HackerBox 0036: JumboTron: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

در این ماه ، هکرهای HackerBox در حال بررسی نمایشگرهای jumbo LED matrix ، رایانه های تک تراشه ESP32 و کنترل های بازی جوی استیک هستند. این دستورالعمل حاوی اطلاعاتی برای شروع کار با HackerBox #0036 است ، که می توانید تا آخرین منبع آن را در اینجا خریداری کنید. همچنین ، 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!

موضوعات و اهداف آموزشی برای HackerBox 0036:

• Arduino IDE را برای برنامه ریزی ESP32 پیکربندی کنید
• جوی استیک رابط و ورودی های کنترل دکمه فشاری
• داده و سیم به پانل های LED JumboTron
• برنامه های مختلف را با استفاده از نمایشگرهای ماتریسی برنامه ریزی کنید

HackerBoxes سرویس جعبه اشتراک ماهانه برای لوازم الکترونیکی DIY و فناوری رایانه است. ما سرگرم کننده ، سازنده و آزمایش کننده هستیم. ما رویای رویاها هستیم. سیاره را هک کنید!

مرحله 1: HackerBox 0036: محتویات جعبه

• ماتریس LED P3 RGB با پیکسل 64x32
• هیئت توسعه ESP32
• برد کنترل بازی با جوی استیک
• مهار منبع تغذیه برای ماتریس LED
• بلوز دوپونت زن-زن 20 سانتی متر
• HackerBoxes Glider Koozie اختصاصی
• هنر منحصر به فرد آتاری یکپارچهسازی با سیستمعامل Decal

برخی موارد دیگر که مفید خواهد بود:

• منبع تغذیه 5 ولت DC (2-4 آمپر)
• 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. ساخت و آزمایش با وسایل الکترونیکی ، در حالی که بسیار سودمند است ، می تواند بعضاً مشکل ، 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. همه ما از یادگیری فناوری جدید لذت می بریم و امیدواریم پروژه های جالبی بسازیم. 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.

گلایدر الگویی است که در بازی زندگی کانوی حرکت می کند. از زمانی که اتوماتیک سلولی Game of Life برای هکرها جذابیت دارد و مفهوم گلایدر تقریباً همزمان با اینترنت و یونیکس به وجود آمد ، به عنوان نمادی برای نشان دادن فرهنگ هکرها مورد استفاده قرار گرفت. آیا می توانید بازی Conway's Life را روی ماتریس LED 64x32 برنامه ریزی کنید؟

مرحله 2: ESP32 و Arduino IDE

ESP32 یک کامپیوتر تک تراشه ای است. بسیار یکپارچه است و دارای Wi-Fi 2.4 گیگاهرتز و بلوتوث است. ESP32 سوئیچ آنتن ، RF balun ، تقویت کننده قدرت ، تقویت کننده دریافت نویز کم ، فیلترها و ماژول های مدیریت توان را ادغام می کند. به این ترتیب ، کل محلول حداقل مساحت برد مدار چاپی (PCB) را اشغال می کند.

چند نوع تخته توسعه ESP32 وجود دارد. موردی که در اینجا استفاده می شود ، تنوعی در "DOIT ESP32 DevKit" است. اکثر پین های ورودی/خروجی برای اتصال آسان به هدرهای پین در دو طرف اجرا می شوند. یک تراشه رابط USB و تنظیم کننده ولتاژ در ماژول ادغام شده است. ESP32 در داخل اکوسیستم Arduino و IDE پشتیبانی می شود ، که روشی بسیار سریع و آسان برای کار با ESP32 است.

مخزن github Arduino ESP32 شامل دستورالعمل های نصب برای Linux ، OSX و Windows است. روی آن پیوند کلیک کنید و دستورالعمل های مربوط به سیستم عامل رایانه خود را دنبال کنید.

برنامه ریزی هیئت توسعه

برای آزمایش اینکه آیا IDE قبل از حرکت به درستی پیکربندی شده است ، مثال BLINK را بارگذاری کنید تا LED روی صفحه فلش شود. مقادیر تأخیر را تغییر دهید تا فرکانس های مختلف پلک زدن را امتحان کنید و مطمئن شوید که کد به طور موثر بر روی برد ESP32 بارگیری می شود.

هنگام برنامه نویسی ESP32 ، قبل از ضربه زدن به دکمه بارگذاری در Arduino IDE ، دکمه "BOOT" را در برد توسعه ESP32 فشار داده و نگه دارید. هنگامی که پیام "اتصال _ _ _ …" در Arduino IDE ظاهر شد ، می توانید دکمه "BOOT" را رها کنید و برنامه نویسی باید آغاز شود.

مرحله 3: تابلوی کنترل بازی با جوی استیک

این کنترل بازی "board breakout" شامل کنترل جوی استیک آنالوگ و چهار دکمه است. اندازه و شکل آن برای عملکرد دستی مناسب است.

کنترل موقعیت آنالوگ بر اساس دو پتانسیومتر (یکی برای x و دیگری برای y) است که در پیکربندی استاندارد "تقسیم ولتاژ" سیم کشی شده اند. بر این اساس ، OUTX و OUTY باید به عنوان مقادیر آنالوگ خوانده شده و مطابق شکل کد نمایشی مقیاس بندی شوند. OUTZ و چهار دکمه سوئیچ های دیجیتال روشن/خاموش ساده ای هستند که معمولاً هنگام فعال شدن باز و کوتاه به GND شناور می شوند.

این برد را می توان با استفاده از DuPont Jumpers روی پین های زیر به ESP32 وصل کرد:

کنترل کننده بازی ESP32

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

هیچ چیز خاصی در مورد این تخصیص های پین وجود ندارد ، اما آنهایی هستند که در کد نمایشی استفاده می شوند. از آنجا که برخی از پین های IO در ESP32 فقط خروجی هستند ، ممکن است بخواهید آن را ساده نگه دارید و فقط از همین مقادیر استفاده کنید.

مرحله 4: پنل P3 ماتریس LED RGB 64x32

این ماتریس با 2048 LED رنگی RGB تمام رنگ ، مانند صفحه نمایش کوچک "jumbotron" شخصی شما است. این پانل ها در واقع همان نوع مورد استفاده در نمایشگرهای jumbo LED هستند که احتمالاً از مهار قدرت صنعتی می توانید تشخیص دهید. LED ها روی یک شبکه 3 میلی متری زمین قرار می گیرند (از این رو نام P3). آنها با نرخ اسکن 1:16 رانده می شوند.

ما از کتابخانه PxMatrix برای Arduino IDE استفاده خواهیم کرد. همین حالا بروید و آن کتابخانه را نصب کنید. در صورت تمایل به بررسی آن ، تعداد زیادی از جزئیات نظریه عملیات در آن پیوند وجود دارد.

سه اتصال دهنده در پشت پنل ماتریس LED وجود دارد. این شامل دو سربرگ 16 پین دوگانه (با برچسب IN و OUT) و همچنین یک سربرگ قدرت کوچک است. سه سیم مختلف برای اتصال به سیمها وجود دارد که در زیر توضیح داده شده است.

پرش کنندگان خوب از DATA IN به DATA OUT

در خارج

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

نه پرش از ESP32 به DATA IN

ESP IN

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

مهار قدرت

مهار برق ارائه شده باید به منبع 5VDC متصل شود. اگر قصد دارید تمام LED ها را تا روشنایی کامل روشن کنید ، صفحه تقریبا 4A را ترسیم می کند. اگر "عرضه نیمکت" مناسبی دارید که باید برای ارائه 4A اعمال شود. برای عملکرد معمولی معمولی ، 2A ممکن است کافی باشد. به عنوان مثال ، ما یک پاوربانک USB 2.5A (بسته باتری) را آزمایش کردیم ، که خوب کار می کرد. ما یک کانکتور USB را به جای پیچ های پیچ روی مهار برق لحیم کردیم تا بتوان آن را به پاوربانک USB متصل کرد.

دو هدر چهار پین روی مهار قدرت وجود دارد. اینها برای تغذیه دو پنل هستند. اگر می خواهید همه چیز را مرتب کنید یکی از سرصفحه ها را می توان حذف کرد ، فقط مطمئن شوید که انتهای سیم بریده شده (با نوار یا لوله) را ببندید تا از کوتاه شدن منبع تغذیه جلوگیری شود.

منبع تغذیه مشترک پنل LED و ESP32

یک سر بلوز DuPont را جدا کنید. سیم را بچسبانید و قلع بزنید تا به خط قرمز مهار متصل شود. یک گزینه آسان این است که از یکی از خطوطی که سربرگ اضافی چهار پین اضافی را حذف کرده ایم استفاده کنید. باز هم ، مطمئن شوید که اتصالات برق را بپیچید تا از کوتاه شدن وسایل جلوگیری شود. پس از برنامه ریزی ESP32 و حذف کابل USB ، دو شاخه زن DuPont در انتهای دیگر سیم متصل شده را می توانید روی پین VIN (نه پین 3V3) برد ESP32 قرار دهید. این منبع تغذیه را برای برد ESP32 و ماتریس LED از همان منبع 5V تامین می کند و پیکربندی محکم و قابل حمل برای کارکردن باتری را فراهم می کند.

مرحله 5: Matrix Demo Prog

طرح jumbotrondemo.ino پیوست شده را در ESP32 برنامه ریزی کنید.

مطمئن شوید که کتابخانه PxMatrix نصب شده است.

چهار حالت برنامه نمایشی با استفاده از K1 - K4 انتخاب شده است. کد باید برای گسترش در پروژه های خود کاملاً توضیح داده شود.

مرحله 6: 1 2 3 برو

قصد دارید با صفحه نمایش رنگی 64x32 و کنترلر بازی خود چه کاری انجام دهید؟ طوفان فکری را با الهام از پروژه های نمونه دیگر شروع کنید…

• پروژه ساعت دیجیتال Morphing
• منابع نمایش ماتریس Adafruit
• قابل آموزش با پروژه های ماتریس LED
• کنترل BLE Android را اضافه کنید
• یک بازی خوب تتریس چطور؟
• بازی CHIP-8 (در اصل برای نمایشگرهای 64x32)
• کتابخانه برای استفاده با ESP32 IDF (نه آردوینو)
• ده بازی الکترونیکی عالی DIY از WIRED

لطفاً پیوندی به پروژه خود ارسال کنید تا بتوانیم آن را با دیگران در زیر به اشتراک بگذاریم:

• اسباب بازی فیزیک از JeffG
• بازی مار از کالن
• بازی سریع به چپ بپیچید از ppervink
• رمز ارز رمزنگاری شده از ananseMugen
• ساعت شمارش معکوس کریسمس از rznazn

مرحله 7: HACK THE PLANET

اگر از این دستورالعمل لذت برده اید و دوست دارید هر ماه یک جعبه جالب از پروژه های الکترونیکی قابل هک و فناوری رایانه روی صندوق پستی شما فرود بیاید ، لطفاً با جستجوی HackerBoxes.com به انقلاب بپیوندید و مشترک شوید تا جعبه ماهانه ما را دریافت کنید.

با ما در ارتباط باشید و موفقیت خود را در نظرات زیر یا در صفحه فیس بوک HackerBoxes به اشتراک بگذارید. در صورت داشتن هرگونه سوال یا نیاز به راهنمایی در هر مورد ، مطمئناً به ما اطلاع دهید. از اینکه بخشی از HackerBoxes هستید متشکریم!