hitro začela utripati. To se zgodi, ker je v procesor vnaprej naložen program BLINK, o katerem bomo razpravljali v nadaljevanju.

Če še nimate nameščenega Arduino IDE, ga lahko prenesete s spletnega mesta Arduino.cc in če želite dodatne uvodne informacije za delo v ekosistemu Arduino, predlagamo, da preverite navodila za začetno delavnico HackerBoxes.

UNO priključite na računalnik s kablom MicroUSB. Zaženite programsko opremo Arduino IDE.

V meniju IDE izberite "Arduino UNO" v razdelku Tools> board. Prav tako izberite ustrezna vrata USB v IDE pod orodja> vrata (verjetno ime z "wchusb" v njem).

Nazadnje naložite del vzorčne kode:

Datoteka-> Primeri-> Osnove-> Utripaj

To je pravzaprav koda, ki je bila vnaprej naložena na UNO in bi se morala trenutno izvajati, da utripa rdeča uporabniška LED. Kodo BLINK programirajte v UNO s klikom na gumb UPLOAD (ikona puščice) tik nad prikazano kodo. Pod kodo si oglejte informacije o stanju: "sestavljanje" in nato "nalaganje". Na koncu mora IDE označiti "Nalaganje je končano" in LED -dioda bi morala znova utripati - po možnosti z nekoliko drugačno hitrostjo.

Ko boste lahko prenesli izvirno kodo BLINK in preverili spremembo hitrosti LED. Podrobno si oglejte kodo. Vidite lahko, da program vklopi LED, počaka 1000 milisekund (eno sekundo), izklopi LED, počaka še eno sekundo in nato vse ponovi - za vedno. Kodo spremenite tako, da obe izjavi "delay (1000)" spremenite v "delay (100)". Ta sprememba bo povzročila, da LED utripa desetkrat hitreje, kajne?

Spremenjeno kodo naložite v UNO in vaša LED dioda naj bi utripala hitreje. Če je tako, čestitam! Pravkar ste vdrli v svoj prvi del vdelane kode. Ko se vaša različica s hitrim utripanjem naloži in zažene, zakaj ne bi preverili, ali lahko znova spremenite kodo, da LED utripa dvakrat hitro, nato pa počakajte nekaj sekund, preden se ponovi? Poskusi! Kaj pa drugi vzorci? Ko si uspete vizualizirati želeni rezultat, ga kodirati in opazovati, da deluje po načrtih, ste naredili ogromen korak k temu, da postanete vgrajeni programer in heker strojne opreme.

3. korak: Tehnologija elektronskega prikaza papirja

Tehnologije elektronskega papirja, ePaperja, elektronskega črnila ali e-črnila omogočajo prikazovalne naprave, ki posnemajo videz običajnega črnila na papirju. Elektronski papirni zasloni so na splošno vztrajni, saj slika ostane vidna tudi brez napajanja ali če je krmilno vezje odstranjeno ali zaustavljeno. Za razliko od običajnih ploščatih zaslonov z osvetljenim ozadjem, ki oddajajo svetlobo, elektronski papirni zasloni odbijajo svetlobo kot papir. Zaradi tega jim je lažje brati in zagotoviti širši kot gledanja kot večina zaslonov, ki oddajajo svetlobo.

Kontrastno razmerje se približuje časopisu z novo razvitimi zasloni (od leta 2008), ki so še vedno nekoliko boljši. Idealen zaslon ePaper je mogoče brati na neposredni sončni svetlobi, ne da bi slika zbledela.

Prilagodljiv elektronski papir za hrbtno ploščo zaslona uporablja prožne plastične podlage in plastično elektroniko. Med proizvajalci obstaja stalna konkurenca za zagotavljanje podpore za barvni elektronski papir.

(Wikipedia)

4. korak: Večbarvni modul EPaper

1,54-palčni modul ePaper MH-ET LIVE lahko prikazuje črno in rdeče črnilo. Modul je v primeru in dokumentaciji omenjen kot črno -beli/rdeči (b/w/r) 200x200 elektronski papirni zaslon (EPD).

Tehnologija zaslona je mikrokapsuliran elektroforetski zaslon (MED), ki uporablja drobne kroglice, kjer se napolnjeni barvni pigmenti suspendirajo v prozornem olju in se premaknejo v pogled, odvisno od uporabljenih elektronskih nabojev.

Zaslon ePaper lahko prikaže vzorce z odbojem svetlobe okolja, zato deluje brez osvetlitve ozadja. Tudi pri močni sončni svetlobi zaslon ePaper zagotavlja visoko vidljivost s kotom gledanja 180 stopinj.

Uporaba modula MH-ET z Arduino UNO:

1. Namestite Arduino IDE (če še ni nameščen)
2. Za namestitev knjižnice Adafruit GFX uporabite Upravitelj knjižnic (Orodja-> Upravljanje knjižnic)
3. Z upraviteljem knjižnic namestite GxEPD (NE GxEPD2)
4. Odprite datoteko-> primeri-> GxEPD> GxEPD_Example
5. Odkomentirajte vrstico in vključite GxGDEW0154Z04 (1,54 "č/b/r 200x200)
6. Žica UNO do EPD: zasedeno = 7, DC = 8, ponastavitev = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. Stikala EPD OBA nastavite na “L”
8. Prenesite skico GxEPD_Example iz IDE v UNO kot običajno

Še eno knjižnico z demo kodo (priloženo pri proizvajalcu EPD) najdete tukaj. Upoštevajte, da imajo te predstavitve (in nekateri drugi primeri, ki so na voljo na spletu) drugačne dodelitve pin kot tiste, ki so bile uporabljene zgoraj v primeru GxEPD. Predvsem sta zatiča 8 in 9 pogosto obrnjena.

5. korak: Arduino UNO prototipni ščit

Arduino UNO prototipni ščit se prilega neposredno na Arduino UNO (ali združljivo) ploščo, tako kot kateri koli drug ščit. Vendar ima Arduino UNO Prototyping Shield na sredini območje "perf-board" za splošno uporabo, kjer lahko spajkate svoje komponente, da zgradite svoj lastni ščit po meri. Glave preprosto spajkajte v zunanjih vrstah ščita tako, da se lahko priklopi na vrh UNO. Ploščate luknje poleg glav povezujejo s signali glave, tako da se lahko linije iz UNO enostavno povežejo v vezje po meri.

6. korak: Sedem nastavitev LED na ščitniku prototipa

Za podporo ilustriranega vezja se lahko uporabi ščit prototipa Arduino. Vezje ima V/I zatiče 1-7 Arduina, povezanih s sedmimi LED. Vsaka LED je povezana v skladu z lastnim uporom za omejevanje toka, ki so v tem primeru 560 ohmski upori.

Upoštevajte, da mora biti kratek zatič vsake LED usmerjen proti zatiču GND Arduina. Vsak upor je lahko usmerjen v obe smeri. 9V nosilec za baterijo je mogoče priključiti, da bo projekt "prenosljiv", vendar mora biti povezan z vtičem Vin (ne na 5V ali 3.3V).

Ko so LED diode in upori ožičeni, poskusite s primerno skico utripanja, tako da spremenite številko pina na različne vrednosti med 1 in 7.

Nazadnje preizkusite skico knight_rider.ino, ki je priložena tukaj, za preblisk iz 80. let.

7. korak: Vztrajnost vizije

Vztrajnost vida [VIDEO] se nanaša na optično iluzijo, ki se pojavi, ko vizualno zaznavanje predmeta ne preneha nekaj časa po tem, ko žarki svetlobe, ki izhajajo iz njega, nehajo vstopati v oko. Iluzija je opisana tudi kot "obstojnost mrežnice", "vztrajnost vtisov" ali preprosto "vztrajnost". (wikipedia)

Preizkusite skico POV.ino, ki je tukaj vključena v nastavitvi strojne opreme "Sedem LED" iz zadnjega koraka. Na skici eksperimentirajte z različnim besedilom sporočila in časovnimi parametri, da dobite različne učinke.

Navdih: Arduino POV projekt Ahmada Saeeda.

Avtor fotografije: Charles Marshall

8. korak: Napajalna baterija USB 18650

Samo vstavite litij-ionsko celico 18650 v tega otroka, da naredite svojo lastno baterijo za ponovno polnjenje za uporabo pri različnih projektih 5V in 3V!

Te običajne litij-ionske celice 18650 lahko najdete iz različnih virov, vključno s tem iz Amazona.

Specifikacije modula Power Bank:

• Vhod (polnjenje) Napajanje: 5 do 8V preko vrat micro USB do 0,5A

• Izhodna moč:

  • 5V preko vrat USB tipa A.
  • 3 priključki za prenos 3V do 1A
  • 3 priključki za napajanje 5V do 2A
• LED indikator stanja
  • Zelena = baterija napolnjena
  • Rdeča = polnjenje)
• Zaščita akumulatorja (prekomerno ali preveč praznjenje)
• POZOR: Zaščite pred povratno polarnostjo ni!

9. korak: Živite v HackLifeu

Upamo, da boste v tem mesecu uživali v HackerBoxovi pustolovščini v elektroniki in računalniški tehnologiji. Dosezite in delite svoj uspeh v spodnjih komentarjih ali na Facebook skupini HackerBoxes. Ne pozabite tudi, da lahko kadar koli pošljete e -pošto na [email protected], če imate vprašanje ali potrebujete pomoč.

Kaj je naslednje? Pridružite se revoluciji. Živi HackLife. Vsak mesec dobite kul škatlo opreme, ki jo je mogoče vdreti, in jo dostavite neposredno v nabiralnik. Pojdite na HackerBoxes.com in se prijavite za mesečno naročnino na HackerBox.