„HackerBox 0036“: „JumboTron“: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šį mėnesį „HackerBox Hackers“tyrinėja didelius LED matricos ekranus, ESP32 vieno lusto kompiuterius ir vairasvirtės žaidimų valdiklius. Šioje instrukcijoje yra informacijos, kaip pradėti naudotis „HackerBox #0036“, kurią galite įsigyti čia, kol pasibaigs atsargos. Be to, jei norėtumėte kiekvieną mėnesį gauti tokią „HackerBox“tiesiai į savo pašto dėžutę, užsiprenumeruokite „HackerBoxes.com“ir prisijunkite prie revoliucijos!

„HackerBox 0036“temos ir mokymosi tikslai:

• Konfigūruokite „Arduino IDE“programuoti ESP32
• Sąsajos vairasvirtės ir mygtuko valdymo įvestys
• Prijunkite duomenis ir maitinimą prie „JumboTron“LED plokščių
• Programuokite įvairias programas, naudodami matricos ekranus

„HackerBoxes“yra mėnesio prenumeratos dėžutės paslauga, skirta „pasidaryk pats“elektronikai ir kompiuterinėms technologijoms. Esame mėgėjai, kūrėjai ir eksperimentuotojai. Mes esame svajonių svajotojai. Įsilaužk į planetą!

1 veiksmas: „HackerBox 0036“: dėžutės turinys

• P3 RGB LED matrica su 64x32 pikseliais
• ESP32 plėtros valdyba
• Žaidimų valdiklis su vairasvirte
• Maitinimo laidai LED matricai
• „DuPont“megztiniai patelė-moteris 20 cm
• Išskirtinis „HackerBoxes“sklandytuvas Koozie
• Išskirtinis „Atari“retro fanų meno lipdukas

Kai kurie kiti dalykai, kurie bus naudingi:

• 5 V nuolatinės srovės maitinimo šaltinis (2–4 amperai)
• 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. Mums visiems patinka mokytis naujų technologijų ir, tikiuosi, kurti šaunius projektus. Ženkite kiekvieną žingsnį lėtai, apgalvokite smulkmenas ir nebijokite prašyti pagalbos.

„HackerBoxes“DUK yra daug informacijos esamiems ir būsimiems nariams.

„Sklandytuvas“yra modelis, kuris keliauja po visą „Conway“gyvenimo žaidimą. Jis buvo laisvai priimtas kaip emblema, vaizduojanti įsilaužėlių kultūrą, nes „Game of Life“mobilusis automatas kreipiasi į įsilaužėlius, o sklandytuvo koncepcija gimė beveik tuo pačiu metu kaip internetas ir „Unix“. Ar galite programuoti „Conway“gyvenimo žaidimą 64x32 LED matricoje?

2 veiksmas: ESP32 ir „Arduino IDE“

ESP32 yra vieno lusto kompiuteris. Jis yra labai integruotas su 2,4 GHz „Wi-Fi“ir „Bluetooth“ryšiu. ESP32 integruotas antenos jungiklis, RF balun, galios stiprintuvas, mažo triukšmo imtuvo stiprintuvas, filtrai ir energijos valdymo moduliai. Taigi visas sprendimas užima minimalią spausdintinės plokštės (PCB) sritį.

Yra keletas ESP32 plėtros plokščių tipų. Čia naudojamas „DOIT ESP32 DevKit“variantas. Dauguma įvesties/išvesties kaiščių yra išvedami į kaiščių antraštes iš abiejų pusių, kad būtų lengviau sujungti. Į modulį integruotas USB sąsajos lustas ir įtampos reguliatorius. ESP32 palaikomas „Arduino“ekosistemoje ir IDE, o tai yra labai greitas ir paprastas būdas dirbti su ESP32.

„Arduino ESP32 github“saugykloje yra „Linux“, „OSX“ir „Windows“diegimo instrukcijos. Spustelėkite tą nuorodą ir vykdykite instrukcijas, atitinkančias jūsų kompiuterio operacinę sistemą.

PLĖTROS VALDYMO PROGRAMAVIMAS

Norėdami patikrinti, ar IDE yra tinkamai sukonfigūruotas prieš tęsiant, įkelkite BLINK pavyzdį, kad mirksėtų borto šviesos diodas. Pakeiskite atidėjimo vertes, kad išbandytumėte skirtingus mirksėjimo dažnius, ir įsitikinkite, kad kodas veiksmingai įkeliamas į ESP32 plokštę.

Programuodami ESP32, prieš paspausdami „Arduino IDE“įkėlimo mygtuką paspauskite ir laikykite nuspaudę „BOOT“mygtuką ESP32 kūrimo lentoje. Kai „Arduino IDE“pasirodys pranešimas „Prisijungimas _ _ _…“, galite atleisti „BOOT“mygtuką ir pradėti programavimą.

3 žingsnis: žaidimų valdiklis su vairasvirte

Ši žaidimų valdiklio „pertraukimo lenta“apima analoginį vairasvirtę ir keturis mygtukus. Jo dydis ir forma puikiai tinka rankiniam naudojimui.

Analoginis padėties valdymas grindžiamas dviem potenciometrais (vienas x ir vienas y), kurie yra prijungti prie standartinės įtampos skirstytuvo konfigūracijos. Atitinkamai OUTX ir OUTY turi būti skaitomos kaip analoginės vertės ir atitinkamai pakeičiamos, kaip parodyta demonstraciniame kode. OUTZ ir keturi mygtukai yra paprasti įjungimo/išjungimo skaitmeniniai jungikliai, kurie įjungus paprastai plūduriuoja ir yra trumpi iki GND.

Plokštę galima prijungti prie ESP32 naudojant „DuPont“džemperius ant šių kaiščių:

ESP32 žaidimų valdiklis

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

Šiuose kaiščių priskyrimuose nėra nieko ypatingo, tačiau jie yra naudojami demonstraciniame kode. Kadangi kai kurie ESP32 IO kaiščiai yra tik išvesties, galbūt norėsite tai padaryti paprasta ir tiesiog naudoti tas pačias vertes.

4 žingsnis: 64x32 RGB LED matricos P3 skydelis

Su 2048 spalvotais RGB šviesos diodais ši matrica yra tarsi jūsų asmeninis „mini“jumbotrono ekranas. Šios plokštės iš tikrųjų yra to paties tipo, naudojamos universaliuose LED ekranuose, kaip tikriausiai galite pasakyti iš pramoninio stiprumo maitinimo laidų. Šviesos diodai yra išdėstyti ant 3 mm žingsnio tinklelio (taigi P3 žymėjimas). Jie važiuoja 1:16 nuskaitymo dažniu.

„Arduino IDE“naudosime „PxMatrix“biblioteką. Pirmyn ir įdiekite tą biblioteką dabar. Toje nuorodoje taip pat yra daugybė veikimo teorijos detalių, jei jus domina tai patikrinti.

Galinėje LED matricos plokštės pusėje yra trys jungtys. Tai apima dvi 16 kontaktų dvigubas antraštes (pažymėtas IN ir OUT) ir mažą maitinimo antraštę. Prie jų prijungti yra trys skirtingi laidų rinkiniai, kaip aprašyta toliau.

FINE Džemperiai nuo DATA IN iki DATA OUT

IŠORĖJE

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

Devyni megztiniai nuo ESP32 iki DATA IN

ESP IN

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

Galios diržai

Pridedamas maitinimo laidas turi būti prijungtas prie 5 V nuolatinės srovės maitinimo šaltinio. Jei planuojate apšviesti visus šviesos diodus iki viso ryškumo, skydelis suvartos maždaug 4A. Jei turite tinkamą „stendo tiekimą“, kuris turėtų būti taikomas norint pateikti 4A. Įprastam vidutiniam veikimui gali pakakti 2A. Pavyzdžiui, mes išbandėme 2,5 A USB maitinimo banką (akumuliatorių), kuris veikė gerai. Vietoj maitinimo laido varžtų varžtų litavome USB jungtį, leidžiančią ją prijungti prie USB maitinimo šaltinio.

Maitinimo laiduose yra dvi keturių kontaktų antraštės. Jie skirti maitinti dvi plokštes. Jei norite sutvarkyti daiktus, vieną iš antgalių galima nuimti, tik būtinai apvyniokite nupjautus laido galus (juostele ar vamzdeliu), kad išvengtumėte maitinimo šaltinio sutrumpinimo.

Bendras maitinimo šaltinis prie LED skydelio ir ESP32

Nupjaukite vieną „DuPont“megztinio galą. Nulupkite ir skardinkite laidą, kad prijungtumėte jį prie raudonos diržo linijos. Lengvas pasirinkimas yra naudoti vieną iš eilučių, kuriose pašalinome papildomą keturių kontaktų maitinimo antraštę. Vėlgi, būtinai apvyniokite maitinimo jungtis, kad išvengtumėte sutrumpinimo. Užprogramavus ESP32 ir ištraukus USB kabelį, kitame sujungto laido gale esantis „DuPont“kištukas gali būti dedamas ant ESP32 plokštės VIN kaiščio (o ne 3V3 kaiščio). Tai tiekia energiją į ESP32 plokštę ir LED matricą iš to paties 5 V maitinimo šaltinio, todėl yra sandari ir nešiojama konfigūracija, skirta veikti naudojant akumuliatorių.

5 žingsnis: matricos demonstracinė programa

Užprogramuokite pridedamą „jumbotrondemo.ino“eskizą į ESP32.

Įsitikinkite, kad „PxMatrix“biblioteka yra įdiegta.

Keturi demonstracinės programos režimai pasirenkami naudojant K1 - K4. Kodas turėtų būti gana savaime suprantamas, kad jį būtų galima įtraukti į savo projektus.

6 žingsnis: 1 2 3 EIK

Ką ketinate daryti naudodami 64x32 spalvų ekraną ir žaidimų valdiklį? Pradėkite mintis, įkvėpdami kitų pavyzdinių projektų …

• „Morphing Digital Clock“projektas
• „Adafruit Matrix Display“ištekliai
• Mokoma naudojant LED matricos projektus
• Pridėkite „Android“BLE valdiklį
• Kaip apie gražų Tetris žaidimą?
• CHIP-8 žaidimai (iš pradžių skirti 64 x 32 ekranams)
• Biblioteka, skirta naudoti su ESP32 IDF (ne „Arduino“)
• Dešimt puikių „pasidaryk pats“elektroninių žaidimų iš „WIRED“

Atsiųskite savo projekto nuorodą, kad galėtume ja pasidalyti su kitais:

• Fizikos žaislas iš JeffG
• Gyvatės žaidimas iš Collene
• Eikite greitai pasukite žaidimą į kairę iš „ppervink“
• Kriptovaliutos žymeklis iš ananseMugen
• Kalėdų atgalinės atskaitos laikrodis iš rznazn

7 žingsnis: nulaužkite planetą

Jei jums patiko šis „Instructable“ir norėtumėte, kad kiekvieną mėnesį į jūsų pašto dėžutę patektų šauni elektroninių ir kompiuterinių technologijų projektų dėžutė, prisijunkite prie revoliucijos apsilankę HackerBoxes.com ir užsiprenumeruokite, kad gautumėte mūsų mėnesio siurprizų dėžutę.

Pasiekite ir pasidalykite savo sėkme komentaruose žemiau arba „HackerBoxes“„Facebook“puslapyje. Žinoma, praneškite mums, jei turite kokių nors klausimų ar jums reikia pagalbos. Dėkojame, kad esate „HackerBoxes“dalis!