HackerBox 0036: JumboTron: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Bulan ini, HackerBox Hackers sedang meneroka paparan matriks LED jumbo, komputer cip tunggal ESP32, dan kawalan permainan joystick. Instructable ini mengandungi maklumat untuk memulakan dengan HackerBox # 0036, yang boleh dibeli di sini selagi bekalan masih ada. Juga, jika anda ingin menerima HackerBox seperti ini di kotak surat anda setiap bulan, sila langgan di HackerBoxes.com dan sertai revolusi!

Topik dan Objektif Pembelajaran untuk HackerBox 0036:

• Konfigurasikan Arduino IDE untuk memprogram ESP32
• Input joystick antara muka dan input tekan butang
• Data dan kuasa wayar ke Panel LED JumboTron
• Atur cara pelbagai aplikasi memanfaatkan paparan matriks

HackerBoxes adalah perkhidmatan kotak langganan bulanan untuk elektronik dan teknologi komputer DIY. Kami adalah penggemar, pembuat, dan eksperimen. Kita adalah pemimpi impian. HACK PLANET!

Langkah 1: HackerBox 0036: Kandungan Kotak

• Matriks LED P3 RGB dengan 64x32 piksel
• Lembaga Pembangunan ESP32
• Papan Pengawal Permainan dengan Joystick
• Harness Bekalan Kuasa untuk LED Matriks
• DuPont Jumpers Perempuan-Perempuan 20cm
• HackerBoxes Glider Koozie Eksklusif
• Decal seni kipas retro Atari eksklusif

Beberapa perkara lain yang akan membantu:

• Bekalan kuasa 5V DC (2-4 Amps)
• 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. Kita semua menikmati pembelajaran teknologi baru dan mudah-mudahan membina beberapa projek yang hebat. Lakukan setiap langkah dengan perlahan, ingat perinciannya, dan jangan takut untuk meminta pertolongan.

Terdapat banyak maklumat untuk ahli semasa dan calon, dalam Soalan Lazim HackerBoxes.

The Glider adalah corak yang bergerak secara meluas di Conway's Game of Life. Ini telah diadopsi secara longgar sebagai lambang untuk mewakili budaya penggodam sejak permainan automatik selular Game of Life menarik perhatian penggodam dan konsep glider dilahirkan pada waktu yang hampir sama dengan Internet dan Unix. Bolehkah anda memprogram Game of Life Conway pada Matriks LED 64x32?

Langkah 2: ESP32 dan Arduino IDE

ESP32 adalah komputer cip tunggal. Ia sangat terintegrasi dengan Wi-Fi dan Bluetooth 2,4 GHz. ESP32 menggabungkan suis antena, balun RF, penguat kuasa, penguat penerimaan bunyi rendah, penapis, dan modul pengurusan kuasa. Oleh itu, keseluruhan penyelesaian memenuhi kawasan Printed Circuit Board (PCB) minimum.

Terdapat beberapa jenis Lembaga Pembangunan ESP32. Yang digunakan di sini adalah variasi pada "DOIT ESP32 DevKit". Sebilangan besar pin I / O habis ke header pin di kedua-dua sisi untuk memudahkan antara muka. Cip antara muka USB dan pengatur voltan disatukan ke dalam modul. ESP32 disokong dalam ekosistem Arduino dan IDE, yang merupakan cara yang sangat cepat dan mudah untuk bekerjasama dengan ESP32.

Repositori github Arduino ESP32 merangkumi arahan pemasangan untuk Linux, OSX dan Windows. Klik ke pautan itu dan ikuti arahan yang sesuai dengan sistem operasi di komputer anda.

MENGHASILKAN LEMBAGA PEMBANGUNAN

Untuk menguji bahawa IDE dikonfigurasi dengan betul sebelum bergerak, muatkan contoh BLINK untuk menyalakan LED onboard. Ubah nilai kelewatan untuk mencuba frekuensi berkedip yang berbeza dan pastikan kodnya memuat semula ke papan ESP32 dengan berkesan.

Semasa memprogram ESP32, tekan dan tahan butang “BOOT” di papan pengembangan ESP32 sebelum menekan butang muat naik di Arduino IDE. Setelah mesej "Menyambung _ _ _ …" muncul di Arduino IDE, anda dapat melepaskan butang "BOOT" dan pengaturcaraan akan bermula.

Langkah 3: Papan Pengawal Permainan Dengan Joystick

Pengawal permainan "papan pemecah" ini merangkumi kawalan kayu bedik analog dan empat butang. Saiz dan bentuknya sangat sesuai untuk operasi genggam.

Kawalan kedudukan analog berdasarkan dua potensiometer (satu untuk x dan satu untuk y) yang disambungkan dalam konfigurasi "pembahagi voltan" standard. Oleh itu, OUTX dan OUTY mesti dibaca sebagai nilai analog dan diskalakan dengan tepat seperti yang ditunjukkan dalam kod demo. OUTZ dan keempat butang adalah suis digital on / off sederhana yang biasanya terapung terbuka dan pendek ke GND apabila diaktifkan.

Papan boleh disambungkan ke ESP32 menggunakan DuPont Jumpers pada pin berikut:

Pengawal Permainan ESP32

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

Tidak ada yang istimewa mengenai penugasan pin ini, tetapi ia adalah perkara yang digunakan dalam kod demo. Oleh kerana pin IO tertentu pada ESP32 hanya dihasilkan, anda mungkin ingin menjadikannya sederhana dan hanya menggunakan nilai yang sama.

Langkah 4: Panel Matriks P3 LED 64x32 RGB

Dengan 2048 LED RGB warna penuh, matriks ini seperti paparan jumbotron "mini" peribadi anda sendiri. Panel ini sebenarnya adalah jenis yang sama yang digunakan dalam paparan LED jumbo seperti yang anda mungkin dapat tahu dari kekuatan tenaga industri. LED diposisikan pada grid 3mm (maka sebutan P3). Mereka didorong dengan kadar imbasan 1:16.

Kami akan menggunakan PxMatrix Library untuk Arduino IDE. Teruskan dan pasang pustaka itu sekarang. Terdapat juga banyak detail teori operasi di pautan tersebut jika anda berminat untuk melihatnya.

Terdapat tiga penyambung di bahagian belakang Panel Matriks LED. Ini termasuk dua header dual 16 pin (berlabel IN dan OUT) dan juga header power kecil. Terdapat tiga set wayar yang berbeza untuk dihubungkan seperti ini seperti yang dijelaskan di bawah.

Pelompat FINE dari DATA IN ke DATA OUT

DALAM KELUAR

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

NINE Jumpers dari ESP32 ke DATA IN

ESP DI

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

Kekuatan Kuasa

Harness kuasa yang disediakan perlu disambungkan ke bekalan 5VDC. Sekiranya anda merancang untuk menyalakan semua LED ke kecerahan penuh, panel akan mencapai sekitar 4A. Sekiranya anda mempunyai "persediaan bangku" yang layak yang harus digunakan untuk menyediakan 4A. Untuk operasi purata biasa, 2A mungkin mencukupi. Sebagai contoh, kami menguji bank kuasa 2.5A (pek bateri), yang berfungsi dengan baik. Kami menyolder penyambung USB sebagai gantian skru pada harness kuasa yang membolehkannya dipasang ke bank kuasa USB.

Terdapat dua header empat pin pada harness kuasa. Ini adalah untuk menghidupkan dua panel. Salah satu tajuk boleh dikeluarkan jika anda ingin merapikan barang, pastikan untuk membungkus ujung wayar yang dipotong (dengan pita atau tiub) untuk mengelakkan kekurangan bekalan elektrik.

Bekalan Kuasa Biasa ke Panel LED dan ESP32

Potong satu hujung pelompat DuPont. Tanggalkan dan timah wayar untuk menyambungkannya ke garisan abah-abah merah. Pilihan yang mudah adalah menggunakan salah satu baris di mana kami membuang header kuasa empat pin tambahan. Sekali lagi, pastikan untuk membungkus sambungan kuasa untuk mengelakkan masalah sesak. Setelah ESP32 diprogramkan dan kabel USB dilepaskan, palam DuPont wanita di hujung wayar sambung yang lain dapat diletakkan pada pin VIN (bukan pin 3V3) pada papan ESP32. Ini akan membekalkan kuasa ke papan ESP32 dan dan matriks LED dari bekalan 5V yang sama menjadikan konfigurasi yang ketat dan mudah alih untuk berjalan di bawah kuasa bateri.

Langkah 5: Matrix Demo Prog

Programkan lakaran jumbotrondemo.ino yang dilampirkan ke dalam ESP32.

Pastikan pustaka PxMatrix dipasang.

Keempat mod program demo dipilih menggunakan K1 - K4. Kodnya harus cukup jelas untuk memperluaskan projek anda sendiri.

Langkah 6: 1 2 3 PERGI

Apa yang anda akan buat dengan Paparan Warna 64x32 dan Pengawal Permainan? Mulakan percambahan idea dengan sedikit inspirasi dari projek contoh lain …

• Projek Jam Digital Morphing
• Sumber Paparan Matrik Adafruit
• Diajar dengan Projek Matriks LED
• Tambahkan kawalan Android BLE
• Bagaimana dengan permainan Tetris yang bagus?
• Permainan CHIP-8 (asalnya untuk paparan 64x32)
• Perpustakaan untuk digunakan dengan ESP32 IDF (bukan Arduino)
• Sepuluh Permainan Elektronik DIY Hebat dari WIRED

Sila hantarkan pautan ke projek anda supaya kami dapat membaginya dengan yang lain di bawah:

• Mainan Fizik dari JeffG
• Permainan Ular dari Collene
• Pergi Cepat Belok Kiri dari ppervink
• Ticker Cryptocurrency dari ananseMugen
• Jam Countdown Krismas dari rznazn

Langkah 7: HACK PLANET

Sekiranya anda telah menikmati Instructable ini dan ingin mempunyai kotak projek elektronik dan komputer yang boleh digodam yang hebat di kotak surat anda setiap bulan, sila sertai revolusi dengan melayari HackerBoxes.com dan berlangganan untuk menerima kotak kejutan bulanan kami.

Jangkau dan kongsi kejayaan anda dalam komen di bawah atau di Laman Facebook HackerBoxes. Pasti beritahu kami jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan bantuan mengenai apa sahaja. Terima kasih kerana menjadi sebahagian daripada HackerBoxes!