HackerBox 0036: JumboTron: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šomēnes HackerBox Hackers pēta jumbo LED matricas displejus, ESP32 vienas mikroshēmas datorus un kursorsviru spēļu vadīklas. Šajā pamācībā ir informācija, lai sāktu darbu ar HackerBox #0036, kuru var iegādāties šeit, kamēr beidzas krājumi. Turklāt, ja vēlaties katru mēnesi saņemt šādu HackerBox tieši savā pastkastē, lūdzu, abonējiet vietni HackerBoxes.com un pievienojieties revolūcijai!

HackerBox 0036 tēmas un mācību mērķi:

• Konfigurējiet Arduino IDE, lai ieprogrammētu ESP32
• Interfeisa kursorsviru un spiedpogu vadības ieejas
• Pievienojiet datus un strāvu JumboTron LED paneļiem
• Programmējiet dažādas lietojumprogrammas, izmantojot matricas displejus

HackerBoxes ir ikmēneša abonēšanas kastes pakalpojums DIY elektronikai un datortehnoloģijai. Mēs esam hobiji, veidotāji un eksperimentētāji. Mēs esam sapņu sapņotāji. HACK PLANET!

1. darbība: HackerBox 0036: kastes saturs

• P3 RGB LED matrica ar 64x32 pikseļiem
• ESP32 attīstības padome
• Spēļu vadības panelis ar kursorsviru
• Barošanas vadi LED matricai
• DuPont džemperi sieviete-sieviete 20 cm
• Ekskluzīvs HackerBoxes planieris Koozie
• Ekskluzīva Atari retro fanu mākslas uzlīme

Dažas citas lietas, kas būs noderīgas:

• 5 V līdzstrāvas barošanas avots (2–4 ampēri)
• 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. Mums visiem patīk apgūt jaunas tehnoloģijas un, cerams, veidot foršus projektus. Speriet katru soli lēnām, ņemiet vērā detaļas un nebaidieties lūgt palīdzību.

Ir daudz informācijas pašreizējiem un potenciālajiem dalībniekiem HackerBoxes FAQ.

Glider ir modelis, kas ceļo pa visu Conway's Game of Life. Tā ir brīvi pieņemta kā emblēma, lai pārstāvētu hakeru kultūru, jo Game of Life šūnu automāts uzrunā hakerus, un planiera koncepcija radās gandrīz vienlaikus ar internetu un Unix. Vai varat ieprogrammēt Konveja dzīves spēli 64x32 LED matricā?

2. darbība: ESP32 un Arduino IDE

ESP32 ir vienas mikroshēmas dators. Tas ir ļoti integrēts ar 2,4 GHz Wi-Fi un Bluetooth. ESP32 ir integrēts antenas slēdzis, RF balun, jaudas pastiprinātājs, zema trokšņa uztveršanas pastiprinātājs, filtri un jaudas pārvaldības moduļi. Tādējādi viss risinājums aizņem minimālu iespiedshēmas plates (PCB) laukumu.

Ir daži ESP32 attīstības dēļu veidi. Šeit izmantotais ir “DOIT ESP32 DevKit” variants. Lielākā daļa I/O tapu ir izvadīti uz tapu galviņām abās pusēs, lai būtu ērti saskarties. Modulī ir integrēta USB saskarnes mikroshēma un sprieguma regulators. ESP32 tiek atbalstīts Arduino ekosistēmā un IDE, kas ir ļoti ātrs un vienkāršs veids, kā strādāt ar ESP32.

Arduino ESP32 github krātuvē ir instalēšanas instrukcijas operētājsistēmai Linux, OSX un Windows. Noklikšķiniet uz šīs saites un izpildiet norādījumus, kas atbilst jūsu datora operētājsistēmai.

ATTĪSTĪBAS VALDES PROGRAMMĒŠANA

Lai pirms pāriešanas pārbaudītu, vai IDE ir pareizi konfigurēts, ielādējiet BLINK piemēru, lai mirgo iebūvētā gaismas diode. Mainiet aizkaves vērtības, lai izmēģinātu dažādas mirgošanas frekvences, un pārliecinieties, vai kods tiek efektīvi atkārtoti ielādēts uz ESP32 plates.

Programmējot ESP32, nospiediet un turiet nospiestu pogu “BOOT” ESP32 izstrādes panelī, pirms nospiežat augšupielādes pogu Arduino IDE. Kad Arduino IDE parādās ziņojums “Savieno _ _ _…”, varat atlaist pogu “BOOT” un jāsāk programmēšana.

3. darbība. Spēļu vadības panelis ar kursorsviru

Šajā spēļu kontroliera "sadalīšanas panelī" ietilpst analogā kursorsviras vadība un četras pogas. Tā izmērs un forma ir labi piemēroti darbam ar rokām.

Analogās pozīcijas vadības pamatā ir divi potenciometri (viens x un otrs y), kas ir savienoti standarta "sprieguma dalītāja" konfigurācijā. Attiecīgi OUTX un OUTY ir jālasa kā analogās vērtības un atbilstoši jāmēro, kā parādīts demonstrācijas kodā. OUTZ un četras pogas ir vienkārši ieslēgšanas/izslēgšanas digitālie slēdži, kas parasti ir atvērti un īsi līdz GND, kad tie tiek aktivizēti.

Plāksni var savienot ar ESP32, izmantojot DuPont džemperus uz šādām tapām:

ESP32 spēļu kontrolieris

GND GND 3V3 VCC 35 OUTX 34 OUTY 26 OUTZ 27 KEY1 32 32 KEY2 33 KEY3 25 KEY4

Šajos tapas uzdevumos nav nekā īpaša, taču tie ir tie, kas tiek izmantoti demonstrācijas kodā. Tā kā noteiktas ESP32 IO tapas tiek izvadītas tikai, iespējams, vēlēsities to padarīt vienkāršu un vienkārši izmantot šīs pašas vērtības.

4. solis: 64x32 RGB LED Matrix P3 panelis

Ar 2048 pilnkrāsu RGB gaismas diodēm šī matrica ir kā jūsu personīgais "mini" jumbotron displejs. Šie paneļi faktiski ir tāda paša veida, ko izmanto jumbo LED displejos, kā jūs, iespējams, varat pateikt no rūpnieciskās stiprības jaudas. Gaismas diodes ir novietotas uz 3 mm piķa režģa (līdz ar to apzīmējums P3). Tie tiek vadīti ar 1:16 skenēšanas ātrumu.

Arduino IDE mēs izmantosim PxMatrix bibliotēku. Iet uz priekšu un instalējiet šo bibliotēku tūlīt. Šajā saitē ir arī daudz darbības teorijas detaļu, ja jūs interesē to pārbaudīt.

LED matricas paneļa aizmugurē ir trīs savienotāji. Tajos ietilpst divas 16 kontaktu dubultās galvenes (ar apzīmējumu IN un OUT) un arī neliela jaudas galvene. Ir trīs dažādi vadu komplekti, lai izveidotu savienojumu ar tiem, kā aprakstīts tālāk.

Smalki džemperi no DATA IN līdz DATA OUT

IEKŠĀ ĀRĀ

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

Deviņi džemperi no ESP32 līdz DATA IN

ESP IN

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

Jaudas

Komplektā esošajai elektroinstalācijai jābūt savienotai ar 5 V līdzstrāvas avotu. Ja plānojat apgaismot visas gaismas diodes līdz pilnam spilgtumam, panelis uzņem aptuveni 4A. Ja jums ir pienācīgs "stenda piedāvājums", kas jāpiemēro, lai nodrošinātu 4A. Parastajai vidējai darbībai var pietikt ar 2A. Piemēram, mēs pārbaudījām 2.5A USB strāvas banku (akumulatoru), kas darbojās labi. Mēs pielodējām USB savienotāju strāvas vadu skrūvju aizbāžņu vietā, ļaujot to pievienot USB barošanas bankai.

Barošanas joslā ir divas četru kontaktu galvenes. Tie ir paredzēti divu paneļu barošanai. Vienu no galviņām var noņemt, ja vēlaties sakārtot lietas, vienkārši iesaiņojiet sagrieztos vadu galus (ar lenti vai caurulīti), lai novērstu strāvas padeves īssavienojumu.

Kopējs barošanas avots LED panelim un ESP32

Nogrieziet DuPont džempera vienu galu. Noņemiet un tiniet vadu, lai to savienotu ar drošības jostas sarkano līniju. Vienkārša iespēja ir izmantot vienu no līnijām, kur mēs noņēmām papildu četru kontaktu barošanas galveni. Atkal noteikti iesaiņojiet strāvas savienojumus, lai novērstu īssavienojumus. Pēc tam, kad ESP32 ir ieprogrammēts un USB kabelis ir noņemts, DuPont kontaktdakšu savienotā vadu otrā galā var novietot uz ESP32 plates VIN tapas (nevis 3V3 tapas). Tas nodrošinās strāvas padevi ESP32 plāksnei un LED matricai no vienas un tās pašas 5 V barošanas avota, veidojot stingru un pārnēsājamu konfigurāciju darbībai ar akumulatora enerģiju.

5. darbība. Matricas demonstrācijas programma

Ieprogrammējiet pievienoto jumbotrondemo.ino skici ESP32.

Pārliecinieties, vai ir instalēta PxMatrix bibliotēka.

Demonstrācijas programmas četri režīmi tiek atlasīti, izmantojot K1 - K4. Kodam jābūt diezgan pašsaprotamam, lai to varētu iekļaut savos projektos.

6. solis: 1 2 3 IET

Ko jūs darīsit ar savu 64x32 krāsu displeju un spēļu kontrolieri? Sāciet prāta vētru, iedvesmojoties no citiem piemēru projektiem …

• Morphing Digital Clock projekts
• Adafruit Matrix Display resursi
• Mācāms ar LED matricas projektiem
• Pievienojiet Android BLE vadīklu
• Kā būtu ar jauku Tetris spēli?
• CHIP-8 spēles (sākotnēji 64x32 displejiem)
• Bibliotēka lietošanai ar ESP32 IDF (nevis Arduino)
• Desmit lieliskas DIY elektroniskās spēles no WIRED

Lūdzu, nosūtiet saiti uz savu projektu, lai mēs varētu to kopīgot ar citiem zemāk esošajiem:

• Fizikas rotaļlieta no JeffG
• Čūskas spēle no Collene
• Dodieties ātri pagriezieties pa kreisi no ppervink spēles
• Kriptovalūtas marķieris no ananseMugen
• Ziemassvētku atpakaļskaitīšanas pulkstenis no rznazn

7. solis: uzlauzt planētu

Ja jums patika šī pamācība un vēlaties, lai katru mēnesi jūsu pastkastē nonāktu uzlauzta elektronikas un datortehnikas projektu kaste, lūdzu, pievienojieties revolūcijai, sērfojot vietnē HackerBoxes.com un abonējiet, lai saņemtu mūsu ikmēneša pārsteigumu kastīti.

Sazinieties un dalieties savos panākumos zemāk esošajos komentāros vai HackerBoxes Facebook lapā. Noteikti informējiet mūs, ja jums ir kādi jautājumi vai nepieciešama palīdzība ar kaut ko. Paldies, ka esat daļa no HackerBoxes!