HackerBox 0036: JumboTron: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

החודש, האקרים האקס בוקרים בוחנים תצוגות מטריקס LED בג'מבו, מחשבי שבב יחיד מסוג ESP32 ובקרות משחק ג'ויסטיק. מדריך זה מכיל מידע לתחילת העבודה עם HackerBox #0036, אותו ניתן לרכוש 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 0036:

• הגדר את מזהה Arduino לתכנת ESP32
• ג'ויסטיק ממשק וכניסות שליטה על כפתורים
• נתוני חוט והספק ללוחות LED JumboTron
• תכנות יישומים שונים תוך ניצול תצוגות מטריצות

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

שלב 1: האקרבוקס 0036: תכולת הקופסה

• מטריקס LED P3 RGB עם 64x32 פיקסלים
• מועצת הפיתוח של ESP32
• לוח בקר משחק עם ג'ויסטיק
• רתמת אספקת חשמל עבור מטריקס LED
• מגשרים DuPont נקבה-נקבה 20 ס"מ
• האקר בוקס דאון בלעדי Koozie
• מדבקה ייחודית לאטרו מעריצים של רטרו

עוד כמה דברים שיהיו מועילים:

• ספק כוח 5V DC (2-4 אמפר)
• 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. כולנו נהנים ללמוד טכנולוגיה חדשה ובתקווה לבנות כמה פרויקטים מגניבים. קח כל צעד לאט, הקפד על הפרטים, ואל תפחד לבקש עזרה.

יש המון מידע לחברים הנוכחיים והפוטנציאליים בשאלות הנפוצות של HackerBoxes.

הרחפן הוא תבנית שעוברת על פני הלוח במשחק החיים של קונוויי. הוא אומץ באופן רופף כסמל לייצוג תרבות האקרים מאז שהאוטומט הסלולרי Game of Life פונה להאקרים והתפיסה של הרחפן נולדה כמעט במקביל לאינטרנט ויוניקס. האם אתה יכול לתכנת את משחק החיים של קונוויי על מטריצת LED 64x32?

שלב 2: 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).

ישנם מספר סוגים של לוחות פיתוח ESP32. זה המשמש כאן הוא וריאציה של "DOIT ESP32 DevKit". 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.

תכנות לוח הפיתוח

כדי לבדוק שה- IDE הוגדר כהלכה לפני שתמשיך הלאה, טען את דוגמת ה- BLINK כדי להבהב את הנורית המשולבת. שנה את ערכי העיכוב כדי לנסות תדרי מצמוצים שונים וודא שהקוד נטען מחדש למעשה בלוח ESP32.

בעת תכנות ה- ESP32, לחץ והחזק את כפתור "BOOT" בלוח הפיתוח של ESP32 לפני לחיצה על כפתור ההעלאה ב- Arduino IDE. לאחר שתופיע הודעת "חיבור _ _ _ …" ב- Arduino IDE, תוכל לשחרר את כפתור "BOOT" והתכנות צריך להתחיל.

שלב 3: לוח בקר משחק עם ג'ויסטיק

בקר המשחק הזה "לוח פריצה" כולל שלט ג'ויסטיק אנלוגי וארבעה כפתורים. גודלו וצורתו מתאימים היטב להפעלה כף יד.

בקרת המיקום האנלוגי מבוססת על שני פוטנציומטרים (אחד עבור x ואחד עבור y) המחוברים בתצורת "מחלק המתח" הסטנדרטי. בהתאם לכך, יש לקרוא את OUTX ו- OUTY כערכים אנלוגיים ולהגדיל אותם כראוי כפי שמוצג בקוד ההדגמה. OUTZ וארבעת הלחצנים הם מתגים דיגיטליים פשוטים/כבויים שבדרך כלל צפים פתוחים וקצרים ל- GND כאשר הם מופעלים.

ניתן לחבר את הלוח ל- ESP32 באמצעות מגשרים DuPont על הפינים הבאים:

בקר משחק ESP32

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

אין שום דבר מיוחד בהקצאות הסיכות האלה, אבל הן אלה שמשמשות את קוד ההדגמה. מכיוון שסיכות IO מסוימות ב- ESP32 הן פלט בלבד, מומלץ לשמור על הפשטות ופשוט להשתמש באותם ערכים.

שלב 4: לוח 64x32 RGB LED Matrix P3

עם 2048 נוריות RGB בצבע מלא, מטריצה זו דומה לתצוגת "ג'ימבוטרון" האישית שלך. לוחות אלה הם למעשה אותו סוג המשמש במסכי LED ג'מבו כפי שאתה בוודאי יכול להבחין ברתמת הכוח התעשייתית. נוריות LED ממוקמות על רשת גובה של 3 מ"מ (ומכאן ייעוד P3). הם מונעים עם קצב סריקה של 1:16.

אנו נשתמש בספריית PxMatrix עבור Arduino IDE. קדימה, התקן את הספרייה כעת. יש גם המון פירוט תורת הפעלה בקישור הזה אם אתה מעוניין לבדוק זאת.

ישנם שלושה מחברים בחלק האחורי של לוח מטריקס LED. אלה כוללים שתי כותרות כפולות של 16 פינים (שכותרתן IN ו- OUT) וגם כותרת כוח קטנה. ישנן שלוש קבוצות שונות של חוטים להתחבר לאלה כמתואר להלן.

מגשרים FINE מ- DATA IN ל- DATA OUT

בפנים בחוץ

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

תשעה מגשרים מה- ESP32 ל- DATA IN

ESP IN

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

רתמת כוח

רתמת החשמל המסופקת צריכה להיות מחוברת לספק 5VDC. אם בכוונתך להאיר את כל נוריות הבהירות במלוא הבהירות, הלוח ימשוך עד 4A בערך. אם יש לך "אספקת ספסל" הגונה, עליך ליישם אותה לספק 4A. עבור פעולה ממוצעת טיפוסית, 2A עשוי להספיק. לדוגמה, בדקנו בנק כוח USB של 2.5A (סוללה), שעבד מצוין. הלחמנו מחבר USB במקום זיזי הברגים ברתמת החשמל המאפשרים לחבר אותו לבנק החשמל USB.

על רתמת החשמל יש שתי כותרות בעלות ארבע פינים. אלה מיועדים להפעלת שני לוחות. ניתן להסיר אחת מכותרות הכותרת אם ברצונך לסדר דברים, רק הקפד לעטוף את קצות החוט החתוכים (בעזרת סרט או צינורות) כדי למנוע לקצר את ספק הכוח.

ספק כוח נפוץ ללוח LED ו- ESP32

חותכים קצה אחד של מגשר DuPont. רצו והפכו את החוט כדי לחבר אותו לקו אדום של הרתמה. אפשרות קלה היא להשתמש באחד השורות שבהן הסרנו את כותרת החשמל הנוספת של ארבע פינים. שוב, הקפד לעטוף את ספלי הכוח כדי למנוע קיצור דברים. לאחר שתכנת ה- ESP32 והסרת כבל ה- USB, ניתן להניח את תקע ה- DuPont הנשי בקצה השני של החוט המחובר על סיכת ה- VIN (לא את סיכת 3V3) של לוח ה- ESP32. זה יספק את הלוח של ESP32 ואת מטריצת ה- LED מאותו אספקת 5V, מה שהופך תצורה הדוקה וניידת להפעלה תחת כוח סוללה.

שלב 5: הדגמת Matrix Prog

תכנת את הסקיצה המצורפת jumbotrondemo.ino ל- ESP32.

ודא שספריית PxMatrix מותקנת.

ארבעת המצבים של תוכנית ההדגמה נבחרים באמצעות K1 - K4. הקוד צריך להיות די מסביר את עצמו להרחבה לפרויקטים שלך.

שלב 6: 1 2 3 GO

מה אתה מתכוון להכין עם מסך הצבעים ובקר המשחקים בגודל 64x32? התחל בסיעור מוחות עם קצת השראה מפרויקטים לדוגמה אחרים …

• פרויקט שעון דיגיטלי של Morphing
• משאבי תצוגה של Adafruit Matrix
• ניתן להדרכה עם פרויקטים LED מטריקס
• הוסף פקד Android BLE
• מה עם משחק טטריס נחמד?
• משחקי CHIP-8 (במקור לתצוגות 64x32)
• ספרייה לשימוש עם צה"ל ESP32 (לא Arduino)
• עשרה משחקים אלקטרוניים נהדרים של DIY מבית WIRED

אנא שלח קישור לפרויקט שלך כדי שנוכל לשתף אותו עם האחרים למטה:

• צעצוע פיזיקה מ- JeffG
• משחק נחש מקולן
• לך מהר פנה משחק שמאלה מ ppervink
• Ticker Cryptocurrency מ ananseMugen
• שעון הספירה לאחור של חג המולד מ rznazn

שלב 7: פריצת כוכב הלכת

אם נהנית מהמדריך הזה ורוצה שתהיה לך קופסה מגניבה של אלקטרוניקה ופרויקטים טכנולוגיים למחשבי מחשב שיורדים על תיבת הדואר שלך בכל חודש, אנא הצטרף למהפכה על ידי גלישה אל HackerBoxes.com והירשם לקבלת תיבת ההפתעה החודשית שלנו.

הושיט יד ושתף את הצלחתך בתגובות למטה או בדף הפייסבוק של HackerBoxes. בהחלט יידע אותנו אם יש לך שאלות או שאתה זקוק לעזרה במשהו. תודה שהיית חלק מהאקרבוקס!