„HackerBox 0046“: patvarumas: 9 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Sveikiname HackerBox įsilaužėlius visame pasaulyje! Naudodami „HackerBox 0046“, mes eksperimentuojame su patvariais elektroniniais popieriaus ekranais, LED regėjimo pastovumo (POV) teksto generavimu, „Arduino“mikrovaldiklių platformomis, elektroniniais prototipais ir įkraunamomis baterijomis.

Šioje instrukcijoje yra informacijos, kaip pradėti naudotis „HackerBox 0046“, kurią galite įsigyti čia, kol pasibaigs atsargos. Jei norėtumėte kiekvieną mėnesį gauti tokią „HackerBox“tiesiai į savo pašto dėžutę, užsiprenumeruokite „HackerBoxes.com“ir prisijunkite prie revoliucijos!

„HackerBoxes“yra mėnesio prenumeratos dėžutės paslauga, skirta elektronikos ir kompiuterių technologijų entuziastams.

HACK PLANET

1 veiksmas: „HackerBox 0046“turinio sąrašas

• „ePaper“modulis
• „Arduino UNO“su „MicroUSB“
• Du UNO prototipų skydai
• USB 18650 akumuliatoriaus energijos bankas
• Išsklaidyti raudoni 5 mm šviesos diodai
• 560 omų rezistoriai
• Vyrų ir moterų „DuPont“jungiamieji laidai
• 9 V baterijos laikiklis
• Atidarykite aparatūros lipduką
• Išskirtinis atviras aparatinės kilpos segtukas

Kai kurie kiti dalykai, kurie bus naudingi:

• 9 V baterija
• Lituoklis, lydmetalis ir pagrindiniai litavimo įrankiai
• Kompiuteris programinės įrangos įrankiams paleisti

Svarbiausia, kad jums reikės nuotykių jausmo, įsilaužėlių dvasios, kantrybės ir smalsumo. Elektronikos kūrimas ir eksperimentavimas, nors ir labai naudingas, kartais gali būti sudėtinga, sudėtinga ir net varginanti. Tikslas yra pažanga, o ne tobulumas. Kai ištveriate ir mėgaujatės nuotykiais, iš šio pomėgio galite gauti daug pasitenkinimo. Ženkite kiekvieną žingsnį lėtai, apgalvokite smulkmenas ir nebijokite prašyti pagalbos.

„HackerBoxes“DUK yra daug informacijos esamiems ir būsimiems nariams. Beveik į visus gautus netechninės pagalbos el. Laiškus ten jau atsakyta, todėl tikrai dėkojame, kad skiriate kelias minutes skaityti DUK.

2 žingsnis: „Arduino UNO“

Šis „Arduino UNO R3“sukurtas atsižvelgiant į lengvą naudojimą. „MicroUSB“sąsajos prievadas suderinamas su tais pačiais „MicroUSB“kabeliais, naudojamais daugelyje mobiliųjų telefonų ir planšetinių kompiuterių.

Specifikacija:

• Mikrovaldiklis: ATmega328P (duomenų lapas)
• USB nuoseklusis tiltas: CH340G (tvarkyklės)
• Darbinė įtampa: 5V
• Įėjimo įtampa (rekomenduojama): 7-12V
• Įėjimo įtampa (ribos): 6-20V
• Skaitmeniniai įvesties/išvesties kaiščiai: 14 (iš jų 6 užtikrina PWM išvestį)
• Analoginio įvesties kaiščiai: 6
• DC srovė vienam įvesties/išvesties kaiščiui: 40 mA
• DC srovė 3,3 V kaiščiui: 50 mA
• „Flash“atmintis: 32 KB, iš kurių 0,5 KB naudojama „bootloader“
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Laikrodžio greitis: 16 MHz

„Arduino UNO“plokštėse yra įmontuotas USB/nuosekliojo tilto lustas. Šiame konkrečiame variante tilto lustas yra CH340G. „CH340“USB/nuosekliųjų lustų tvarkyklės yra prieinamos daugeliui operacinių sistemų (UNIX, „Mac OS X“arba „Windows“). Juos galite rasti aukščiau esančioje nuorodoje.

Pirmą kartą prijungus „Arduino UNO“prie kompiuterio USB prievado, užsidegs raudona maitinimo lemputė (LED). Beveik iškart po to raudonas vartotojo šviesos diodas paprastai pradeda greitai mirksėti. Taip atsitinka todėl, kad procesoriuje yra iš anksto įkelta programa BLINK, kurią aptarsime toliau.

Jei dar neįdiegėte „Arduino IDE“, galite jį atsisiųsti iš „Arduino.cc“ir, jei norite gauti papildomos įvadinės informacijos apie darbą „Arduino“ekosistemoje, siūlome susipažinti su „HackerBoxes Starter Workshop“instrukcijomis.

Prijunkite UNO prie kompiuterio naudodami „MicroUSB“kabelį. Paleiskite „Arduino IDE“programinę įrangą.

Meniu IDE skiltyje įrankiai> lenta pasirinkite „Arduino UNO“. Taip pat pasirinkite tinkamą USB prievadą IDE skiltyje įrankiai> prievadas (greičiausiai pavadinimas su „wchusb“).

Galiausiai įkelkite kodo pavyzdį:

Failas-> Pavyzdžiai-> Pagrindai-> Mirksėti

Tai iš tikrųjų yra kodas, kuris buvo iš anksto įkeltas į UNO ir turėtų veikti dabar, kad mirksėtų raudonas vartotojo šviesos diodas. Užprogramuokite BLINK kodą UNO spustelėdami mygtuką UPLOAD (rodyklės piktograma) tiesiai virš rodomo kodo. Žemiau žiūrėkite būsenos informacijos kodą: „kompiliavimas“, tada „įkėlimas“. Galiausiai IDE turėtų nurodyti „Įkėlimas baigtas“, o jūsų šviesos diodas turėtų vėl pradėti mirksėti - galbūt šiek tiek kitokiu greičiu.

Kai galėsite atsisiųsti originalų BLINK kodą ir patikrinti šviesos diodų greičio pasikeitimą. Atidžiai apžiūrėkite kodą. Matote, kad programa įjungia šviesos diodą, laukia 1000 milisekundžių (vieną sekundę), išjungia šviesos diodą, laukia dar sekundės ir tada viską daro iš naujo - visam laikui. Pakeiskite kodą, pakeisdami abu „uždelsimo (1000)“teiginius į „uždelsimas (100)“. Dėl šio pakeitimo šviesos diodas mirksės dešimt kartų greičiau, tiesa?

Įkelkite pakeistą kodą į UNO ir jūsų šviesos diodas turėtų mirksėti greičiau. Jei taip, sveikinu! Jūs ką tik nulaužėte savo pirmąjį įterptąjį kodą. Kai jūsų greito mirksėjimo versija bus įkelta ir paleista, kodėl gi nepažiūrėjus, ar galite dar kartą pakeisti kodą, kad šviesos diodas greitai mirksėtų du kartus, tada palaukite porą sekundžių prieš kartodami? Pabandyk! O kaip kiti modeliai? Kai pavyks įsivaizduoti norimą rezultatą, jį užkoduoti ir stebėti, kaip jis veikia, kaip planuota, žengėte didžiulį žingsnį, kad taptumėte įterptu programuotoju ir aparatinės įrangos įsilaužėliu.

3 žingsnis: elektroninio popieriaus rodymo technologija

Elektroninio popieriaus, „ePaper“, elektroninio rašalo ar el. Rašalo technologijos leidžia rodyti įtaisus, imituojančius paprasto rašalo išvaizdą ant popieriaus. Elektroninis popieriaus ekranas paprastai yra patvarus, nes vaizdas išlieka matomas net ir be maitinimo arba pašalinus arba išjungus valdymo grandinę. Skirtingai nuo įprastų apšviestų plokščių ekranų, skleidžiančių šviesą, elektroniniai popieriaus ekranai atspindi šviesą kaip popierius. Tai gali padaryti juos patogesnius skaityti ir suteikti platesnį žiūrėjimo kampą nei dauguma šviesą skleidžiančių ekranų.

Kontrasto santykis artėja prie laikraščio, kurio naujai sukurti ekranai (nuo 2008 m.) Yra šiek tiek geresni. Idealus „ePaper“ekranas gali būti skaitomas tiesioginiuose saulės spinduliuose, o vaizdas neatsiranda.

Lankstus elektroninis popierius naudoja lanksčius plastikinius pagrindus ir plastikinę elektroniką ekrano užpakalinei plokštei. Gamintojai vis dar konkuruoja dėl spalvoto elektroninio popieriaus palaikymo.

(Vikipedija)

4 žingsnis: daugiaspalvis „EPaper“modulis

1,54 colio „MH-ET LIVE“„ePaper“modulis gali rodyti tiek juodą, tiek raudoną rašalą. Pavyzdyje ir dokumentuose modulis vadinamas juodos/baltos/raudonos (juodos/baltos) 200x200 elektroninio popieriaus ekranu (EPD).

Ekrano technologija yra mikrokapsuliuotas elektroforezinis ekranas (MED), kuriame naudojamos mažos sferos, kuriose įkrauti spalviniai pigmentai sustoja skaidrioje alyvoje ir patenka į vaizdą, atsižvelgiant į taikomus elektroninius krūvius.

„EPaper“ekranas gali rodyti modelius atspindėdamas aplinkos šviesą, todėl jis veikia be foninio apšvietimo. Net ryškioje saulės šviesoje „ePaper“ekranas užtikrina gerą matomumą ir 180 laipsnių matymo kampą.

MH-ET modulio naudojimas su „Arduino UNO“:

1. Įdiekite „Arduino IDE“(jei dar neįdiegta)
2. Norėdami įdiegti „Adafruit GFX Library“, naudokite bibliotekos tvarkyklę (Įrankiai-> Tvarkyti bibliotekas)
3. Norėdami įdiegti „GxEPD“(NE „GxEPD2“), naudokite bibliotekos tvarkyklę
4. Atidarykite failą-> pavyzdžiai-> GxEPD> GxEPD_Example
5. Atšaukite eilutės įtraukimą, kad įtrauktumėte „GxGDEW0154Z04“(1,54 colio/m/r 200x200)
6. Laidas UNO į EPD: užimtas = 7, DC = 8, atstatymas = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. Abi EPD jungiklius nustatykite į „L“
8. Kaip įprasta, atsisiųskite „GxEPD_Example“eskizą iš IDE į UNO

Kitą biblioteką su demonstraciniu kodu (tiekiama iš EPD gamintojo) rasite čia. Atminkite, kad šios demonstracinės versijos (ir kai kurie kiti internete pateikiami pavyzdžiai) turi skirtingus kaiščių priskyrimus nei tie, kurie naudojami aukščiau esančiame GxEPD pavyzdyje. Visų pirma, 8 ir 9 kaiščiai dažnai yra atvirkščiai.

5 žingsnis: „Arduino UNO“prototipų skydas

„Arduino UNO“prototipų skydas, kaip ir bet kuris kitas skydas, tinka tiesiai ant „Arduino UNO“(arba suderinamos) plokštės. Tačiau „Arduino UNO Prototyping Shield“viduryje yra bendrosios paskirties „perf-board“zona, kurioje galite lituoti savo komponentus, kad sukurtumėte savo pasirinktinį skydą. Tiesiog lituokite antraštes išorinėse skydo eilėse taip, kad jas būtų galima prijungti tiesiai prie UNO. Padengtos skylės, esančios šalia antraščių, jungiamos prie antraštės signalų, kad UNO linijas būtų galima lengvai prijungti prie jūsų pasirinktos grandinės.

6 veiksmas: septyni šviesos diodų nustatymai „Prototype Shield“

„Arduino“prototipo skydas gali būti naudojamas iliustruotai grandinei palaikyti. Grandinėje yra „Arduino“įvesties/išvesties kaiščiai 1-7, prijungti prie septynių šviesos diodų. Kiekvienas šviesos diodas yra sujungtas su savo srovės ribojimo rezistoriumi, kuris šiame pavyzdyje yra 560 omų rezistoriai.

Atminkite, kad trumpas kiekvieno šviesos diodo kaištis turi būti nukreiptas į „Arduino“GND kaištį. Kiekvienas rezistorius gali būti nukreiptas bet kuria kryptimi. 9 V tešlos laikiklį galima prijungti, kad projektas būtų „nešiojamas“, tačiau jis turi būti prijungtas prie „Vin“kaiščio (ne prie 5 V ar 3,3 V).

Prijungę grandinės šviesos diodus ir rezistorius, eksperimentuokite su mirksėjimo pavyzdžio eskizu, pakeisdami kaiščio skaičių į įvairias reikšmes nuo 1 iki 7.

Galiausiai išbandykite čia pridėtą „knight_rider.ino“eskizą, kad pamatytumėte aštuntojo dešimtmečio prisiminimus.

7 žingsnis: regėjimo atkaklumas

Regėjimo patvarumas [VIDEO] reiškia optinę iliuziją, kuri atsiranda, kai vizualinis objekto suvokimas kurį laiką nesiliauja po to, kai iš jo sklindantys šviesos spinduliai nustoja patekti į akį. Iliuzija taip pat apibūdinama kaip „tinklainės atkaklumas“, „įspūdžių atkaklumas“arba tiesiog „atkaklumas“. (wikipedia)

Išbandykite POV.ino eskizą, įtrauktą į „Seven LED“aparatinės įrangos sąranką nuo paskutinio veiksmo. Eskize eksperimentuokite su skirtingais pranešimo teksto ir laiko parametrais, kad gautumėte įvairių efektų.

Įkvėpimas: Arduino POV projektas iš Ahmad Saeed.

Nuotraukų kreditas: Charles Marshall

8 veiksmas: USB 18650 akumuliatoriaus energijos bankas

Tiesiog įdėkite 18650 ličio jonų elementą į šį kūdikį, kad sukurtumėte savo įkraunamą „Power Bank“, skirtą naudoti su įvairiais 5 V ir 3 V projektais!

Šias įprastas 18650 ličio jonų kameras galite rasti iš įvairių šaltinių, įskaitant šį iš „Amazon“.

„Power Bank“modulio specifikacijos:

• Įvesties (įkrovimo) maitinimas: nuo 5 iki 8 V per mikro USB prievadą iki 0,5 A.

• Išėjimo galia:

  • 5V per A tipo USB prievadą
  • 3 jungtys, tiekiančios 3V iki 1A
  • 3 jungtys, tiekiančios 5V iki 2A

• LED būsenos indikatorius

  • Žalia = įkrauta baterija
  • Raudona = įkraunama)
• Akumuliatoriaus apsauga (perkrautas arba per daug išsikrovęs)
• DĖMESIO: Nėra atvirkštinio poliškumo apsaugos!

9 žingsnis: gyvenkite „HackLife“

Tikimės, kad mėgausimės šio mėnesio „HackerBox“nuotykiais į elektroniką ir kompiuterines technologijas. Pasiekite ir pasidalykite savo sėkme komentaruose žemiau arba „HackerBoxes“„Facebook“grupėje. Taip pat atminkite, kad bet kuriuo metu galite atsiųsti el. Laišką adresu [email protected], jei turite klausimų ar reikia pagalbos.

Kas toliau? Prisijunk prie revoliucijos. Gyvenk HackLife. Kiekvieną mėnesį į savo pašto dėžutę pristatykite šaunią įsilaužimo įrankių dėžę. Naršykite „HackerBoxes.com“ir prisiregistruokite gauti mėnesinę „HackerBox“prenumeratą.