HackerBox 0050: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Salam untuk Penggodam HackerBox di seluruh dunia! Untuk HackerBox 0050, kami memasang dan memprogram papan pemproses tertanam HB50. HB50 menyokong bereksperimen dengan mikrokontroler ESP32, WiFi IoT tertanam, bunyi bit bang, LED RGB, paparan TFT LCD warna penuh, input skrin sentuh, Bluetooth, dan banyak lagi. HackerBox 0050 juga meneroka penyelesaian papan kekunci kecil untuk setiap projek yang disematkan, antara muka I2C, penganggaran daya, dan automatik selular.

Panduan ini mengandungi maklumat untuk memulakan dengan HackerBox 0050, yang boleh dibeli di sini selagi bekalan masih ada. Sekiranya anda ingin menerima HackerBox seperti ini di kotak surat anda setiap bulan, sila langgan di HackerBoxes.com dan sertai revolusi!

HackerBoxes adalah perkhidmatan kotak langganan bulanan untuk penggodam perkakasan dan peminat teknologi elektronik dan komputer. Sertailah kami dalam hidup HACK LIFE.

Langkah 1: Senarai Kandungan untuk HackerBox 0050

• Papan Litar Bercetak HB50 Eksklusif
• Modul WiFi Dual Core ESP-WROOM-32
• Paparan QVGA Color TFT LCD 2.4 inci
• Skrin Sentuh Paparan Bersepadu dengan Stylus
• Enam LED WS2812B RGB
• Enam Butang Pasang Pasang Permukaan
• Piezo Buzzer 12mm SMD
• AMS1117 3.3V Linear Regulator SOT223
• Header Breakaway Sudut Kanan 40pin
• Dua Kapasitor Tantalum 22uF 1206 SMD
• Dua Perintang 10K Ohm 0805 SMD
• Papan Kekunci Mini CardKB
• Grove to Female DuPont Breakout Cable
• Modul Bersiri USB CP2102
• DuPont Jumpers Perempuan-Perempuan 10cm
• Hokusai PCB Gelombang Hebat
• Decal HackerBox WireHead Eksklusif
• Coin HackerBox 50 Cabaran Eksklusif

Beberapa perkara lain yang akan membantu:

• Alat pemateri besi solder, solder, dan asas
• Komputer untuk menjalankan alat perisian

Yang paling penting, anda memerlukan rasa pengembaraan, semangat penggodam, kesabaran, dan rasa ingin tahu. Membangun dan bereksperimen dengan elektronik, walaupun sangat bermanfaat, kadang-kadang sukar, mencabar, dan bahkan mengecewakan. Tujuannya adalah kemajuan, bukan kesempurnaan. Apabila anda bertahan dan menikmati pengembaraan, kepuasan yang banyak dapat diperoleh dari hobi ini. Lakukan setiap langkah dengan perlahan, ingat perinciannya, dan jangan takut untuk meminta pertolongan.

Terdapat banyak maklumat untuk ahli semasa dan calon di FAQ HackerBoxes. Hampir semua e-mel sokongan bukan teknikal yang kami terima sudah dijawab di sana, jadi kami sangat menghargai anda mengambil masa beberapa minit untuk membaca Soalan Lazim.

Langkah 2: Papan Litar Bercetak HB50

Untuk memperingati HackerBox Number 0050, kami telah memutar versi terkini papan litar HackerBox yang paling popular dengan permintaan yang popular. Kit lencana HackerBox 0020 Summer Camp habis dijual di DEF CON 25 dalam masa kurang dari dua jam. Fail PCB sejak itu sering diminta. Papan ini telah dicetak semula sekurang-kurangnya beberapa kali oleh pihak ketiga. Reka bentuknya telah mengilhami sebilangan lencana lain dan projek IoT tertanam yang kita ketahui dan semoga beberapa lagi yang tidak kita ketahui.

Kemas kini yang terdapat dalam Kit PCB HB50 baru termasuk menukar ESP-32 DEVkitC untuk modul ESP-WROOM-32 yang lebih padat. Lima butang sentuh kapasitif telah diganti dengan butang taktik mekanikal. Lima LED RGB WS2812 yang terdapat dalam bungkusan putih telah ditingkatkan menjadi enam dan kini dalam bungkusan hitam. Buzzer piezo telah diganti dengan versi pelekap permukaan yang lebih padat. Bekalan kuasa telah dipermudahkan. Paparan warna TFT telah ditingkatkan dari 2,2 inci menjadi 2,4 inci. PCB lebih padat dan bahkan mempunyai beberapa pin IO yang pecah untuk keseronokan penggodaman anda. Sejak zaman HackerBox 20, terdapat lebih banyak projek, contoh, dan kod yang tersedia untuk ESP32, jadi mari kita bersiap-siap untuk bergemuruh…

Ciri-ciri:

• Pemproses ESP32 Dual Core 160MHz
• Paparan LCD TFT Warna QVGA 2,4 inci
• WiFi 802.11 b / g / n / d / e / i / k / r
• Bluetooth LE 5.0
• Lima Tombol Tekan Taktil (+ satu untuk Tetapkan Semula)
• Enam LED RGB WS2812
• Piezo Buzzer
• Pengatur Linear 3.3V
• Tajuk Pengembangan

Seperti pendahulunya, HB50 dapat dipakai pada lanyard, digunakan sebagai pegang tangan, dipasang di dinding, atau digunakan hampir di mana saja dalam aplikasi tanpa wayar dan berwarna-warni yang tidak terkira banyaknya.

Langkah 3: Bawa Papan HB50

Untuk meminimumkan, atau paling tidak mengasingkan ralat, kami sarankan untuk memulakan pemasangan dengan hanya mengisi komponen minimum ke PCB HB50 yang diperlukan untuk memprogram ESP32. Pendekatan minimum yang layak ini dijelaskan dalam langkah-langkah berikut:

1. Tonton video ini mengenai pematerian modul castellated.
2. Pasangkan modul ESP-WROOM-32 ke PCB. Ambil masa anda. Jangan bimbang tentang permukaan bawah pusat di bawah modul. Ia hanya dapat disolder dengan reflow dan hanya ada untuk gandingan termal tambahan.
3. Gunakan multimeter untuk memastikan tidak ada jarak pendek antara 3V3 dan GND. Sekiranya terdapat kekurangan, ia mesti dikenal pasti dan dikeluarkan sebelum menggunakan kuasa ke papan atau monster asap mungkin keluar.
4. Pateri dua perintang 10K tepat di atas butang EN dan IO0.
5. Selesaikan butang EN dan IO0. Empat butang yang lain boleh dibiarkan buat masa ini.
6. Putuskan jalur header 16 pin. Masukkan dari sisi CPU PCB sehingga pin menghala ke tepi PCB yang terdekat. Kemudian pasangkan header ke tempatnya dari sisi butang PCB.
7. Sahkan lagi bahawa tidak ada seluar pendek antara 3V3 dan GND.
8. Gunakan empat wayar jumper DuPont untuk menyambungkan modul CP2102 seperti yang ditunjukkan. Perhatikan bahawa kami menggunakan sumber kuasa 3V3 buat sementara waktu kerana pengatur linier belum dihuni ke PCB.
9. Sekiranya komputer anda belum memasang Arduino IDE, dapatkannya di sini.
10. Konfigurasikan sokongan ESP32 dalam Arduino IDE menggunakan panduan ini.
11. Di IDE, tetapkan alat> naik ke "Modul Wrover ESP32".
12. Pasangkan modul CP2102 ke port USB di komputer.
13. Di IDE, tetapkan alat> port ke port USB yang betul untuk CP2102.
14. Sekiranya port baru tidak muncul semasa modul CP2102 dimasukkan, pasang pemacu USB yang diperlukan dari Silicon Labs.
15. Raih lakaran button_demo.
16. Susun dan muat naik lakaran.
17. Semasa memuat naik bermula, tahan kedua-dua butang EN dan IO0. EN pada dasarnya adalah butang reset dan IO0 adalah pin pengikat untuk memaksa memprogramkan semula denyar.
18. Setelah titik dan tanda hubung muncul di IDE, biarkan butang EN (pelepasan semula) tetapi terus menekan butang IO0 sehingga pengaturcaraan kilat mula memastikan bahawa pin pengikat dikenali semasa boot.
19. Apabila pengaturcaraan selesai, tekan butang EN sekali lagi untuk menetapkan semula dan memulakan kod yang baru dilancarkan.
20. Buka Monitor Serial Arduino IDE dan tetapkan ke 115200 baud.
21. Menekan butang IO0 akan menghasilkan mesej di monitor bersiri.

Langkah 4: Butang, Buzzer, dan LED, OH MY

LEBIH BUTANG

Setelah langkah pengaturcaraan awal berjaya, matikan papan HB50 dan pateri pada empat butang yang tinggal. Sketsa button_demo yang sama kini harus melaporkan kelima butang (IO0, A, B, C, dan D) ke monitor bersiri semasa ditekan.

PEMBUAT

Matikan papan HB50 dan pateri buzzer ke padnya. Luruskan titik pada buzzer agar paling dekat dengan pad "+" pada papan HB50. Programkan sketsa buzzer_demo dan tetapkan semula (EN) papan untuk membiarkannya berjalan. Kedengaran baik?

LED WS2812B RGB

Matikan papan HB50 dan pasangkan enam LED ke padnya. Orientasikan sudut bertanda putih setiap LED untuk bersesuaian dengan sudut tab seperti yang ditunjukkan pada silkscreen PCB.

Dari alat IDE Arduino> Urus Perpustakaan, pasang perpustakaan FastLED.

Buka lakaran: Fail> Contoh> FastLED> ColorPalette.

Dalam kod lakaran, ubah LED_PIN menjadi 13, NUM_LEDS menjadi 6, dan LED_TYPE ke WS2812B.

Muat naik lakaran dan tetapkan semula (EN) papan untuk membiarkannya berjalan. Nikmati lampu berkelip dari setiap warna.

REGUALTOR KUASA LINEAR

Dengan LED dimainkan (dan terutamanya setelah pemancar WiFi diaktifkan) HB50 menarik banyak arus dari bekalan 3V3. Mari tingkatkan kapasiti kuasa 3.3V dengan memasangkan AMS1117 (SOT 233 Package) Linear Regulator ke tempatnya. Isi juga dua kapasitor penapis 22uF di sebelah pengatur. Perhatikan bahawa satu sisi setiap silkscreen kapasitor adalah segi empat tepat dan sisi lain jika segi lapan. Kapasitor harus berorientasikan supaya warna gelap pada bungkusannya sejajar dengan sisi sutera segi lapan. Pengatur sekarang akan mengubah sebahagian bekalan 5V menjadi 3.3V dan dapat memberikan arus lebih banyak daripada modul CP2102 dengan sendirinya. Untuk membekalkan kuasa ke HB50 melalui bekalan 5V, pindahkan KEDUA AKHIR jumper DuPont 3V3 ke 5V. Maksudnya, sumber 5V dari modul CP2102 ke salah satu pin input 5V pada tajuk HB50. Perhatikan bahawa pin 5V sebenarnya boleh dibekalkan dengan voltan antara 3.5V dan 5V.

Langkah 5: Paparan LCD TFT Warna ILI9341 QVGA

Paparan MSP2402 (halaman lcdwiki) adalah modul bas SPI berdasarkan cip ILI9341. Cip ini memacu skrin warna 2.4 inci yang menyokong 65, 000 warna dan resolusi 320X240 piksel (QVGA).

Modul ini juga dilengkapi input skrin sentuh dan slot kad SD.

PIN I / O TAMPILKAN PRE-TEST

Sekiranya anda menghadapi masalah dengan pematerian pin ESP-WROOM-32 hingga saat ini, sebaiknya pra-uji pin I / O modul paparan sebelum memasangkan modul paparan ke tempatnya. Seperti yang ditunjukkan di bawah dan pada rajah skema PCB, IOS ESP32 yang dimainkan adalah 19, 23, 18, 5, 22, 21, dan 15. Perhatikan bahawa ini adalah nombor IO dan bukan nombor pin. Pin boleh diuji dengan menulis program kecil yang menetapkan semua IO itu sebagai output dan kemudian gelung mengitar melalui IO yang menghidupkan dan mematikan masing-masing secara bergantian dengan penundaan kedua atau dua. LED sederhana dengan perintang pengehad arus yang terpasang dapat digunakan sebagai probe untuk memastikan bahawa setiap pin IO yang dipetakan ke tajuk paparan (lihat skema) dihidupkan dan dimatikan dengan betul dan tidak ada satupun yang digabungkan bersama.

Setelah semua pin disahkan, paparan TFT dapat disolder ke tempatnya menggunakan header panjang dan pendek.

PASANG DAN KONFIGURASI Pustaka TFT

Dari Arduino IDE: tools> Manage Libraries, pasang TFT_eSPI Library

Pergi ke folder Perpustakaan Arduino. Buka folder TFT_eSPI dan edit fail User_Setup.h untuk mengkonfigurasi cip pemacu modul, resolusi piksel, dan pin IO. Lakukan ini dengan memastikan bahawa definisi (un) dikomentari seperti gambar di bawah dan tetapkan pada nilai seperti yang ditunjukkan. Anda boleh mengesahkan bahawa ini sesuai dengan sambungan dalam skema PCB.

// Seksyen 1.

#define ILI9341_DRIVER #define TFT_WIDTH 240 #define TFT_HEIGHT 320 // Bahagian 2. // Untuk papan pemuka ESP32 #define TFT_MISO 19 #define TFT_MOSI 23 #define TFT_SCLK 18 #tentukan TFT_CS 5 #define TFT_DC 22Terangkan # TFT_DC 22 TFT_RST -1 // # tentukan TFT_BL 32 #tentukan TOUCH_CS 15

Buka dan muat naik lakaran:

Fail> Contoh> TFT_eSPI> 320 x 240> Cellular_Automata

Sketsa ini adalah demonstrasi visual keren dari Game of Life Conway.

Peluncur penggodam mungkin berkembang menjadi wujud … awasi!

TAMPILKAN LOGO HACKERBOX PADA TFT LCD

Cuba lakaran BitHeadDemo.

Langkah 6: Input Pengguna Skrin Sentuh

Sketsa berikut dapat digunakan untuk mengkonfigurasi dan menguji fungsi skrin sentuh:

Fail> Contoh> TFT_eSPI> 320 x 240> Pad Kekunci_240x320

Butang "hantar" menghantar nombor yang dimasukkan ke monitor bersiri pada 9600 baud.

Langkah 7: Papan Kekunci CardKB I2C

Papan kecil ini menggunakan papan kekunci QWERTY lengkap yang boleh digunakan dengan hampir semua projek mikrokontroler anda. Papan kekunci berkomunikasi menggunakan port GROVE A (antara muka I2C) pada Alamat 0x5F. Gabungan butang (Sym + Key, Shift + Key, Fn + Key) disokong untuk menghasilkan nilai kunci yang kaya.

Mulakan dengan contoh ringkas Sketsa CardKB_Serial, yang berkomunikasi dengan papan kekunci melalui GROVE I2C dan gema menekan tombol ke Serial Monitor. Sketsa boleh dijalankan di ESP32 (seperti HB50), Arduino UNO, Arduino Nano, atau mana-mana platform yang menyokong I2C.

Perhatikan bahawa terdapat dua panggilan Wire.begin yang berbeza untuk ESP32 dan untuk UNO / Nano. Tidak memenuhi garis yang sesuai untuk hos yang anda gunakan. Kabelkan wayar pemutus GROVE kuning dan putih ke pin yang dinyatakan pada garis kod tersebut. Kawat wayar pelarian GROVE merah ke 5V dan Kawat GROVE hitam ke GND.

Halaman Dokumentasi Pengilang. Perhatikan bahawa walaupun mikrokontroler onboard CardKB sudah diprogramkan, sumber firmware tersedia jika anda ingin menggodam papan kekunci.

Langkah 8:

Kami harap anda menikmati pengembaraan HackerBox bulan ini ke dalam teknologi elektronik dan komputer. Jangkau dan kongsi kejayaan anda dalam komen di bawah atau di Kumpulan Facebook HackerBoxes. Juga, ingat bahawa anda boleh menghantar e-mel ke [email protected] bila-bila masa sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau memerlukan bantuan.

Apa yang akan datang? Sertailah revolusi. Jalankan HackLife. Dapatkan kotak gear hackable yang hebat dihantar terus ke peti mel anda setiap bulan. Melayari HackerBoxes.com dan mendaftar langganan HackerBox bulanan anda.