HackerBox 0036: JumboTron: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ta mesec hekerji HackerBox raziskujejo jumbo LED matrične zaslone, računalnike z enim čipom ESP32 in krmilne igralne palice. Ta navodila vsebujejo informacije za začetek uporabe HackerBox -a #0036, ki ga lahko kupite tukaj, dokler niso na zalogi. Če želite vsak mesec v svoj nabiralnik prejemati takšen HackerBox, se naročite na HackerBoxes.com in se pridružite revoluciji!

Teme in učni cilji za HackerBox 0036:

• Konfigurirajte Arduino IDE za programiranje ESP32
• Vmesniki za krmiljenje vmesnika in krmilne tipke
• Prenesite podatke in napajanje na JumboTron LED plošče
• Programirajte različne aplikacije, ki uporabljajo matrične zaslone

HackerBoxes je storitev mesečne naročnine na elektroniko in računalniško tehnologijo DIY. Smo ljubitelji, ustvarjalci in eksperimentatorji. Mi smo sanjači sanj. ZDRUŽITE PLANETO!

1. korak: HackerBox 0036: Vsebina škatle

• P3 RGB LED matrika s 64 x 32 slikovnimi pikami
• Razvojni odbor ESP32
• Plošča za krmiljenje iger z igralno palico
• Napajalni pas za LED matriko
• DuPont moški, ženski 20 cm
• Ekskluzivni HackerBoxes Glider Koozie
• Ekskluzivna Atari retro fan art nalepka

Nekaj drugih stvari, ki vam bodo v pomoč:

• 5V DC napajanje (2-4 ampera)
• 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. Vsi uživamo v učenju nove tehnologije in upajmo, da bomo ustvarili nekaj kul projektov. Vsak korak naredite počasi, upoštevajte podrobnosti in ne bojte se prositi za pomoč.

V pogostih vprašanjih o HackerBoxes je veliko informacij za sedanje in bodoče člane.

Jadralno letalo je vzorec, ki potuje po vsem svetu v Conwayjevi igri življenja. Ohlapno je bil sprejet kot emblem, ki predstavlja kulturo hekerjev, saj je celični avtomat Game of Life všeč hekerjem in koncept jadralnega letala se je rodil skoraj istočasno z internetom in Unixom. Ali lahko Conwayjevo igro življenja programirate na LED matriki 64x32?

Korak: ESP32 in Arduino IDE

ESP32 je računalnik z enim čipom. Je zelo integriran z 2,4 GHz Wi-Fi in Bluetooth. ESP32 vključuje antensko stikalo, RF balun, ojačevalnik moči, sprejemni ojačevalnik z nizkim šumom, filtre in module za upravljanje porabe energije. Celotna rešitev tako zaseda minimalno površino tiskanega vezja (PCB).

Obstaja nekaj vrst razvojnih plošč ESP32. Tu uporabljena različica "DOIT ESP32 DevKit". Večina vhodno/izhodnih zatičev je na obeh straneh iztekajočih do zatičev za lažje povezovanje. V modul sta integrirana vmesnik USB in regulator napetosti. ESP32 je podprt v ekosistemu Arduino in IDE, kar je zelo hiter in enostaven način za delo z ESP32.

Skladišče Arduino ESP32 github vsebuje navodila za namestitev za Linux, OSX in Windows. Kliknite na to povezavo in sledite navodilom, ki ustrezajo operacijskemu sistemu v vašem računalniku.

PROGRAMIRANJE RAZVOJNEGA ODBORA

Če želite preveriti, ali je IDE pravilno konfiguriran, preden nadaljujete, naložite primer BLINK, da utripa vgrajena LED. Spremenite vrednosti zakasnitve, da preizkusite različne frekvence utripanja, in se prepričajte, da se koda učinkovito znova naloži na ploščo ESP32.

Pri programiranju ESP32 pritisnite in držite gumb “BOOT” na razvojni plošči ESP32, preden pritisnete gumb za nalaganje v Arduino IDE. Ko se na Arduino IDE prikaže sporočilo »Povezovanje _ _ _…«, lahko spustite gumb »BOOT« in programiranje se mora začeti.

3. korak: Nadzorna plošča za igre z igralno palico

Ta igralni krmilnik "breakout board" vključuje analogno krmilno ročico in štiri gumbe. Njegova velikost in oblika sta primerni za ročno upravljanje.

Analogno krmiljenje položaja temelji na dveh potenciometrih (enega za x in enega za y), ki sta povezana v standardni konfiguraciji "delilnika napetosti". V skladu s tem je treba OUTX in OUTY brati kot analogne vrednosti in jih ustrezno prilagoditi, kot je prikazano v demo kodi. OUTZ in štirje gumbi so preprosta digitalna stikala za vklop/izklop, ki se ob vklopu običajno odprejo in kratka do GND.

Ploščo lahko priključite na ESP32 s pomočjo DuPont mostičkov na naslednjih zatičih:

Krmilnik za igre ESP32

GND GND 3V3 VCC 35 OUTX 34 OUTY 26 OUTZ 27 KLJUČ 32 KLJUČ 33 KLJUČ 3 25 KLJUČ 4

V teh dodelitvah pin ni nič posebnega, vendar so te uporabljene v demo kodi. Ker so nekateri vtični vhodi na ESP32 samo izhodni, boste morda želeli, da je preprosto in uporabite iste vrednosti.

4. korak: 64x32 RGB LED matrična plošča P3

Z 2048 barvnimi RGB LED diodami je ta matrika kot vaš osebni "mini" jumbotronski zaslon. Te plošče so pravzaprav iste vrste, ki se uporabljajo v velikih zaslonih LED, kar verjetno lahko razberete iz industrijskega pasu. LED diode so nameščene na 3 -milimetrski mreži (od tod oznaka P3). Poganjajo jih s hitrostjo skeniranja 1:16.

Za Arduino IDE bomo uporabljali knjižnico PxMatrix. Pojdi zdaj in namesti knjižnico. Na tej povezavi je tudi veliko podrobnosti o teoriji delovanja, če to želite preveriti.

Na zadnji strani matrične plošče LED so trije priključki. Ti vključujejo dva 16 -polna dvojna priključka (z oznako IN in OUT) in tudi majhen napajalnik. Obstajajo trije različni kompleti žic, ki jih lahko povežete, kot je opisano spodaj.

FINE Jampers od DATA IN do DATA OUT

IN OUT

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

DEVET skakalcev od ESP32 do DATA IN

ESP IN

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

Napajalni pas

Priloženi kabelski snop je treba priključiti na napajanje 5VDC. Če nameravate vse LED diode osvetliti do polne svetlosti, bo plošča porabila približno 4A. Če imate dostojno "klop", bi to veljalo za zagotovitev 4A. Za tipično povprečno delovanje lahko zadostuje 2A. Na primer, preizkusili smo 2,5 -palčni USB -napajalnik (paket baterij), ki je deloval dobro. Namesto vijakov na kabelskem snopu smo spajkali priključek USB, ki ga je mogoče priključiti v napajalnik USB.

Na kabelskem snopu sta dva štiripolna glavnika. Ti so za napajanje dveh plošč. Eno od glav lahko odstranite, če želite pospraviti stvari, pazite, da prerezane konce žice zavijete (s trakom ali cevmi), da preprečite prekinitev napajanja.

Skupni napajalnik za LED ploščo in ESP32

Odrežite en konec mostička DuPont. Odstranite in kositrite žico, da jo povežete z rdečo črto pasu. Preprosta možnost je, da uporabite eno od vrstic, kjer smo odstranili dodatno štiripolno napajalno glavo. Ponovno zavijte napajalne spoje, da preprečite kratke stike. Ko programirate ESP32 in odstranite kabel USB, lahko ženski vtič DuPont na drugem koncu spojene žice namestite na VIN pin (ne na 3V3 pin) plošče ESP32. To bo napajalo ploščo ESP32 in LED matriko iz istega 5V napajanja, kar naredi tesno in prenosno konfiguracijo za delovanje pri napajanju iz baterije.

5. korak: Matrix Demo Prog

Programirano priloženo skico jumbotrondemo.ino v ESP32.

Prepričajte se, da je knjižnica PxMatrix nameščena.

Štirje načini predstavitvenega programa so izbrani s pomočjo K1 - K4. Koda bi morala biti precej samoumevna za razširitev na vaše lastne projekte.

6. korak: 1 2 3 GO

Kaj boste naredili s svojim barvnim zaslonom 64x32 in krmilnikom za igre? Začnite razmišljati z nekaj navdiha iz drugih primerov projektov …

• Projekt Morphing Digital Clock
• Prikaz virov Adafruit Matrix
• Navodila za uporabo z LED matričnimi projekti
• Dodajte nadzor BLE za Android
• Kaj pa lepa igra Tetris?
• Igre CHIP-8 (prvotno za zaslone velikosti 64x32)
• Knjižnica za uporabo z ESP32 IDF (ne Arduino)
• Deset odličnih elektronskih iger DIY podjetja WIRED

Prosimo, pošljite povezavo do vašega projekta, da jo lahko delimo z drugimi spodaj:

• Igrača za fiziko podjetja JeffG
• Snake Game iz Collene
• Pojdi hitro zavij levo od ppervinka
• Oznaka za kriptovalute podjetja ananseMugen
• Božična ura za odštevanje od rznazn

7. korak: ZDRUŽITE PLANET

Če ste uživali v tem Instructable in bi radi vsak mesec na vaš nabiralnik prišli kul škatla elektronike in projektov računalniške tehnologije, se pridružite revoluciji tako, da brskate po naslovu HackerBoxes.com in se naročite na prejemanje naše mesečne škatlice presenečenj.

Dosezite in delite svoj uspeh v spodnjih komentarjih ali na Facebook strani HackerBoxes. Vsekakor nam sporočite, če imate kakršna koli vprašanja ali potrebujete pomoč pri čem. Hvala, ker ste del HackerBoxes!