HackerBox 0053: Chromalux: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Sveiciens HackerBox hakeriem visā pasaulē! HackerBox 0053 pēta krāsas un gaismu. Konfigurējiet Arduino UNO mikrokontrolleru plati un IDE rīkus. Pievienojiet pilnkrāsu 3,5 collu LCD Arduino vairogu ar skārienekrāna ievadi un izpētiet pieskāriena krāsas demonstrācijas kodu. Pievienojiet I2C krāsu sensoru, lai identificētu atstarotās gaismas frekvences komponentus, parādītu krāsas uz adresējamām gaismas diodēm, pielodētu Arduino prototipa vairogu un izpētītu dažādus ievades/izvades komponentus, izmantojot daudzfunkcionālu Arduino eksperimentu vairogu. Uzlabojiet savas virsmas montāžas lodēšanas prasmes, izmantojot LED Chaser PCB. Iepazīstieties ar mākslīgo neironu tīkla tehnoloģiju un dziļu mācīšanos.

Šajā rokasgrāmatā ir informācija, lai sāktu darbu ar HackerBox 0053, kuru var iegādāties šeit, kamēr beidzas krājumi. Ja vēlaties katru mēnesi saņemt šādu HackerBox tieši savā pastkastē, lūdzu, abonējiet to vietnē HackerBoxes.com un pievienojieties revolūcijai!

HackerBoxes ir ikmēneša abonēšanas kastes pakalpojums aparatūras hakeriem un elektronikas un datortehnikas entuziastiem. Pievienojieties mums un dzīvojiet HACK LIFE.

1. darbība: satura saraksts HackerBox 0053

• TFT displeja vairogs 3,5 collas 480x320
• Arduino UNO Mega382P ar MicroUSB
• Krāsu sensora modulis GY-33 TCS34725
• Daudzfunkciju eksperimenta vairogs Arduino UNO
• OLED 0,96 collu I2C 128x64
• Piecas 8 mm apaļas adresējamas RGB gaismas diodes
• Arduino prototipa PCB vairogs ar tapām
• LED Chaser virsmas stiprinājuma lodēšanas komplekts
• Uzlīme ar vīrieti vidējā hakeru lokā
• Hakeru manifesta uzlīme

Dažas citas lietas, kas būs noderīgas:

• Lodāmurs, lodētava un pamata lodēšanas rīki
• Dators programmatūras rīku palaišanai

Vissvarīgākais - jums būs nepieciešama piedzīvojumu sajūta, hakeru gars, pacietība un zinātkāre. Būvēt un eksperimentēt ar elektroniku, lai arī tas ir ļoti izdevīgi, dažkārt var būt sarežģīti, izaicinoši un pat nomākti. Mērķis ir progress, nevis pilnība. Kad jūs neatlaidīgi izbaudāt piedzīvojumu, no šī hobija var gūt lielu gandarījumu. Speriet katru soli lēnām, ņemiet vērā detaļas un nebaidieties lūgt palīdzību.

HackerBoxes bieži uzdotajos jautājumos ir daudz informācijas esošajiem un topošajiem dalībniekiem. Gandrīz uz visiem saņemtajiem e-pasta ziņojumiem, kas nav tehniskais atbalsts, tur jau ir atbildēts, tāpēc mēs patiesi pateicamies, ka veltāt dažas minūtes, lai izlasītu FAQ.

2. darbība: Arduino UNO

Šis Arduino UNO R3 ir veidots, ņemot vērā ērtu lietošanu. MicroUSB interfeisa ports ir saderīgs ar tiem pašiem MicroUSB kabeļiem, ko izmanto ar daudziem mobilajiem tālruņiem un planšetdatoriem.

Specifikācija:

• Mikrokontrolleris: ATmega328P (datu lapa)
• USB seriālais tilts: CH340G (draiveri)
• Darba spriegums: 5V
• Ieejas spriegums (ieteicams): 7-12V
• Ieejas spriegums (robežas): 6-20V
• Digitālās I/O tapas: 14 (no kurām 6 nodrošina PWM izeju)
• Analogās ieejas tapas: 6
• Līdzstrāvas strāva uz I/O tapu: 40 mA
• Līdzstrāva 3,3 V tapai: 50 mA
• Zibatmiņa: 32 KB, no kuriem 0,5 KB izmanto bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Pulksteņa ātrums: 16 MHz

Arduino UNO plāksnēm ir iebūvēta USB/seriālā tilta mikroshēma. Šajā konkrētajā variantā tilta mikroshēma ir CH340G. CH340 USB/sērijas mikroshēmām ir pieejami draiveri daudzām operētājsistēmām (UNIX, Mac OS X vai Windows). Tos var atrast, izmantojot iepriekš norādīto saiti.

Kad pirmo reizi pievienojat Arduino UNO datora USB portam, iedegsies sarkana barošanas lampiņa (LED). Gandrīz tūlīt pēc tam sarkanais lietotāja gaismas diode parasti sāks ātri mirgot. Tas notiek tāpēc, ka procesors ir iepriekš ielādēts ar BLINK programmu, ko mēs tālāk apspriedīsim.

Ja jums vēl nav instalēts Arduino IDE, varat to lejupielādēt no vietnes Arduino.cc un, ja vēlaties saņemt papildu ievadinformāciju par darbu Arduino ekosistēmā, iesakām iepazīties ar HackerBox sākuma semināra tiešsaistes rokasgrāmatu.

Pievienojiet UNO datoram, izmantojot MicroUSB kabeli. Palaidiet Arduino IDE programmatūru.

Izvēlnē IDE sadaļā “Rīki> tāfele” atlasiet “Arduino UNO”. Izvēlieties arī atbilstošo USB portu IDE sadaļā rīki> ports (iespējams, nosaukums ar “wchusb”).

Visbeidzot, ielādējiet koda parauga gabalu:

Fails-> Piemēri-> Pamati-> Mirgo

Tas faktiski ir kods, kas iepriekš tika ielādēts UNO, un tam vajadzētu darboties tieši tagad, lai mirgo lietotāja sarkanā gaismas diode. Programmējiet BLINK kodu UNO, noklikšķinot uz UPLOAD pogas (bultiņas ikona) tieši virs parādītā koda. Skatiet statusa informāciju zem koda: “apkopošana” un pēc tam “augšupielāde”. Visbeidzot, IDE vajadzētu norādīt "Augšupielāde pabeigta", un jūsu gaismas diodei atkal jāsāk mirgot - iespējams, ar nedaudz atšķirīgu ātrumu.

Kad varēsit lejupielādēt oriģinālo BLINK kodu un pārbaudīt LED ātruma izmaiņas. Rūpīgi apskatiet kodu. Jūs varat redzēt, ka programma ieslēdz gaismas diodi, gaida 1000 milisekundes (vienu sekundi), izslēdz gaismas diodi, gaida vēl vienu sekundi un tad dara visu vēlreiz - uz visiem laikiem. Mainiet kodu, mainot abus paziņojumus "kavēšanās (1000)" uz "aizkave (100)". Šīs modifikācijas dēļ gaismas diode mirgos desmit reizes ātrāk, vai ne?

Ievietojiet modificēto kodu UNO, un jūsu gaismas diodei vajadzētu mirgot ātrāk. Ja tā, apsveicu! Jūs tikko uzlauzāt savu pirmo iegulto kodu. Kad jūsu ātrās mirgošanas versija ir ielādēta un darbojas, kāpēc gan nepārbaudīt, vai varat vēlreiz mainīt kodu, lai gaismas diode divas reizes ātri mirgotu, un pēc tam pagaidiet dažas sekundes pirms atkārtošanas? Pamēģināt! Kā ar dažiem citiem modeļiem? Kad jums izdosies vizualizēt vēlamo rezultātu, kodēt to un novērot, kā tas darbojas, kā plānots, esat spēris milzīgu soli, lai kļūtu par iegulto programmētāju un aparatūras hakeru.

3. solis: pilnkrāsu TFT LCD 480x320 skārienekrāns

Skārienekrāna vairogam ir 3,5 collu TFT displejs ar 480x320 izšķirtspēju un 16 bitu (65K) bagātīgām krāsām.

Aizsargs tiek pievienots tieši Arduino UNO, kā parādīts attēlā. Lai atvieglotu izlīdzināšanu, vienkārši novietojiet vairoga 3.3V tapu ar Arduino UNO 3.3V tapu.

Dažādu informāciju par vairogu var atrast lcdwiki lapā.

No Arduino IDE instalējiet MCUFRIEND_kvb bibliotēku, izmantojot bibliotēkas pārvaldnieku.

Atveriet Fails> Piemēri> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Augšupielādējiet un izbaudiet grafikas demonstrāciju.

Šeit iekļautajā skicē Touch_Paint.ino tiek izmantota viena un tā pati bibliotēka spilgtas krāsas programmas demonstrācijai.

Pastāstiet, kādas krāsainas lietojumprogrammas jūs gatavojat šim TFT displeja vairogam.

4. solis: krāsu sensora modulis

Krāsu sensora moduļa GY-33 pamatā ir krāsu sensors TCS34725. Krāsu sensora modulis GY-33 darbojas no 3-5 V barošanas avota un paziņo mērījumus, izmantojot I2C. Ierīce TCS3472 nodrošina sarkanu, zaļu, zilu (RGB) un skaidras gaismas uztveršanas vērtību digitālo atgriešanos. Infrasarkano staru bloķējošais filtrs, kas integrēts mikroshēmā un ir lokalizēts krāsu uztverošajās fotodiodēs, samazina ienākošās gaismas IR spektrālo komponentu un ļauj precīzi veikt krāsu mērījumus.

GY33.ino skice var nolasīt sensoru, izmantojot I2C, izvadīt uztvertās RGB vērtības kā tekstu sērijas monitoram, kā arī parādīt uztverto krāsu WS2812B RGB LED. Nepieciešama FastLED bibliotēka.

PIEVIENOT OLED DISPLAY: GY33_OLED.ino skice parāda, kā parādīt arī RGB vērtības 128x64 I2C OLED. Vienkārši pievienojiet OLED līdz I2C kopnei (UNO tapas A4/A5) paralēli GY33. Abas ierīces var savienot paralēli, jo tās atrodas dažādās I2C adresēs. Pievienojiet arī 5V un GND OLED.

DAŽĀDI GAISMAS GAISMAS: Diagrammā neizmantotā gaismas diodes tapa ir "Data Out", ja vēlaties kopā savienot divas vai vairākas adresējamās gaismas diodes, vienkārši savienojiet Data_Out formas LED N ar LED N+1 Data_In.

PROTOTIPA PCB SHIELD: GY-33 moduli, OLED displeju un vienu vai vairākas RGB gaismas diodes var pielodēt pie prototipa vairoga, lai izveidotu krāsu jutīgu instrumentu vairogu, kas ir viegli piestiprināms un atdalāms no Arduino UNO.

5. solis: daudzfunkcionāls Arduino eksperimenta vairogs

Daudzfunkcionālo Arduino eksperimentu vairogu var pievienot Arduino UNO, lai eksperimentētu ar dažādiem komponentiem, tostarp: sarkanu LED indikatoru, zilu LED indikatoru, divām lietotāja ievades pogām, atiestatīšanas pogu, DHT11 temperatūras un mitruma sensoru, analogo ieejas potenciometru, pjezo skaņas signālu, RGB LED, fotoelements gaismas spilgtuma noteikšanai, LM35D temperatūras sensors un infrasarkanais uztvērējs.

Arduino tapa (-s) katrai sastāvdaļai ir parādīta vairoga sietspiedē. Sīkāku informāciju un demonstrācijas kodu var atrast šeit.

6. solis: Virsmas stiprinājuma lodēšanas prakse: LED dzenātājs

Vai jums paveicās, veidojot brīvās formas LED dzensoni no HackerBox 0052?

Jebkurā gadījumā ir pienācis laiks citai SMT lodēšanas prakses sesijai. Šī ir tā pati LED dzenātāja ķēde no HackerBox 0052, bet tā ir veidota, izmantojot SMT komponentus uz PCB, nevis izmantojot brīvformas/deadbug komponentus.

Vispirms Deva Džounsa smieklīga runa savā EEVblog par virsmas montāžas komponentu lodēšanu.

7. darbība: kas ir neironu tīkls?

Neironu tīkls (wikipedia) ir neironu tīkls vai ķēde vai mūsdienu izpratnē mākslīgs neironu tīkls, kas sastāv no mākslīgiem neironiem vai mezgliem. Tādējādi neironu tīkls ir vai nu bioloģisks neironu tīkls, kas sastāv no īstiem bioloģiskiem neironiem, vai mākslīgais neironu tīkls mākslīgā intelekta (AI) problēmu risināšanai.