HackerBox 0046: Kegigihan: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Salam untuk Penggodam HackerBox di seluruh dunia! Dengan HackerBox 0046, kami bereksperimen dengan paparan kertas elektronik yang berterusan, penghasilan teks ketekunan penglihatan LED (POV), platform mikrokontroler Arduino, prototaip elektronik, dan bank kuasa bateri yang boleh dicas semula.

Instructable ini mengandungi maklumat untuk memulakan dengan HackerBox 0046, 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 peminat elektronik dan teknologi komputer - Peretas Perkakasan - Pemimpi impian.

HACK PLANET

Langkah 1: Senarai Kandungan untuk HackerBox 0046

• Modul ePaper
• Arduino UNO dengan MicroUSB
• Dua Perisai Prototaip UNO
• Bank Kuasa Bateri USB 18650
• LED Merah 5mm yang tersebar
• Perintang 560 Ohm
• Wayar Jumper DuPont Lelaki-Wanita
• Pemegang Bateri 9V
• Buka Pelekat Perkakasan
• Pin Lapel Perkakasan Terbuka Eksklusif

Beberapa perkara lain yang akan membantu:

• Bateri 9V
• 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: Arduino UNO

Arduino UNO R3 ini direka dengan senang digunakan. Port antara muka MicroUSB serasi dengan kabel MicroUSB yang sama yang digunakan dengan banyak telefon bimbit dan tablet.

Spesifikasi:

• Mikrokontroler: ATmega328P (lembaran data)
• Jambatan Bersiri USB: CH340G (pemacu)
• Voltan operasi: 5V
• Voltan input (disyorkan): 7-12V
• Voltan input (had): 6-20V
• Pin I / O digital: 14 (di antaranya 6 memberikan output PWM)
• Pin input analog: 6
• Arus DC per Pin I / O: 40 mA
• Arus DC untuk Pin 3.3V: 50 mA
• Memori kilat: 32 KB yang mana 0.5 KB digunakan oleh pemuat but
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Kelajuan jam: 16 MHz

Papan Arduino UNO mempunyai cip jambatan USB / Serial terbina dalam. Pada varian khusus ini, chip jambatan adalah CH340G. Untuk cip CH340 USB / Serial, terdapat pemacu yang tersedia untuk banyak sistem operasi (UNIX, Mac OS X, atau Windows). Ini boleh didapati melalui pautan di atas.

Semasa pertama kali memasang Arduino UNO ke port USB komputer anda, lampu merah (LED) akan menyala. Sejurus selepas itu, LED pengguna merah biasanya akan mula berkelip dengan cepat. Ini berlaku kerana pemproses sudah dimuatkan dengan program BLINK, yang akan kita bincangkan lebih lanjut di bawah.

Sekiranya anda belum memasang Arduino IDE, anda boleh memuat turunnya dari Arduino.cc dan jika anda memerlukan maklumat pengenalan tambahan untuk bekerja di ekosistem Arduino, kami sarankan untuk memeriksa arahan untuk Bengkel Permulaan HackerBoxes.

Pasang UNO ke komputer anda menggunakan kabel MicroUSB. Lancarkan perisian Arduino IDE.

Dalam menu IDE, pilih "Arduino UNO" di bawah alat> papan. Juga, pilih port USB yang sesuai di IDE di bawah alat> port (kemungkinan nama dengan "wchusb" di dalamnya).

Akhirnya, muatkan sekeping kod contoh:

Fail-> Contoh-> Asas-> Berkedip

Ini sebenarnya adalah kod yang telah dimuat sebelumnya ke UNO dan semestinya sedang berjalan sekarang untuk mengedipkan LED pengguna merah. Programkan kod BLINK ke UNO dengan mengklik butang UPLOAD (ikon anak panah) tepat di atas kod yang dipaparkan. Tonton di bawah kod untuk maklumat status: "menyusun" dan kemudian "memuat naik". Akhirnya, IDE akan menunjukkan "Muat Naik Selesai" dan LED anda akan mula berkelip lagi - mungkin pada kadar yang sedikit berbeza.

Setelah anda dapat memuat turun kod BLINK yang asal dan mengesahkan perubahan kelajuan LED. Perhatikan kodnya dengan teliti. Anda dapat melihat bahawa program menghidupkan LED, menunggu 1000 milisaat (satu saat), mematikan LED, menunggu sesaat lagi, dan kemudian melakukannya sekali lagi - selama-lamanya. Ubah kod dengan menukar kedua-dua pernyataan "delay (1000)" menjadi "delay (100)". Pengubahsuaian ini akan menyebabkan LED berkelip sepuluh kali lebih pantas, bukan?

Masukkan kod yang diubah suai ke UNO dan LED anda akan berkelip lebih cepat. Sekiranya ada, tahniah! Anda baru sahaja menggodam kod terbenam pertama anda. Setelah versi sekejap anda dimuat dan dijalankan, mengapa tidak melihat apakah anda boleh menukar kod lagi sehingga LED berkelip cepat dua kali dan kemudian tunggu beberapa saat sebelum mengulangi? Mencubanya! Bagaimana dengan beberapa corak lain? Sebaik sahaja anda berjaya memvisualisasikan hasil yang diinginkan, mengkodkannya, dan memerhatikannya agar berfungsi seperti yang dirancang, anda telah mengambil langkah besar untuk menjadi penggodam programmer dan perkakasan.

Langkah 3: Teknologi Paparan Kertas Elektronik

Teknologi Kertas Elektronik, ePaper, dakwat elektronik, atau e-ink membolehkan peranti paparan yang meniru penampilan dakwat biasa di atas kertas. Paparan kertas elektronik umumnya berterusan kerana gambar tetap dapat dilihat walaupun tanpa kuasa atau dengan litar kawalan dikeluarkan atau ditutup. Tidak seperti paparan panel rata dengan lampu latar konvensional yang memancarkan cahaya, paparan kertas elektronik memantulkan cahaya seperti kertas. Ini dapat menjadikan mereka lebih selesa membaca dan memberikan sudut pandangan yang lebih luas daripada kebanyakan paparan pemancar cahaya.

Nisbah kontras menghampiri surat khabar dengan paparan yang baru dibangunkan (sejak 2008) masih sedikit lebih baik. Paparan ePaper yang ideal dapat dibaca di bawah sinar matahari langsung tanpa gambar kelihatan pudar.

Kertas elektronik yang fleksibel menggunakan substrat plastik yang boleh dilentur dan elektronik plastik untuk bahagian bawah paparan. Terdapat persaingan yang berterusan di antara pengeluar untuk memberikan sokongan kertas elektronik berwarna penuh.

(Wikipedia)

Langkah 4: Modul EPaper Pelbagai Warna

Modul ePaper MH-ET LIVE 1.54 inci boleh memaparkan dakwat hitam dan merah. Modul disebut dalam contoh dan dokumentasi sebagai paparan kertas elektronik (EPD) 200x200 hitam / putih / merah (b / w / r).

Teknologi paparan adalah Microencapsulated Electrophoretic Display (MED), yang menggunakan sfera kecil di mana pigmen warna yang dicas menggantung dalam minyak lutsinar dan bergerak ke pandangan bergantung pada caj elektronik yang dikenakan.

Layar ePaper dapat menampilkan corak dengan memantulkan cahaya sekitar, sehingga beroperasi tanpa lampu latar. Walaupun dalam cahaya matahari yang terang, skrin ePaper memberikan jarak pandang tinggi dengan sudut pandangan 180 darjah.

Penggunaan Modul MH-ET dengan Arduino UNO:

1. Pasang Arduino IDE (jika belum dipasang)
2. Gunakan Library Manager (Tools-> Manage Libraries) untuk memasang Adafruit GFX Library
3. Gunakan Pengurus Perpustakaan untuk memasang GxEPD (BUKAN GxEPD2)
4. Buka fail-> contoh-> GxEPD> GxEPD_Contoh
5. Tolak talian untuk memasukkan GxGDEW0154Z04 (1.54 "b / w / r 200x200)
6. Kabel UNO ke EPD: Sibuk = 7, DC = 8, Tetapkan semula = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. Tetapkan Switch EPD KEDUA ke "L"
8. Muat turun GxEPD_Contoh lakaran dari IDE ke UNO seperti biasa

Perpustakaan lain dengan kod demo (dibekalkan dari pengeluar EPD) boleh didapati di sini. Perhatikan bahawa demo ini (dan beberapa contoh lain yang tersedia dalam talian) mempunyai penugasan pin yang berbeza daripada yang digunakan di atas dalam contoh GxEPD. Paling ketara, pin 8 dan 9 sering diterbalikkan.

Langkah 5: Arduino UNO Prototyping Shield

Perisai Prototaip UNO Arduino dipasang langsung ke papan Arduino UNO (atau serasi) seperti perisai lain. Walau bagaimanapun, Arduino UNO Prototyping Shield mempunyai kawasan "perf-board" tujuan umum di tengah di mana anda boleh menyolder komponen anda sendiri untuk membina perisai khas anda sendiri. Cukup pasangkan header di barisan luar perisai sehingga boleh dipasang tepat di atas UNO. Lubang bersalut di sebelah header disambungkan ke isyarat header sehingga garis dari UNO dapat dihubungkan dengan mudah ke dalam litar khas anda.

Langkah 6: Tujuh Persediaan LED pada Prototaip Shield

Perisai Prototaip Arduino dapat digunakan untuk menyokong litar bergambar. Litar ini mempunyai pin I / O 1-7 dari Arduino yang disambungkan ke tujuh LED. Setiap LED berwayar sejajar dengan arus penghad semasa sendiri, yang dalam contoh ini adalah perintang 560 Ohm.

Perhatikan bahawa pin pendek setiap LED perlu berorientasi pada pin GND Arduino. Perintang masing-masing boleh berorientasi pada kedua arah. Pemegang adunan 9V boleh disambungkan untuk menjadikan projek "mudah alih" tetapi mesti disambungkan ke pin Vin (tidak ke 5V atau 3.3V).

Setelah LED litar dan perintang dihubungkan, bereksperimen dengan lakaran contoh berkelip dengan menukar nombor pin kepada pelbagai nilai antara 1 dan 7.

Akhirnya, cuba lakaran knight_rider.ino yang dilampirkan di sini untuk kilas balik dari tahun 80-an.

Langkah 7: Kegigihan Penglihatan

Kegigihan penglihatan [VIDEO] merujuk kepada ilusi optik yang berlaku apabila persepsi visual suatu objek tidak berhenti untuk beberapa lama setelah sinar cahaya yang keluar daripadanya berhenti memasuki mata. Ilusi juga digambarkan sebagai "kegigihan retina", "kegigihan tayangan", atau sekadar "kegigihan". (wikipedia)

Cubalah lakaran POV.ino yang disertakan di sini pada persediaan perkakasan "Seven LED" dari langkah terakhir. Dalam lakaran, bereksperimen dengan teks mesej dan parameter masa yang berbeza untuk mendapatkan pelbagai kesan.

Inspirasi: Projek POV Arduino dari Ahmad Saeed.

Kredit Foto: Charles Marshall

Langkah 8: Bank Kuasa Bateri USB 18650

Masukkan sel Lithium-Ion 18650 ke dalam bayi ini untuk menjadikan "Power Bank" anda yang boleh dicas semula untuk digunakan dengan pelbagai projek 5V dan 3V!

Anda boleh menemui sel Lithium-Ion 18650 yang biasa ini dari pelbagai sumber, termasuk sel ini dari Amazon.

Spesifikasi Modul Power Bank:

• Bekalan Input (Pengisian): 5 hingga 8V melalui port USB mikro hingga 0.5A

• Kuasa output:

  • 5V melalui port USB Type A
  • 3 penyambung untuk menyampaikan 3V hingga 1A
  • 3 penyambung untuk menyampaikan 5V hingga 2A

• Petunjuk Status LED

  • Hijau = bateri dicas
  • Merah = mengecas)
• Perlindungan bateri (pengecasan berlebihan atau berlebihan)
• PERHATIAN: Tidak ada perlindungan polaritas terbalik!

Langkah 9: Jalankan HackLife

Kami harap dapat 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.