HackerBox 0046: התמדה: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

ברכות להאקרים של האקרבוקס ברחבי העולם! עם HackerBox 0046, אנו מתנסים בתצוגות נייר אלקטרוניות מתמשכות, יצירת טקסט עמידות של ראייה (POV), פלטפורמות מיקרו -בקר Arduino, טיפוס אלקטרוני ובנקי כוח סוללה נטענת.

מדריך זה מכיל מידע לתחילת העבודה עם HackerBox 0046, אותו ניתן לרכוש כאן עד גמר המלאי. אם תרצה לקבל HackerBox כזה בכל חודש בתיבת הדואר שלך, אנא הירשם ב- HackerBoxes.com והצטרף למהפכה!

HackerBoxes הוא שירות קופסאות המנויים החודשי לחובבי האלקטרוניקה וטכנולוגיית המחשב - האקרים לחומרה - חולמי החלומות.

לפרוץ את כוכב הלכת

שלב 1: רשימת תוכן עבור HackerBox 0046

• מודול ePaper
• Arduino UNO עם MicroUSB
• שתי מגני אב טיפוס של UNO
• סוללת USB 18650 סוללה
• נוריות אדומות 5 מ"מ מפוזרות
• נגדי 560 אוהם
• חוטי מגשר דו-פונט זכר-נקבה
• מחזיק סוללות 9V
• מדבקת חומרה פתוחה
• סיכת דש חומרה פתוחה בלעדית

עוד כמה דברים שיהיו מועילים:

• סוללה 9V
• מלחם, הלחמה וכלי הלחמה בסיסיים
• מחשב להפעלת כלי תוכנה

והכי חשוב, תזדקק לתחושת הרפתקה, רוח האקרים, סבלנות וסקרנות. בנייה והתנסות באלקטרוניקה, למרות שהיא מתגמלת מאוד, יכולה להיות מסובכת, מאתגרת ואפילו מתסכלת לפעמים. המטרה היא התקדמות, לא שלמות. כאשר אתה מתמיד ונהנה מההרפתקה, ניתן להפיק סיפוק רב מהתחביב הזה. קח כל צעד לאט, הקפד על הפרטים, ואל תפחד לבקש עזרה.

יש שפע של מידע לחברים הנוכחיים והפוטנציאליים בשאלות הנפוצות של HackerBoxes. כמעט כל הודעות הדוא ל של התמיכה הלא טכנית שאנו מקבלים כבר נענות שם, ולכן אנו מעריכים מאוד שלקחת כמה דקות לקרוא את השאלות הנפוצות.

שלב 2: ארדואינו UNO

Arduino UNO R3 זה מתוכנן תוך מחשבה על קלות שימוש. יציאת ממשק MicroUSB תואמת לאותם כבלי MicroUSB המשמשים טלפונים ניידים וטאבלטים רבים.

מִפרָט:

• מיקרו -בקר: ATmega328P (גליון נתונים)
• גשר טורי USB: CH340G (מנהלי התקנים)
• מתח הפעלה: 5V
• מתח כניסה (מומלץ): 7-12V
• מתח כניסה (גבולות): 6-20V
• סיכות קלט/פלט דיגיטליות: 14 (מתוכן 6 מספקות פלט PWM)
• סיכות קלט אנלוגיות: 6
• זרם DC לפין I/O: 40 mA
• זרם DC עבור פין 3.3V: 50 mA
• זיכרון פלאש: 32 KB מתוכם 0.5 KB בשימוש מטען האתחול
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• מהירות השעון: 16 מגה -הרץ

לוחות UNO של Arduino כוללים שבב USB/סידורי גשר מובנה. על גרסה מסוימת זו, שבב הגשר הוא CH340G. עבור שבבי USB/סידורי CH340, ישנם מנהלי התקנים זמינים עבור מערכות הפעלה רבות (UNIX, Mac OS X או Windows). אלה ניתן למצוא דרך הקישור למעלה.

כאשר תחבר לראשונה את ה- UNO של Arduino ליציאת USB של המחשב שלך, נורית הפעלה אדומה (LED) תידלק. כמעט מיד לאחר מכן, נורית משתמש אדומה בדרך כלל תתחיל להבהב במהירות. זה קורה מכיוון שהמעבד נטען מראש בתוכנית BLINK, עליה נדון בהמשך.

אם עדיין אין לך את Arduino IDE מותקן, תוכל להוריד אותו מ- Arduino.cc ואם ברצונך לקבל מידע מבוא נוסף לעבודה במערכת האקולוגית של Arduino, אנו ממליצים לבדוק את ההוראות לסדנת Starter HackerBoxes.

חבר את UNO למחשב שלך באמצעות כבל MicroUSB. הפעל את תוכנת Arduino IDE.

בתפריט IDE, בחר "Arduino UNO" תחת כלים> לוח. כמו כן, בחר את יציאת ה- USB המתאימה ב- IDE תחת כלים> יציאה (ככל הנראה שם עם "wchusb" בתוכו).

לבסוף, טען פיסת קוד לדוגמה:

קובץ-> דוגמאות-> יסודות-> מהבהב

זהו למעשה הקוד שטוען מראש ל- UNO וצריך לפעול כעת כדי להבהב את נורית המשתמש האדומה. תכנת את קוד BLINK ל- UNO על ידי לחיצה על כפתור ה- UPLOAD (סמל החץ) ממש מעל הקוד המוצג. צפה מתחת לקוד למידע על הסטטוס: "קומפילציה" ולאחר מכן "העלאה". בסופו של דבר, ה- IDE אמור לציין "ההעלאה הושלמה" והנורית שלך צריכה להתחיל להבהב שוב - אולי בקצב קצת שונה.

לאחר שתוכל להוריד את קוד ה- BLINK המקורי ולאמת את השינוי במהירות LED. תסתכל מקרוב על הקוד. אתה יכול לראות שהתוכנית מדליקה את הנורית, ממתינה 1000 אלפיות השנייה (שנייה אחת), מכבה את הנורית, ממתינה עוד שנייה ואז עושה הכל שוב - לנצח. שנה את הקוד על ידי שינוי שני הצהרות "העיכוב (1000)" ל"השהיה (100) ". שינוי זה יגרום לנורית להבהב עשר פעמים מהר יותר, נכון?

טען את הקוד שהשתנה ב- UNO והנורית שלך אמורה להבהב מהר יותר. אם כן, מזל טוב! זה עתה פרצת את הקוד הקוד המוטבע הראשון שלך. לאחר שגירסת המהבהב המהיר שלך נטענת ופועלת, מדוע שלא תראה אם תוכל לשנות את הקוד שוב כדי לגרום לנורית להבהב מהר פעמיים ולאחר מכן להמתין מספר שניות לפני החזרה? תן לזה הזדמנות! מה עם כמה דפוסים אחרים? ברגע שאתה מצליח לדמיין את התוצאה הרצויה, לקודד אותה ולצפות שהיא עובדת כמתוכנן, עשית צעד עצום לקראת הפיכתך לתכנת מובנה ולהאקר חומרה.

שלב 3: טכנולוגיית תצוגת נייר אלקטרונית

טכנולוגיות נייר אלקטרוני, ePaper, דיו אלקטרוני או דיו אלקטרוני מאפשרות התקני תצוגה המחקים את מראה הדיו הרגיל על הנייר. תצוגת נייר אלקטרונית מתמשכת בדרך כלל בכך שהתמונה נשארת גלויה גם ללא חשמל או כאשר מעגל הבקרה מוסר או מושבת. שלא כמו מסכי מסך שטוח עם תאורה אחורית הפולטים אור, מסכי נייר אלקטרוניים משקפים אור כמו נייר. זה יכול להפוך אותם לנוחים יותר לקריאה ולספק זווית צפייה רחבה יותר מרוב התצוגות פולטות האור.

יחס הניגודיות מתקרב לעיתון עם תצוגות שפותחו לאחרונה (מאז 2008) עדיין מעט טובות יותר. ניתן לקרוא תצוגת ePaper אידיאלית באור שמש ישיר מבלי שהתמונה תדהה.

נייר אלקטרוני גמיש משתמש במצעים פלסטיים גמישים ובאלקטרוניקה מפלסטיק למטוס האחורי של התצוגה. קיימת תחרות מתמשכת בין היצרנים לספק תמיכה בנייר אלקטרוני בצבע מלא.

(ויקיפדיה)

שלב 4: מודול EPaper מרובה צבעים

מודול ePaper בגודל 1.54 אינץ 'MH-ET LIVE יכול להציג דיו שחור ואדום כאחד. המודול מכונה בדוגמה ובתיעוד כצג הנייר האלקטרוני בשחור/לבן/אדום (b/w/r) 200x200 (EPD).

טכנולוגיית התצוגה היא תצוגת אלקטרופורטיקה (Microencapsulated Electrophoretic Display), המשתמשת בכדורים זעירים שבהם פיגמנטים הצבע הטעונים מתלים בשמן השקוף ונעים לתצוגה בהתאם למטען האלקטרוני המופעל.

מסך ePaper יכול להציג דפוסים על ידי החזרת אור הסביבה, כך שהוא פועל ללא תאורה אחורית. אפילו באור שמש בהיר, מסך ePaper מספק ראות גבוהה עם זווית צפייה של 180 מעלות.

שימוש במודול MH-ET עם Arduino UNO:

1. התקן את Arduino IDE (אם עדיין לא מותקן)
2. השתמש במנהל הספרייה (כלים-> נהל ספריות) להתקנת ספריית Gafx של Adafruit
3. השתמש במנהל הספרייה להתקנת GxEPD (לא GxEPD2)
4. פתח קובץ-> דוגמאות-> GxEPD> GxEPD_Example
5. בטל את התגובה על השורה כך שתכלול את GxGDEW0154Z04 (1.54 אינץ '/רוחב/ר 200 x 200)
6. חוט UNO ל- EPD: עסוק = 7, DC = 8, איפוס = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. הגדר את מתגי ה- EPD BOTH ל- "L"
8. הורד סקיצה לדוגמה של GxEPD_E מ- IDE ל- UNO כרגיל

ניתן למצוא כאן ספרייה נוספת עם קוד הדגמה (המסופק מיצרן EPD). שים לב שלדגמים אלה (וכמה דוגמאות אחרות הזמינות באינטרנט) יש הקצאות סיכות שונות מאלו שהשתמשו למעלה בדוגמה של GxEPD. בעיקר, סיכות 8 ו -9 הופכות לעתים קרובות.

שלב 5: מגן אב טיפוס של Arduino UNO

מגן אב טיפוס של Arduino UNO מתאים ישירות ללוח UNO (או תואם) של Arduino בדיוק כמו כל מגן אחר. עם זאת, למגן האב-טיפוס של ארדואינו UNO יש אזור "perf-board" למטרה כללית באמצע שבו תוכל להלחם על רכיבים משלך כדי לבנות מגן מותאם אישית משלך. כל שעליך לעשות הוא להלחם את הכותרות בשורות החיצוניות של המגן כך שניתן לחבר אותו ממש מעל ה- UNO. החורים המצופים ליד הכותרות מתחברים לאותות הכותרת כך שניתן לחבר את הקווים מה- UNO בקלות למעגלים המותאמים אישית שלך.

שלב 6: שבעה התקנות LED במגן אב טיפוס

ניתן להשתמש במגן אב טיפוס של Arduino לתמיכה במעגל המאויר. במעגל יש סיכות קלט/פלט 1-7 של הארדואינו המחוברות לשבע נוריות LED. כל LED מחובר בקו אחד עם הנגד המגביל את הזרם שלו, בדוגמה זו הם נגדים של 560 אוהם.

שים לב שהסיכה הקצרה של כל נורית LED צריכה להיות מכוונת כלפי סיכת ה- GND של הארדואינו. הנגדים יכולים להיות מכוונים לכל כיוון. ניתן לחבר את מחזיק הבלילה 9V כדי להפוך את הפרויקט ל"נייד "אך חייב להיות מחובר לסיכת Vin (לא ל- 5V או 3.3V).

לאחר חיבור נוריות המעגלים והנגדים, התנסה במערכון הדוגמאות המצמוץ על ידי שינוי מספר הסיכה לערכים שונים בין 1 ל -7.

לבסוף, נסה את הסקיצה knight_rider.ino המצורפת כאן להברקה משנות ה -80.

שלב 7: התמדה של חזון

התמדה בראייה [VIDEO] מתייחסת לאשליה האופטית המתרחשת כאשר התפיסה החזותית של אובייקט אינה מפסיקה זמן מה לאחר שקרני האור היוצאות ממנה חדלו להיכנס לעין. האשליה מתוארת גם כ"התמדה ברשתית "," התמדה של רשמים ", או פשוט" התמדה ". (ויקיפדיה)

נסה את הסקיצה של POV.ino הכלולה כאן בהגדרת החומרה "שבעת לד" מהשלב האחרון. במערכון, נסה עם טקסט מסר ופרמטרים תזמוןיים כדי לקבל אפקטים שונים.

השראה: פרויקט POV Arduino מאת אחמד סעיד.

קרדיט צילום: צ'ארלס מרשל

שלב 8: בנק כוח סוללה USB 18650

פשוט הכניס תא ליתיום-יון 18650 לתינוק זה כדי ליצור "בנק כוח" נטען משלך לשימוש עם פרויקטים שונים של 5V ו- 3V!

אתה יכול למצוא את 18650 ליתיום-יון התאים הנפוצים האלה ממקורות שונים, כולל זה של אמזון.

מפרטי מודול בנק בנק:

• אספקת כניסה (טעינה): 5 עד 8 וולט באמצעות יציאת מיקרו USB עד 0.5A

• כוח פלט:

  • 5V באמצעות יציאת USB מסוג A
  • 3 מחברים לספק 3V עד 1A
  • 3 מחברים לאספקת 5V עד 2A

• מחוון מצב LED

  • ירוק = סוללה טעונה
  • אדום = טעינה)
• הגנה על הסוללה (טעינת יתר או פריקה יתר)
• שימו לב: אין הגנה על קוטביות הפוכה!

שלב 9: חי את HackLife

אנו מקווים שנהנים מההרפתקה של HackerBox החודש של אלקטרוניקה וטכנולוגיית מחשבים. הושיט יד ושתף את ההצלחה שלך בתגובות למטה או בקבוצת הפייסבוק של HackerBoxes. כמו כן, זכור כי תוכל לשלוח דוא ל [email protected] בכל עת אם יש לך שאלה או זקוק לעזרה.

מה הלאה? הצטרף למהפכה. חי את האק לייף. קבל קופסה מגניבה של ציוד לפריצה שנשלח ישירות לתיבת הדואר שלך בכל חודש. גלוש אל HackerBoxes.com והירשם למנוי החודשי שלך ל- HackerBox.