HackerBox 0036: JumboTron: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ამ თვეში HackerBox ჰაკერები იკვლევენ jumbo LED მატრიცის ჩვენებებს, ESP32 ერთ ჩიპ კომპიუტერებს და ჯოისტიკ თამაშების კონტროლს. ეს ინსტრუქცია შეიცავს ინფორმაციას HackerBox #0036– ით დასაწყებად, რომლის შეძენაც შეგიძლიათ აქ მარაგების ბოლომდე. ასევე, თუ გსურთ მიიღოთ მსგავსი HackerBox თქვენს საფოსტო ყუთში ყოველთვიურად, გთხოვთ გამოიწეროთ HackerBoxes.com და შეუერთდეთ რევოლუციას!

თემები და სწავლის მიზნები HackerBox 0036– ისთვის:

• დააკონფიგურირეთ Arduino IDE ESP32– ის დასაპროგრამებლად
• ინტერფეისის ჯოისტიკი და ღილაკზე კონტროლის საშუალებები
• მავთულის მონაცემები და ძალა JumboTron LED პანელებზე
• დაპროგრამეთ სხვადასხვა პროგრამები, რომლებიც იყენებენ მატრიცის ჩვენებებს

HackerBoxes არის ყოველთვიური ხელმოწერის სერვისი წვრილმანი ელექტრონიკისა და კომპიუტერული ტექნოლოგიებისთვის. ჩვენ ვართ ჰობისტები, შემქმნელები და ექსპერიმენტატორები. ჩვენ სიზმრების მეოცნებეები ვართ. გატეხე პლანეტა!

ნაბიჯი 1: HackerBox 0036: ყუთის შინაარსი

• P3 RGB LED მატრიცა 64x32 პიქსელით
• ESP32 განვითარების საბჭო
• თამაშის კონტროლერის დაფა ჯოისტიკით
• ელექტრომომარაგების აღკაზმულობა LED მატრიცისათვის
• დუპონტი მხტუნავები ქალი-ქალი 20 სმ
• ექსკლუზიური HackerBoxes Glider Koozie
• ექსკლუზიური Atari retro fan art Decal

ზოგიერთი სხვა რამ, რაც სასარგებლო იქნება:

• 5V DC კვების ბლოკი (2-4 ამპერი)
• Soldering რკინის, solder, და ძირითადი soldering ინსტრუმენტები
• კომპიუტერი პროგრამული ინსტრუმენტების გასაშვებად

რაც მთავარია, თქვენ დაგჭირდებათ თავგადასავლების გრძნობა, ჰაკერების სული, მოთმინება და ცნობისმოყვარეობა. ელექტრონიკის შექმნა და ექსპერიმენტები, მიუხედავად იმისა, რომ ძალიან მომგებიანია, შეიძლება იყოს სახიფათო, რთული და ზოგჯერ იმედგაცრუებულიც კი. მიზანი არის პროგრესი და არა სრულყოფილება. როდესაც დაჟინებით დატკბებით თავგადასავლებით, ამ ჰობიდან შეიძლება მიიღოთ დიდი კმაყოფილება. ჩვენ ყველანი სიამოვნებით ვსწავლობთ ახალ ტექნოლოგიებს და ვიმედოვნებთ, რომ ვაშენებთ მაგარ პროექტებს. გადადგით თითოეული ნაბიჯი ნელა, გაითვალისწინეთ დეტალები და ნუ შეგეშინდებათ დახმარების თხოვნა.

HackerBoxes– ის ხშირად დასმულ კითხვებში არის ბევრი ინფორმაცია მიმდინარე და პერსპექტიული წევრებისთვის.

პლანერი არის ნიმუში, რომელიც მოგზაურობს კონვეის ცხოვრების თამაშში. იგი ფართოდ იქნა მიღებული ემბლემად ჰაკერების კულტურის წარმოსაჩენად მას შემდეგ, რაც თამაშის თამაშის ფიჭური ავტომატი ჰაკერებს იზიდავს და პლანერის კონცეფცია დაიბადა თითქმის იმავე დროს, როგორც ინტერნეტი და უნიქსი. შეგიძლიათ დააპროგრამოთ კონვეის სიცოცხლის თამაში 64x32 LED მატრიცაზე?

ნაბიჯი 2: ESP32 და Arduino IDE

ESP32 არის ერთი ჩიპიანი კომპიუტერი. ის ინტეგრირებულია 2.4 GHz Wi-Fi და Bluetooth– ით. ESP32 აერთიანებს ანტენის გადამრთველს, RF ბალუნს, დენის გამაძლიერებელს, დაბალი ხმაურის მიღების გამაძლიერებელს, ფილტრებს და ენერგიის მართვის მოდულებს. როგორც ასეთი, მთლიანი გადაწყვეტა იკავებს დაბეჭდილ მიკროსქემის დაფის (PCB) მინიმალურ ფართობს.

არსებობს რამდენიმე ტიპის ESP32 განვითარების დაფები. აქ გამოყენებული არის ვარიაცია "DOIT ESP32 DevKit". I/O ქინძისთავების უმეტესობა ამოიწურება ორივე მხარეს, სადავეებისათვის, რათა ადვილად მოხდეს ინტერფეისი. USB ინტერფეისის ჩიპი და ძაბვის რეგულატორი ინტეგრირებულია მოდულში. ESP32 მხარს უჭერს Arduino ეკოსისტემასა და IDE– ს ფარგლებში, რაც არის ESP32– თან მუშაობის ძალიან სწრაფი და მარტივი გზა.

Arduino ESP32 github საცავი მოიცავს ინსტალაციის ინსტრუქციებს Linux, OSX და Windows– ისთვის. დააწკაპუნეთ ამ ბმულზე და მიჰყევით ინსტრუქციას, რომელიც შეესაბამება თქვენს კომპიუტერში არსებულ ოპერაციულ სისტემას.

განვითარების დაფის დაპროგრამება

იმის შესამოწმებლად, რომ IDE სწორად არის კონფიგურირებული გადასვლამდე, ჩატვირთეთ BLINK მაგალითი, რომ აანთოთ საბორტო LED. შეცვალეთ შეფერხების მნიშვნელობები, რათა სცადოთ დახუჭვის სხვადასხვა სიხშირე და დარწმუნდით, რომ კოდი ეფექტურად იტვირთება ESP32 დაფაზე.

ESP32– ის დაპროგრამებისას, ხანგრძლივად დააჭირეთ ღილაკს „BOOT“ESP32 განვითარების დაფაზე, სანამ არდინო IDE– ზე ატვირთვის ღილაკს დააჭერთ. მას შემდეგ რაც შეტყობინება "დაკავშირება _ _ _ …" გამოჩნდება Arduino IDE- ზე, შეგიძლიათ გაუშვათ ღილაკი "ჩატვირთვა" და პროგრამირება უნდა დაიწყოს.

ნაბიჯი 3: თამაშის კონტროლერის დაფა ჯოისტიკით

ეს თამაშის კონტროლერი "გარღვევის დაფა" მოიცავს ანალოგიურ ჯოისტიკ კონტროლს და ოთხ ღილაკს. მისი ზომა და ფორმა კარგად შეეფერება ხელის მუშაობას.

ანალოგური პოზიციის კონტროლი ემყარება ორ პოტენომეტრს (ერთი x და ერთი y), რომლებიც შეყვანილია სტანდარტული "ძაბვის გამყოფის" კონფიგურაციაში. შესაბამისად, OUTX და OUTY უნდა იქნას წაკითხული როგორც ანალოგური მნიშვნელობები და სათანადოდ მასშტაბირებული, როგორც ეს დემო კოდშია ნაჩვენები. OUTZ და ოთხი ღილაკი არის მარტივი ჩართვა/გამორთვა ციფრული კონცენტრატორები, რომლებიც, როგორც წესი, ღია და მოკლედ GND– მდე მოძრაობენ.

დაფის შეერთება შესაძლებელია ESP32– ზე DuPont Jumpers– ის გამოყენებით შემდეგ ქინძისთავებზე:

ESP32 თამაშის კონტროლერი

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

ამ პინის დავალებებში არაფერია განსაკუთრებული, მაგრამ ისინი გამოიყენება დემო კოდში. ვინაიდან ESP32– ის ზოგიერთი IO ქინძისთავები მხოლოდ გამომავალია, შეიძლება დაგჭირდეთ მისი მარტივი შენარჩუნება და მხოლოდ იგივე მნიშვნელობების გამოყენება.

ნაბიჯი 4: 64x32 RGB LED Matrix P3 პანელი

2048 სრული ფერის RGB LED- ებით, ეს მატრიცა ჰგავს თქვენს პირად "მინი" ჯუმბოტრონულ ეკრანს. ეს პანელები რეალურად იგივე ტიპისაა, რაც გამოიყენება jumbo LED დისპლეებში, როგორც თქვენ ალბათ გეტყვით ინდუსტრიული სიმძლავრის აღკაზმულობისგან. LED- ები განლაგებულია 3 მმ -იანი მოედანზე (შესაბამისად P3 აღნიშვნა). ისინი ამოძრავებს 1:16 სკანირების სიჩქარით.

ჩვენ ვიყენებთ PxMatrix ბიბლიოთეკას Arduino IDE– სთვის. ახლავე დააინსტალირეთ ბიბლიოთეკა. ამ ბმულზე ასევე არის მრავალი ოპერაციული თეორიის დეტალი, თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ ამის გადამოწმებით.

LED მატრიქსის პანელის უკანა მხარეს არის სამი კონექტორი. ესენია ორი 16 პინიანი ორმაგი სათაური (წარწერით IN და OUT) და ასევე მცირე სიმძლავრის სათაური. არსებობს სამი განსხვავებული მავთულის ნაკრები, რომლებიც დაკავშირებულია მათთან, როგორც ეს აღწერილია ქვემოთ.

FINE მხტუნავები DATA IN დან DATA OUT

გარეთ

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

ცხრა მხტუნავი ESP32– დან DATA IN– ში

ESP IN

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

ძალა აღკაზმულობა

მოწოდებული დენის აღკაზმულობა უნდა იყოს დაკავშირებული 5VDC წყაროსთან. თუ თქვენ აპირებთ ყველა LED- ის განათებას სრულ სიკაშკაშემდე, პანელი დაახლოებით 4A- მდე იქნება. თუ თქვენ გაქვთ ღირსეული "სკამით მომარაგება", რომელიც უნდა იქნას გამოყენებული 4A უზრუნველსაყოფად. ტიპიური საშუალო ოპერაციისთვის, 2A შეიძლება იყოს საკმარისი. მაგალითად, ჩვენ გამოვცადეთ 2.5 ა USB დენის ბანკი (ბატარეის პაკეტი), რომელიც კარგად მუშაობდა. ჩვენ შევაერთეთ USB კონექტორი დენის აღკაზმულობის ხრახნიანი სამაგრების ნაცვლად, რაც საშუალებას გვაძლევს ის შევაერთოთ USB დენის ბანკში.

დენის აღკაზმულობაზე არის ორი ოთხი პინიანი სათაური. ეს არის ორი პანელის კვებისათვის. ერთ -ერთი სათაურის ამოღება შესაძლებელია, თუკი გსურთ ნივთების მოწესრიგება, უბრალოდ დარწმუნდით, რომ გადააფარეთ მოჭრილი მავთულის ბოლოები (ლენტით ან მილით), რათა თავიდან აიცილოთ ელექტრომომარაგების შემცირება.

საერთო კვების ბლოკი LED პანელზე და ESP32

დავჭრათ დუპონტის მხტუნავის ერთი ბოლო. გახეხეთ და კალის შეაერთეთ იგი მავთულის წითელ ხაზთან დასაკავშირებლად. მარტივი ვარიანტია გამოვიყენოთ ერთ-ერთი ხაზი, სადაც ამოვიღეთ დამატებითი ოთხი პინიანი დენის სათაური. კიდევ ერთხელ, დარწმუნდით, რომ გადაიტანოთ დენის ნაჭრები, რათა თავიდან აიცილოთ ნივთების გაშლა. ESP32 პროგრამირების და USB კაბელის ამოღების შემდეგ, ქალი დუპონტის შტეფსელი მავთულის მეორე ბოლოში შეიძლება მოთავსდეს ESP32 დაფის VIN პინზე (არა 3V3 პინზე). ეს მიაწვდის ენერგიას ESP32 დაფაზე და და LED მატრიცას იგივე 5 ვ მიწოდებიდან, რაც უზრუნველყოფს მჭიდრო და პორტატულ კონფიგურაციას ბატარეის ენერგიაზე მუშაობისთვის.

ნაბიჯი 5: Matrix Demo Prog

პროგრამირეთ თანდართული jumbotrondemo.ino ესკიზი ESP32– ში.

დარწმუნდით, რომ PxMatrix ბიბლიოთეკა დაინსტალირებულია.

დემო პროგრამის ოთხი რეჟიმი შეირჩევა K1 - K4 გამოყენებით. კოდი უნდა იყოს საკმაოდ თვითგამორკვევის, რათა გაგრძელდეს საკუთარ პროექტებში.

ნაბიჯი 6: 1 2 3 წადი

რას აპირებთ თქვენი 64x32 ფერადი ჩვენებისა და თამაშის კონტროლერის საშუალებით? დაიწყეთ გონებრივი იერიშის შთაგონება სხვა მაგალითების პროექტებიდან…

• პროექტი ციფრული საათის მორფინგი
• ადაფრუტის მატრიცა რესურსების ჩვენება
• ინსტრუქტორი LED მატრიქსის პროექტებით
• დაამატეთ Android BLE კონტროლი
• რას იტყვით ტეტრისის ლამაზ თამაშზე?
• CHIP-8 თამაშები (თავდაპირველად 64x32 ჩვენებისთვის)
• ბიბლიოთეკა ESP32 IDF– თან გამოსაყენებლად (არა Arduino)
• ათი დიდი წვრილმანი ელექტრონული თამაში WIRED– დან

გთხოვთ გამოაგზავნოთ თქვენი პროექტის ბმული, რათა ჩვენ გავუზიაროთ მას სხვებს ქვემოთ:

• ფიზიკის სათამაშო JeffG– დან
• გველის თამაში კოლენიდან
• წადი სწრაფად მოუხვიე მარცხენა თამაში ppervink– დან
• კრიპტოვალუტა ტიკერი ananseMugen– დან
• საშობაო Countdown საათი rznazn– დან

ნაბიჯი 7: გატეხეთ პლანეტა

თუ თქვენ მოგეწონათ ეს ინსტრუქცია და გინდათ, რომ ელექტრონული ტექნიკისა და კომპიუტერული ტექნოლოგიების პროექტების მაგარი ყუთი ჩამოვიდეს თქვენს საფოსტო ყუთში ყოველთვიურად, გთხოვთ შეუერთდეთ რევოლუციას HackerBoxes.com– ზე სერფინგით და გამოიწეროთ ჩვენი ყოველთვიური სიურპრიზის ყუთი.

მიაღწიეთ და გაუზიარეთ თქვენი წარმატება ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში ან HackerBoxes Facebook გვერდზე. რა თქმა უნდა შეგვატყობინეთ თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვა ან გჭირდებათ რაიმე დახმარება. გმადლობთ, რომ იყავით HackerBoxes– ის ნაწილი!