HackerBox 0043: Falkena labirints: 9 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Sveiciens HackerBox hakeriem visā pasaulē! HackerBox 0043 piedāvā mums iebūvētu tīmekļa kameru straumēšanu, kondensatoru shēmas, mikro servo pan-tilt komplektus un daudz ko citu. Šajā pamācībā ir informācija, lai sāktu darbu ar HackerBox 0043, 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!

HackerBox 0043 tēmas un mācību mērķi:

• Konfigurējiet ESP32-CAM Arduino IDE
• Programmējiet tīmekļa kameras demonstrāciju ESP32-CAM
• Izmēriet keramikas kondensatorus
• Salieciet analogo LED riteņbraukšanas nozīmīti
• Izpētiet Micro Servos un Pan-Tilt mezglus

HackerBoxes ir ikmēneša abonēšanas kastes pakalpojums elektronikas un datortehnikas entuziastiem - Aparatūras hakeri - Sapņu sapņotāji.

HACK PLANET

1. darbība: satura saraksts HackerBox 0043

• ESP32-CAM modulis
• Arduino Nano 5V 16Mhz
• Pan-Tilt montāža ar diviem mikro serviem
• FT232RL USB seriālā adaptera modulis
• USB 5V un 3.3V barošanas modulis
• Keramikas kondensatoru komplekts
• WOPR nozīmīte - lodēšanas komplekts
• Divas CR2032 litija monētu šūnas
• Miniatūra bezlodēšanas maize
• Sieviete-sieviete DuPont džemperi
• MiniUSB kabelis
• Java uzlīme
• Ekskluzīva HackerBoxes Falkena labirinta spēle
• Ekskluzīva WarGames iedvesmota 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. solis: dodieties tieši cauri Falkena labirintam

Falkena labirints: spēļu teorija, datorzinātnes un aukstā kara iedvesmas gadījumi WarGames

"Dīvaina spēle. Vienīgais uzvarošais gājiens ir nespēlēt. Kā būtu ar jauku šaha spēli?"

-1983 Filma WarGames

3. darbība: ESP32-CAM elektroinstalācijas režīmi

ESP32-CAM modulis apvieno ESP32-S moduli, OV2640 kameru, microSD kartes slotu, LED zibspuldzi un vairākas I/O tapas. ESP32-CAM ļauj iestatīt bezvadu video straumēšanu, nodrošināt tīmekļa servera saskarni, integrēt bezvadu novērošanas kameru jūsu mājas automatizācijas sistēmā, veikt sejas noteikšanu/atpazīšanu un daudz ko citu.

Instalējiet kameru: ESP32 kameras savienotājs ir balts slots, kura malā ir tumšāks brūns vai melns aizdare. Tumšais spraudnis eņģes uz leju no PCB uz savienotāja balto daļu. Pēc atvēršanas elastīgais savienotājs tiek ievietots baltajā slotā ar objektīvu uz āru. Visbeidzot, tumšais spraudnis tiek nospiests atpakaļ slota savienotājā. Ņemiet vērā, ka objektīvam ir aizsargpārklājums, ko pirms lietošanas var noņemt.

PROGRAMMĒŠANAS REŽĪMS

Lai ieprogrammētu ESP32-CAM, pievienojiet FT232RL USB seriālo adapteri, kā parādīts attēlā. Noteikti iestatiet FT232RL USB seriālā adaptera strāvas džemperi uz 3.3V. Īssavienojums starp IO0 un GND tapām tiek izmantots, lai ESP32 ieslēgtu programmas režīmā. Šo vadu var noņemt, lai ESP32 varētu palaist izpildes režīmā.

WEBCAM REŽĪMS

Kad ieprogrammēts, ESP32-CAM ir jāpievieno tikai 5 V un GND. Var izmantot USB barošanas moduli vai jebkuru citu 5 V barošanas avotu, kas spēj nodrošināt pietiekamu strāvu.

SERIĀLĀ MONITORA ATBALSTS

Lai palaistu ESP32-CAM, kamēr tas joprojām ir pievienots USB (piemēram, lai skatītu seriālā monitora izvadi), vienkārši pievienojiet abus moduļus, kā parādīts šeit vienlaikus, bet pēc tam noņemiet IO0 zemējumu, kad programmēšana ir pabeigta. Tas ļaus ESP32 izpildīt un izmantot USB/seriālo savienojumu, vienlaikus nodrošinot pietiekami daudz strāvas caur 5V tapu, lai pilnībā barotu ESP32. Ja nav 5V barošanas, FT232RL 3.3V izeja pilnībā nepadara ESP32 barošanu un parādās kļūmes ziņojums.

4. solis: ESP32-CAM tīmekļa kameras straumēšanas serveris

1. Pārliecinieties, vai FT232RL moduļa jaudas džemperis ir iestatīts uz 3.3V
2. Ja tas vēl nav instalēts, paņemiet Arduino IDE
3. Izpildiet ESP32 Arduino IDE Board atbalsta pakotnes instalēšanas instrukcijas
4. Programmā IDE Tools iestatiet Board uz ESP32 Wrover Module
5. Programmā IDE Tools iestatiet sadaļu shēmu uz milzīgu APP
6. Programmā IDE Tools iestatiet portu uz FT232RL USB seriālo adapteri
7. Programmā IDE Files atveriet Piemēri> ESP32> Kamera> CameraWebServer
8. Mainīt kameras modeli #define uz "CAMERA_MODEL_AI_THINKER"
9. Mainiet SSID un paroles virknes, lai tās atbilstu jūsu WiFi tīklam
10. Apkopojiet un augšupielādējiet modificēto piemēru
11. Noņemiet IO0 džemperi
12. Pārliecinieties, vai ir pievienots arī 5V barošanas avots, pretējā gadījumā ESP32 var "izdegt"
13. Atveriet seriālo monitoru (115200 bodu)
14. Nospiediet atiestatīšanas pogu uz ESP32-CAM moduļa
15. Kopējiet IP adresi no Serial Monitor izvades
16. Ielīmējiet IP adresi savā tīmekļa pārlūkprogrammā
17. Tiks parādīts tīmekļa kameras interfeiss ESP32-CAM
18. Tīmekļa kameras saskarnē noklikšķiniet uz pogas "Sākt straumi"

5. solis: keramikas kondensatori

Keramikas kondensators ir fiksētas vērtības kondensators, kurā keramikas materiāls darbojas kā dielektriķis. Tas ir veidots no diviem vai vairākiem mainīgiem keramikas slāņiem un metāla slāņa, kas darbojas kā elektrodi. Keramikas materiāla sastāvs nosaka kondensatora elektrisko izturēšanos. (Wikipedia)

Circuit Basics ir noderīga diskusija par kapacitātes mērīšanu, ieskaitot dažus kondensatoru mērīšanas piemērus, izmantojot Arduino aparatūru un programmas. Ritiniet uz leju līdz sadaļas virsrakstam "KAPACITĀTES MĒRĪTĀJS 470 UF līdz 18 PF KAPACITORIEM", lai iegūtu demonstrāciju, ko var izmantot kopā ar keramikas kondensatoru komplekta keramikas kondensatoriem. Lai gan demonstrācijā ir attēlots Arduino UNO, var izmantot arī Arduino Nano. Pēc Arduino IDE iestatīšanas Arduino Nano programmēšanai, vienkārši ielīmējiet "SERIĀLĀ MONITORA IZVADES KODS" no saistītās lapas IDE un apkopojiet/lejupielādējiet ielīmēto kodu Nano.

Lai iegūtu papildinformāciju par Arduino Nano konfigurēšanu un programmēšanu, skatiet HackerBoxes iesācēju darbnīcas tiešsaistes rokasgrāmatu.

6. darbība. WOPR nozīmīšu komplekts

Šajā WOPR emblēmā ir astoņpadsmit gaismas diodes ar krāsu ciklu, ko pilnībā kontrolē ar analogiem kondensatora laika oscilatoriem. Iepriekšējos HackerBox piemēros šāda veida analogās shēmas tika izmantotas līdzīgām LED mirgošanas lietojumprogrammām. Dizains mums atgādina, ka mikrokontrolleri, lai cik mēs viņus mīlam, ne vienmēr ir nepieciešami interesantu rezultātu iegūšanai. Pabeigto shēmas plates komplektu var nēsāt kā mirgojošu LED emblēmu.

Komplekta saturs:

• Pielāgota WOPR iespiedshēmas plate
• Divi CR2032 monētu šūnu klipi
• Sešas sarkanas 3 mm gaismas diodes
• Sešas oranžas 3 mm gaismas diodes
• Sešas zaļas 3 mm gaismas diodes
• Trīs 9014 NPN tranzistori
• Trīs 22uF kondensatori
• Trīs 1K omu rezistori (brūni melni sarkani)
• Trīs 10K omu rezistori (brūni melni oranži)
• Bīdīšanas slēdzis
• Divi sadalīti gredzeni

Dizainam ir trīs kaskādes oscilatori, lai kontrolētu LED krāsu ciklu. Katrs no 10K rezistoriem un 22uF kondensatoriem veido RC oscilatoru, kas periodiski nospiež saistīto tranzistoru. Trīs RC oscilatori ir kaskādēti ķēdē, lai tie neizkustētos no fāzes, tāpēc mirgošana šķiet nejauša ap dēli. Kad tranzistors ir "ieslēgts", strāva iet cauri 6 gaismas diodēm un to 1K strāvas ierobežošanas rezistoram, izraisot 6 gaismas diodes kārbas mirgošanu.

Šis piemērs ietver jauku šī analogā oscilatora jēdziena skaidrojumu, izmantojot vienu posmu (vienu oscilatoru un vienu tranzistoru).

7. darbība: WOPR nozīmīšu komplekta montāža

ĻOTI SVARĪGA PIEZĪME PAR SASTĀVDAĻU ORIGINĀCIJU: Žetons vislabāk izskatās, ja tas ir samontēts ar caurumiem caurumā, kas atrodas PCB "priekšpusē", kur tiek parādīts WOPR mākslas darbs. Tomēr komponentu kontūras atrodas otrā pusē, un tās nosaka komponentu pareizu orientāciju. Tas var būt īpaši mulsinoši attiecībā uz TO-92 tranzistoriem, kas jāievieto no PCB priekšpuses ar plakano daļu uz augšu, un ja tā tiek ievietota no PCB aizmugures, tā ir pagriezta no nepieciešamās orientācijas. TO-92 tranzistorus var novietot arī ar līdzenu virsmu pret PCB priekšpusi, kā parādīts piemērā.

Ņemiet vērā, ka ir divas dažādas rezistoru vērtības. Tie nav savstarpēji aizvietojami. Rezistori nav polarizēti. Tos var ievietot jebkurā virzienā.

Ņemiet vērā, ka ir trīs gaismas diodes "bankas" D1-D6, D7-D12 un D13-D18. Katrai bankai jābūt vienai krāsai, lai līdzsvarotu pašreizējo slodzi un iegūtu arī jauku vizuālo efektu. Piemēram, visas gaismas diodes D1-D6 varētu būt (R) ED, D7-D12 visas (G) REEN un D13-D18 visas (O).

Kondensatori ir polarizēti. Ievērojiet "+" izgatavošanu uz PCB sietspiedes. Marķējums "-" (un īsā tapa) uz kondensatora jāievieto CITĀ atverē.

Gaismas diodes ir arī polarizētas. Ņemiet vērā plakano gaismas diodes pusi, kas parādīta uz PCB sietspiedes. Gaismas diodes īsajai tapai (katodam vai negatīvajam vadam) jāatrodas caurumā, kas ir vistuvāk LED sietspiedes "plakanajai pusei".

Visus trīs spilventiņus katrai monētu šūnu saspraudei pilnībā salieciet ar lodmetālu. Pat ja nekas netiek pielodēts pie centrālajiem paliktņiem, alvas tinšana palīdz veidot spilventiņu, lai nodrošinātu labu kontaktu ar attiecīgo monētas elementu.

Pēc lodēšanas vairākas reizes darbiniet slēdzi, lai notīrītu kontaktus no gružiem vai oksidēšanās.

Uzmanieties, lai WOPR emblēmas nēsāšanas laikā nesagrieztos kopā abas monētu šūnu saspraudes.

8. solis: mikro servo pan-tilt montāža

Pan-Tilt mezgls sastāv no diviem mikro serviem, četriem formētiem plastmasas mehāniskiem elementiem un dažādas aparatūras. Montāžu var iegādāties Adafruit, kur var atrast arī lielisku rokasgrāmatu, kas ilustrē montāžas darbību.

Arduino servo bibliotēku var izmantot, lai kontrolētu vienu no mikro servo, lai panoramētu montāžu ap tās centrālo asi, bet otru - mikro servo, lai saliektu montāžu uz augšu un uz leju. Šajā pamācībā ir sniegts detalizēts piemērs divu servo pozicionēšanai, izmantojot Arduino kodu.

Pan-Tilt mezglu var izmantot, lai novietotu displejus, lāzerus, gaismas, kameras vai gandrīz jebko citu. Kā parasti, redzēsim, ko jūs izdomājat!

Interesants izaicinājums, ja esat gatavs to darīt, ir “CameraWebCamera” piemēra tīmekļa saskarnei pievienot divas slaidu vadības ierīces (panoramēt un noliekt), kas nospiež pozīcijas parametrus uz ESP32-CAM programmaparatūru, kas savukārt nosaka abus servos straumēšanas laikā novietojiet tīmekļa kameru.

9. solis: dzīvojiet HackLife

Mēs ceram, ka jums patika šī mēneša ceļojums elektronikā un datortehnoloģijās. Sazinieties un dalieties savos panākumos zemāk esošajos komentāros vai HackerBoxes Facebook grupā. Noteikti informējiet mūs, ja jums ir kādi jautājumi vai nepieciešama palīdzība ar kaut ko.

Pievienojieties revolūcijai. Dzīvojiet HackLife. Katru mēnesi tieši uz jūsu pastkasti varat saņemt lielisku uzlaužamas elektronikas un datortehnikas projektu kastīti. Vienkārši pārlūkojiet vietni HackerBoxes.com un abonējiet ikmēneša HackerBox pakalpojumu.