HackerBox 0053: Chromalux: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

درود بر هکرهای HackerBox در سراسر جهان! HackerBox 0053 رنگ و نور را کاوش می کند. برد میکروکنترلر Arduino UNO و ابزارهای IDE را پیکربندی کنید. یک صفحه رنگی 3.5 اینچی LCD Arduino Shield با ورودی های صفحه لمسی متصل کرده و کد نمایشی رنگ لمسی را کشف کنید. یک سنسور رنگی I2C برای شناسایی اجزای فرکانس نور منعکس شده ، نمایش رنگها در LED های آدرس پذیر ، اتصال یک سپر نمونه اولیه Arduino و کاوش انواع اجزای ورودی/خروجی با استفاده از یک سپر آزمایش چند منظوره Arduino استفاده کنید. مهارتهای لحیم کاری روی سطح خود را با یک PCB LED Chaser تقویت کنید. نگاهی مقدماتی به فناوری شبکه عصبی مصنوعی و یادگیری عمیق بیندازید.

این راهنما حاوی اطلاعاتی برای شروع کار با HackerBox 0053 است ، که می توانید تا آخرین عرضه آن را در اینجا خریداری کنید. اگر می خواهید هر ماه یک HackerBox مانند این را در صندوق پستی خود دریافت کنید ، لطفاً در HackerBoxes.com مشترک شوید و به انقلاب بپیوندید!

HackerBoxes سرویس ماهانه جعبه اشتراک برای هکرهای سخت افزاری و علاقمندان به الکترونیک و فناوری رایانه است. به ما بپیوندید و HACK LIFE را زندگی کنید.

مرحله 1: فهرست محتوا برای HackerBox 0053

• TFT Display Shield 3.5 اینچ 480x320
• Arduino UNO Mega382P با MicroUSB
• ماژول سنسور رنگ GY-33 TCS34725
• سپر آزمایش چند منظوره برای Arduino UNO
• OLED 0.96 اینچ I2C 128x64
• پنج LED RGB گرد آدرس دار 8 میلی متری
• Arduino Prototype PCB Shield with Pins
• کیت لحیم کاری LED Chaser Surface Mount
• برچسب مرد در وسط هکر
• برچسب مانیفست هکر

برخی موارد دیگر که مفید خواهد بود:

• آهن لحیم کاری ، لحیم کاری و ابزارهای اصلی لحیم کاری
• کامپیوتر برای اجرای ابزارهای نرم افزاری

مهمتر از همه ، شما نیاز به حس ماجراجویی ، روحیه هکر ، صبر و کنجکاوی دارید. ساختن و آزمایش با وسایل الکترونیکی ، در حالی که بسیار سودمند است ، می تواند گاهی سخت ، چالش برانگیز و حتی ناامید کننده باشد. هدف پیشرفت است نه کمال. وقتی پافشاری می کنید و از ماجراجویی لذت می برید ، می توانید رضایت زیادی از این سرگرمی به دست آورید. هر قدم را به آرامی بردارید ، به جزئیات توجه کنید و از درخواست کمک نترسید.

در س FAالات متداول HackerBoxes اطلاعات زیادی برای اعضای فعلی و آینده نگر وجود دارد. تقریباً همه ایمیل های پشتیبانی غیر فنی که دریافت می کنیم قبلاً در آنجا پاسخ داده شده است ، بنابراین ما واقعاً قدردانی می کنیم که چند دقیقه وقت گذاشتید و سوالات متداول را مطالعه کردید.

مرحله 2: Arduino UNO

این Arduino UNO R3 با سهولت استفاده طراحی شده است. پورت رابط MicroUSB با همان کابل های MicroUSB سازگار با بسیاری از تلفن های همراه و رایانه های لوحی سازگار است.

مشخصات:

• میکروکنترلر: ATmega328P (برگه داده)
• USB Serial Bridge: CH340G (درایورها)
• ولتاژ کار: 5 ولت
• ولتاژ ورودی (توصیه می شود): 7-12 ولت
• ولتاژ ورودی (محدوده): 6-20V
• پین های ورودی/خروجی دیجیتال: 14 عدد (از این تعداد 6 عدد خروجی PWM را ارائه می دهند)
• پین های ورودی آنالوگ: 6
• جریان DC در هر پین ورودی/خروجی: 40 میلی آمپر
• جریان DC برای پین 3.3V: 50 میلی آمپر
• حافظه فلش: 32 کیلوبایت که 0.5 کیلوبایت آن توسط بوت لودر استفاده می شود
• SRAM: 2 کیلوبایت
• EEPROM: 1 کیلوبایت
• سرعت ساعت: 16 مگاهرتز

بردهای Arduino UNO دارای تراشه داخلی USB/Serial Bridge هستند. در این نوع خاص ، تراشه پل CH340G است. برای تراشه های CH340 USB/Serial ، درایورهای موجود برای بسیاری از سیستم عامل ها (UNIX ، Mac OS X یا Windows) وجود دارد. این موارد را می توانید از طریق پیوند بالا پیدا کنید.

وقتی برای اولین بار Arduino UNO را به پورت USB رایانه خود وصل می کنید ، چراغ قرمز روشن (LED) روشن می شود. تقریباً بلافاصله بعد ، LED قرمز کاربر معمولاً سریع چشمک می زند. این اتفاق می افتد زیرا پردازنده با برنامه BLINK از قبل بارگیری شده است ، که در ادامه بیشتر در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

اگر هنوز Arduino IDE را نصب نکرده اید ، می توانید آن را از Arduino.cc بارگیری کنید و اگر می خواهید اطلاعات مقدماتی بیشتری برای کار در اکوسیستم Arduino داشته باشید ، پیشنهاد می کنیم راهنمای آنلاین کارگاه راه اندازی HackerBox را بررسی کنید.

UNO را با استفاده از کابل MicroUSB به رایانه خود وصل کنید. نرم افزار Arduino IDE را اجرا کنید.

در منوی IDE ، "Arduino UNO" را در زیر tools> board انتخاب کنید. همچنین ، پورت USB مناسب را در IDE در زیر tools> port (احتمالاً نامی با "wchusb" در آن انتخاب کنید).

در نهایت ، یک قطعه کد نمونه را بارگذاری کنید:

فایل-> مثالها-> مبانی-> پلک زدن

این در واقع کدی است که از قبل روی UNO بارگذاری شده بود و باید در حال حاضر اجرا شود تا LED کاربر قرمز چشمک بزند. با کلیک روی دکمه UPLOAD (نماد پیکان) درست بالای کد نمایش داده شده ، کد BLINK را در UNO برنامه ریزی کنید. در زیر کد اطلاعات مربوط به وضعیت را مشاهده کنید: "کامپایل" و سپس "بارگذاری". در نهایت ، IDE باید "بارگذاری کامل" را نشان دهد و LED شما دوباره شروع به چشمک زدن کند - احتمالاً با سرعت کمی متفاوت.

هنگامی که بتوانید کد اصلی BLINK را بارگیری کرده و تغییر سرعت LED را تأیید کنید. کد را از نزدیک ببینید. می بینید که برنامه LED را روشن می کند ، 1000 میلی ثانیه (یک ثانیه) منتظر می ماند ، LED را خاموش می کند ، یک ثانیه دیگر منتظر می ماند و سپس همه چیز را دوباره انجام می دهد - برای همیشه. کد را با تغییر هر دو عبارت "تاخیر (1000)" به "تاخیر (100)" تغییر دهید. این اصلاح باعث می شود LED ده برابر سریعتر چشمک بزند ، درست است؟

کد اصلاح شده را در UNO بارگذاری کنید و LED شما باید سریعتر چشمک بزند. اگر چنین است ، تبریک می گویم! شما به تازگی اولین قطعه کد جاسازی شده خود را هک کرده اید. هنگامی که نسخه چشمک زن سریع شما بارگیری و اجرا می شود ، چرا نمی بینید که آیا می توانید دوباره کد را تغییر دهید تا LED دوبار سریع چشمک بزند و سپس چند ثانیه صبر کنید تا تکرار شود؟ آن را امتحان کنید! در مورد برخی الگوهای دیگر چطور؟ هنگامی که موفق به تجسم یک نتیجه دلخواه ، کدگذاری آن و مشاهده عملکرد مطابق برنامه شده اید ، گام بزرگی در جهت تبدیل شدن به یک برنامه نویس و هکر سخت افزاری برداشته اید.

مرحله 3: صفحه لمسی TFT LCD کامل رنگی 480x320

صفحه نمایش لمسی دارای صفحه نمایش 3.5 اینچی TFT با رزولوشن 480x320 در 16 بیت (65K) رنگ غنی است.

همانطور که در تصویر نشان داده شده است ، سپر مستقیماً به UNO آردوینو متصل می شود. برای هماهنگی آسان ، فقط پین 3.3 ولت سپر را با پین 3.3 ولت Arduino UNO قرار دهید.

جزئیات مختلف در مورد سپر را می توانید در صفحه lcdwiki مشاهده کنید.

از Arduino IDE ، کتابخانه MCUFRIEND_kvb را با استفاده از مدیریت کتابخانه نصب کنید.

فایل> نمونه ها> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320 را باز کنید

نسخه نمایشی گرافیکی را بارگذاری کرده و از آن لذت ببرید.

طرح Touch_Paint.ino موجود در اینجا از همان کتابخانه برای یک نسخه نمایشی برنامه رنگ آمیزی رنگ روشن استفاده می کند.

برنامه های رنگارنگی را که برای این TFT Display Shield آماده می کنید به اشتراک بگذارید.

مرحله 4: ماژول سنسور رنگ

ماژول سنسور رنگ GY-33 بر اساس سنسور رنگ TCS34725 است. ماژول سنسور رنگ GY-33 با منبع تغذیه 3-5 ولت کار می کند و اندازه گیری ها را از طریق I2C انجام می دهد. دستگاه TCS3472 بازدهی دیجیتالی مقادیر قرمز ، سبز ، آبی (RGB) ، و روشنایی روشن را فراهم می کند. یک فیلتر مسدودکننده مادون قرمز ، روی تراشه یکپارچه شده و در فوتودیودهای تشخیص رنگ قرار گرفته است ، جزء طیفی IR نور ورودی را به حداقل می رساند و امکان اندازه گیری رنگ را به طور دقیق انجام می دهد.

طرح GY33.ino می تواند سنسور را از طریق I2C بخواند ، مقادیر RGB حس شده را به صورت متن به مانیتور سریال منتقل کند و همچنین رنگ حس شده را به یک LED RGB WS2812B نمایش دهد. کتابخانه FastLED مورد نیاز است.

ADD AN OLED DISPLAY: طرح GY33_OLED.ino نشان می دهد که چگونه می توان مقادیر RGB را در 128x64 I2C OLED نیز نمایش داد. به سادگی OLED را به گذرگاه I2C (پینهای UNO A4/A5) به همراه GY33 وصل کنید. هر دو دستگاه می توانند به صورت موازی متصل شوند زیرا در آدرس های مختلف I2C قرار دارند. همچنین 5V و GND را به OLED وصل کنید.

LED های متعدد: اگر می خواهید دو یا چند LED آدرس پذیر را با هم زنجیره کنید ، پین LED استفاده نشده در نمودار "Data Out" (خروجی داده) است ، به سادگی Data_Out از LED N را به Data_In LED N+1 متصل کنید.

PROTOTYPE PCB SHIELD: ماژول GY-33 ، صفحه نمایش OLED و یک یا چند LED RGB را می توان به سپر نمونه سازی لحیم کرد تا یک سپر ابزار سنجش رنگ ایجاد شود که به راحتی به Arduino UNO متصل و جدا می شود.

مرحله 5: سپر آزمایش چند منظوره آردوینو

سپر آزمایشی چند منظوره آردوینو را می توان به Arduino UNO متصل کرد تا با اجزای مختلف از جمله: نشانگر LED قرمز ، نشانگر LED آبی ، دو دکمه ورودی کاربر ، دکمه تنظیم مجدد ، سنسور دما و رطوبت DHT11 ، پتانسیومتر ورودی آنالوگ ، زنگ پیزو ، LED RGB ، فتوسل برای تشخیص روشنایی نور ، سنسور دما LM35D و گیرنده مادون قرمز.

پین (های) آردوینو برای هر جزء روی صفحه ابریشم سپر نشان داده شده است. همچنین ، جزئیات و کد نسخه ی نمایشی را می توانید در اینجا پیدا کنید.

مرحله 6: تمرین لحیم کاری سطحی: LED Chaser

آیا در ساختن LED رایگان Chaser از HackerBox 0052 خوش شانس بوده اید؟

در هر صورت ، زمان یک جلسه تمرین SMT لحیم کاری دیگر است. این یکی همان مدار LED Chaser از HackerBox 0052 است اما به جای استفاده از اجزای freeform/deadbug با استفاده از قطعات SMT روی PCB ساخته شده است.

ابتدا ، یک سخنرانی زیبا از دیو جونز در EEVblog خود در مورد Soldering Surface Mount Components.

مرحله 7: شبکه عصبی چیست؟

شبکه عصبی (ویکی پدیا) یک شبکه یا مدار عصبی یا به تعبیر امروزی یک شبکه عصبی مصنوعی است که از نورون ها یا گره های مصنوعی تشکیل شده است. بنابراین یک شبکه عصبی یا یک شبکه عصبی بیولوژیکی ، متشکل از نورون های بیولوژیکی واقعی است ، یا یک شبکه عصبی مصنوعی ، برای حل مشکلات هوش مصنوعی (AI).