HackerBox 0028: JamBox: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

JamBox - החודש, האקרים של HackerBox בוחנים יצירת צלילים והתממשקות בפלטפורמת JamBox Audio IOT. מדריך זה מכיל מידע לעבודה עם HackerBox #0028, אותו תוכל לאסוף כאן עד גמר המלאי. כמו כן, אם תרצה לקבל HackerBox כזה ישירות בתיבת הדואר שלך בכל חודש, אנא הירשם ב- HackerBoxes.com והצטרף למהפכה!

נושאים ויעדי למידה עבור HackerBox 0028:

• הגדר את מערכת-על-שבב ESP32
• תכנת את ESP32 מה- Arduino IDE
• הרכיב את פלטפורמת ה- IOT של JamBox Audio
• בקרת קלט/פלט לכפתורים, ידיות ורשתות LED
• בנה ממשקי משתמש מחומרת קלט/פלט
• זרמי שמע תקשורת באמצעות I2S
• הזרם דוגמאות שמע למודולי DAC

HackerBoxes הוא שירות תיבות המנויים החודשי לאלקטרוניקה DIY וטכנולוגיית מחשבים. אנחנו חובבים, יוצרים ונסיינים. אנחנו חולמי החלומות. פריץ לכוכב הלכת!

שלב 1: האקרבוקס 0028: תכולת הקופסה

• כרטיס הפניה לאספנות HackerBoxes #0028
• מעגל מודפס בלעדי של JamBox
• ESP32 DevKitC
• מודול CJMCU PCM5102 I2S דיגיטלי לאנלוגי
• ארבעה מודולי מטריקס MAX7219 8x8 LED
• חמישה פוטנציומטרים של 10K אוהם RV09
• חמישה ידיות פוטנציומטר
• שמונה לחצנים רגעיים ניתנים למישוש
• ארבע רגליים גומי דביקות
• כבל תיקון אודיו 3.5 מ"מ
• כבל MicroUSB
• אוזניות עם נרתיק
• מדבקה גולגולת של HackerBoxes בלעדית
• גיליון מדבקות לאמנות אוהדי אוקטוקאט

עוד כמה דברים שיהיו מועילים:

• מלחם, הלחמה וכלי הלחמה בסיסיים
• מחשב להפעלת כלי תוכנה

והכי חשוב, תצטרך תחושה של הרפתקאות, רוח DIY וסקרנות האקרים. אלקטרוניקה של הארדקור DIY היא לא עיסוק של מה בכך, ואנחנו לא משקים אותה עבורך. המטרה היא התקדמות, לא שלמות. כאשר אתה מתמיד ונהנה מההרפתקה, ניתן להפיק סיפוק רב מלימוד טכנולוגיה חדשה ובתקווה לגרום לפרויקטים מסוימים לפעול. אנו מציעים לבצע כל צעד לאט, להתייחס לפרטים, ואל תפחד לבקש עזרה.

שים לב שיש הרבה מידע לחברים הנוכחיים והפוטנציאליים בשאלות הנפוצות של HackerBox.

שלב 2: מעגל מודפס בלעדי של JamBox

ה- PCB של JamBox תומך במודול מיקרו -מעבד ESP32, ארבעה מודולי מטריצת LED MAX7219 8x8, חמישה פוטנציומטרים של 10K לכניסה אנלוגית ושמונה כפתורים רגעיים מיושנים לקלט דיגיטלי. פלט אודיו מסופק באמצעות בלוק ממיר דיגיטלי לאנלוגי (DAC) פנימי של ESP32 או חיבור אופציונלי למודול DAC חיצוני PCJ5C2 I2S CJMCU PCM5102. PCB כולל חורי הרכבה, או שניתן להחיל רגלי גומי דביקות.

הערות הרכבה חשובות:

• כדי להשתמש ב- DAC המובנה ב- ESP32 עבור פלט שמע, אין להלחם את מודול PCM5102 במקומו. פשוט השתמש בסיכות IO25 ו- GND כדי להניע אוזניות או רמקול מוגבר.
• ארבעת מודולי מטריקס LED 8x8 מכוונים עם קווי הכניסה בחלק העליון וקווי הפלט בתחתית.
• "סיכות" המתח המכני על חמשת הפוטנציומטרים רחבים מעט מדי בשביל החורים בטביעת הרגל הסטנדרטית RV09. תיקון קל הוא להשתמש בצבת קטנה כדי לקפל את "סיכות" הזן השטוחות ליותר צורת טאקו או טאקיטו. ואז הם צריכים להחליק ישר פנימה. [VIDEO]
• ניתן להשתמש ברשת אב טיפוס בגודל 15x5 לממשק קלט/פלט נוסף. מישהו MIDI?

שלב 3: ESP32 ו- Arduino IDE

ה- ESP32 הוא מחשב שבב יחיד. הוא משולב מאוד עם 2.4 GHz Wi-Fi ו- Bluetooth. ה- ESP32 משלב את מתג האנטנה, RF balun, מגבר הספק, מגבר קבלת רעש נמוך, מסננים ומודולים לניהול צריכת חשמל. ככזה, הפתרון כולו תופס שטח מינימלי של מעגלים מודפסים (PCB).

ה- ESP32DevKitC הוא לוח פיתוח קטן מבוסס ESP32 המיוצר על ידי Espressif. רוב סיכות הקלט/פלט נגמרות לכותרות הסיכות משני הצדדים להתממשקות קלה. שבב ממשק USB ווסת מתח משולבים במודול. ה- ESP32 נתמך בתוך המערכת האקולוגית Arduino ו- IDE, שזו דרך מהירה וקלה מאוד לעבוד עם ESP32.

מאגר github Arduino ESP32 כולל הוראות התקנה עבור LInux, OSX ו- Windows. לחץ על הקישור ההוא ופעל לפי ההוראות המתאימות למערכת ההפעלה במחשב שלך.

משאבים נוספים: גיליון נתונים ESP32 ESP32DevKitC סכמטי ESP32 מדריך טכני טכני ESP32 Arduino ניתן להוראה

שלב 4: הדגמת קלט/פלט של JamBox

קוד ההדגמה המצורף (IOdemo.ino) שימושי להדגמת הפעולה הבסיסית של יציאות 8x8 LED וכניסות המשתמש משמונה כפתורי הלחיצה וחמשת הפוטנציומטרים האנלוגיים. רכיבי חומרת הקלט/פלט האלה הם הבסיס למערכת ממשק המשתמש שלנו.

ספריית Arduino עבור מודולי LED 8x8.

שלב 5: ESP32 DAC פנימי לאודיו

ממיר דיגיטלי לאנלוגי (DAC או D-to-A) היא מערכת הממירה אות דיגיטלי לאות אנלוגי. DAC משמשים בדרך כלל בנגני מוזיקה כדי להמיר זרמי נתונים דיגיטליים לאותות שמע אנלוגיים. אודיו DAC בדרך כלל בתדירות נמוכה וברזולוציה גבוהה. [ויקיפדיה]

ל- ESP32 שני DACs פנימיים של 8 ביט. מכשירי DAC אלה יכולים להמיר כל ערך של 8 סיביות לפלט מתח אנלוגי. ערכי הכניסה של 0-255 8 סיביות ממפים בערך לטווח המתח של 0V עד 3.3V ב- ESP32. ניתן לנגן דגימת שמע דיגיטאלית באמצעות ה- DAC.