HackerBox 0036: JumboTron: 7 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ngayong buwan, ang mga HackerBox Hacker ay tuklasin ang mga pagpapakita ng jumbo LED matrix, mga computer na solong-chip ng ESP32, at mga kontrol sa laro ng joystick. Ang Instructable na ito ay naglalaman ng impormasyon para sa pagsisimula sa HackerBox # 0036, na maaaring mabili dito habang tumatagal ang mga supply. Gayundin, kung nais mong makatanggap ng isang HackerBox tulad ng karapatang ito sa iyong mailbox bawat buwan, mangyaring mag-subscribe sa HackerBoxes.com at sumali sa rebolusyon!

Mga Paksa at Mga Layunin sa Pag-aaral para sa HackerBox 0036:

• I-configure ang Arduino IDE upang mai-program ang ESP32
• Mga input ng control ng joystick at push-button
• Wire data at lakas sa JumboTron LED Panels
• Iba't ibang programa ang nagpapakita ng pagpapakita ng matrix na nagpapakita

Ang HackerBoxes ay ang buwanang serbisyo sa kahon ng subscription para sa DIY electronics at computer technology. Kami ay mga libangan, gumagawa, at eksperimento. Kami ang nangangarap ng mga pangarap. HACK ANG PLANET!

Hakbang 1: HackerBox 0036: Mga Nilalaman sa Kahon

• P3 RGB LED Matrix na may 64x32 pixel
• Lupon sa Pagpapaunlad ng ESP32
• Game Controller Board na may Joystick
• Power Supply Harness para sa LED Matrix
• DuPont Jumpers Babae-Babae 20cm
• Eksklusibong HackerBoxes Glider Koozie
• Eksklusibong Atari retro fan art Decal

Ilang iba pang mga bagay na makakatulong:

• 5V DC power supply (2-4 Amps)
• Panghinang, bakal, at pangunahing mga tool sa paghihinang
• Computer para sa pagpapatakbo ng mga tool ng software

Pinakamahalaga, kakailanganin mo ang isang pakiramdam ng pakikipagsapalaran, espiritu ng hacker, pasensya, at pag-usisa. Ang pagbuo at pag-eksperimento sa electronics, habang napaka-rewarding, ay maaaring maging nakakalito, mapaghamong, at kahit nakakainis minsan. Ang layunin ay pag-unlad, hindi pagiging perpekto. Kapag nagpumilit ka at nasisiyahan sa pakikipagsapalaran, maraming kasiyahan ang maaaring makuha mula sa libangan na ito. Nasiyahan kaming lahat sa pag-aaral ng bagong teknolohiya at sana ay bumuo ng ilang mga cool na proyekto. Dahan-dahang gawin ang bawat hakbang, isipin ang mga detalye, at huwag matakot na humingi ng tulong.

Mayroong isang kayamanan ng impormasyon para sa kasalukuyan, at inaasahang, mga kasapi sa HackerBoxes FAQ.

Ang Glider ay isang pattern na naglalakbay sa buong board sa Game of Life ng Conway. Maluwag itong pinagtibay bilang isang sagisag upang kumatawan sa kultura ng hacker mula noong apela ng Game of Life na cellular automaton sa mga hacker at ang konsepto ng glider ay ipinanganak na halos pareho sa Internet at Unix. Maaari mo bang i-program ang Game of Life ng Conway sa 64x32 LED Matrix?

Hakbang 2: ESP32 at Arduino IDE

Ang ESP32 ay isang solong chip computer. Ito ay lubos na isinama na nagtatampok ng 2.4 GHz Wi-Fi at Bluetooth. Isinasama ng ESP32 ang switch ng antena, RF balun, power amplifier, mababang ingay na tumatanggap ng amplifier, mga filter, at mga module ng pamamahala ng kuryente. Tulad ng naturan, ang buong solusyon ay sumasakop sa minimal na lugar ng Printed Circuit Board (PCB).

Mayroong ilang mga uri ng mga ESP32 Development Board. Ang ginamit dito ay isang pagkakaiba-iba sa "DOIT ESP32 DevKit". Karamihan sa mga I / O pin ay naubusan sa mga header ng pin sa magkabilang panig para sa madaling pag-interfacing. Ang isang USB interface chip at voltage regulator ay isinama sa module. Ang ESP32 ay suportado sa loob ng Arduino ecosystem at IDE, na isang napakabilis at madaling paraan upang gumana sa ESP32.

Ang Arduino ESP32 github repository ay may kasamang mga tagubilin sa pag-install para sa Linux, OSX, at Windows. Mag-click sa link na iyon at sundin ang mga tagubilin na tumutugma sa operating system sa iyong computer.

PROGRAMMING THE DEVELOPMENT BOARD

Upang masubukan na ang IDE ay wastong na-configure bago magpatuloy, i-load ang halimbawa ng BLINK upang i-flash ang onboard LED. Baguhin ang mga halaga ng pagkaantala upang subukan ang iba't ibang mga frequency ng blink at tiyakin na ang code ay mabisang muling pag-reload sa board ng ESP32.

Kapag pinaprograma ang ESP32, pindutin nang matagal ang pindutang "BOOT" sa board ng pag-unlad ng ESP32 bago pindutin ang pindutan ng pag-upload sa Arduino IDE. Kapag ang mensahe na "Kumokonekta _ _ _ …" ay lilitaw sa Arduino IDE, maaari mong palabasin ang pindutang "BOOT" at dapat magsimula ang programa.

Hakbang 3: Board ng Controller ng Laro Sa Joystick

Ang game breakout board na ito ay may kasamang isang analog control na joystick at apat na mga pindutan. Ang sukat at hugis nito ay angkop para sa operasyon ng handhand.

Ang pagkontrol ng posisyon ng analog ay batay sa dalawang potentiometers (isa para sa x at isa para sa y) na naka-wire sa karaniwang pagsasaayos ng "voltage divider". Alinsunod dito, ang OUTX at OUTY ay dapat basahin bilang mga halagang analog at na-scale nang naaangkop tulad ng ipinakita sa demo code. Ang OUTZ at ang apat na mga pindutan ay simpleng on / off digital switch na karaniwang lumulutang bukas at maikli sa GND kapag naaktibo.

Ang board ay maaaring i-wire sa ESP32 gamit ang DuPont Jumpers sa mga sumusunod na pin:

ESP32 Game Controller

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

Walang espesyal sa mga takdang-aralin sa pin na ito, ngunit ang mga ito ang ginamit sa demo code. Dahil ang ilang mga IO pin sa ESP32 ay output lamang, baka gusto mong panatilihing simple at gamitin lamang ang parehong mga halagang ito.

Hakbang 4: 64x32 RGB LED Matrix P3 Panel

Sa 2048 full-color RGB LEDs, ang matrix na ito ay tulad ng iyong sariling personal na "mini" na display na jumbotron. Ang mga panel na ito ay talagang magkatulad na uri na ginamit sa jumbo LED display dahil maaari mong sabihin mula sa harness ng lakas na pang-industriya. Ang mga LED ay nakaposisyon sa isang 3mm pitch grid (samakatuwid ang itinalagang P3). Ang mga ito ay hinihimok ng isang rate ng 1:16 na pag-scan.

Gagamitin namin ang PxMatrix Library para sa Arduino IDE. Sige at i-install ang library na ngayon. Mayroon ding isang toneladang detalye ng teorya sa pagpapatakbo sa link na iyon kung interesado kang suriin iyon.

Mayroong tatlong mga konektor sa likuran ng LED Matrix Panel. Kasama rito ang dalawang 16 pin na dobleng mga header (may label na IN at OUT) at isang maliit na header ng kuryente din. Mayroong tatlong magkakaibang mga hanay ng mga wire upang kumonekta sa mga ito tulad ng inilarawan sa ibaba.

MABUTING Mga Jumper mula sa DATA IN hanggang sa DATA OUT

SA LABAS

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

SIYANG Mga Jumper mula sa ESP32 hanggang DATA IN

ESP IN

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

Power Harness

Ang ibinigay na power harness ay kailangang maiugnay sa isang supply ng 5VDC. Kung plano mong iilawan ang lahat ng mga LED sa buong liwanag, ang panel ay gumuhit ng hanggang sa humigit-kumulang 4A. Kung mayroon kang disenteng "bench supply" na dapat mailapat upang makapagbigay ng 4A. Para sa tipikal na average na operasyon, ang 2A ay maaaring sapat. Halimbawa, sinubukan namin ang isang 2.5A USB power bank (baterya pack), na gumana nang maayos. Naghinang kami ng isang konektor ng USB na kapalit ng mga screw lug sa power harness na pinapayagan itong mai-plug sa USB power bank.

Mayroong dalawang mga header na apat na pin sa power harness. Ito ay para sa pagpapaandar ng dalawang mga panel. Maaaring alisin ang isa sa mga header kung nais mong ayusin ang mga bagay, siguraduhin lamang na balutin ang mga pinutol na mga dulo ng wire (na may tape o tubing) upang maiwasan ang pag-ikli ng supply ng kuryente.

Karaniwang Power Supply sa LED Panel at ESP32

Gupitin ang isang dulo ng isang DuPont jumper. Hubasin at i-tin ang kawad upang ikonekta ito sa isang pulang linya ng harness. Ang isang madaling pagpipilian ay ang paggamit ng isa sa mga linya kung saan inalis namin ang sobrang apat na pin na header ng kuryente. Muli, tiyaking balutin ang mga splice ng kuryente upang maiwasan ang paglabas ng mga bagay. Matapos maiprograma ang ESP32 at alisin ang USB cable, ang babaeng DuPont plug sa kabilang dulo ng splicing wire ay maaaring mailagay sa VIN pin (hindi ang 3V3 pin) ng board ng ESP32. Magbibigay ito ng lakas sa board ng ESP32 at at ng LED matrix mula sa parehong supply ng 5V na gumagawa ng isang masikip at portable na pagsasaayos para sa pagpapatakbo sa ilalim ng lakas ng baterya.

Hakbang 5: Matrix Demo Prog

I-program ang nakakabit na jumbotrondemo.ino sketch sa ESP32.

Tiyaking naka-install ang PxMatrix library.

Ang apat na mode ng programa sa demo ay pinili gamit ang K1 - K4. Ang code ay dapat na medyo nagpapaliwanag sa sarili para sa pagpapalawak sa iyong sariling mga proyekto.

Hakbang 6: 1 2 3 GO

Ano ang gagawin mo sa iyong 64x32 Color Display at Game Controller? Simulan ang brainstorming sa ilang inspirasyon mula sa iba pang mga halimbawang proyekto …

• Proyekto ng Morphing Digital Clock
• Mga mapagkukunan ng Adafruit Matrix Display
• Maaaring maituro sa Mga Proyekto ng LED Matrix
• Magdagdag ng kontrol sa Android BLE
• Paano ang tungkol sa isang magandang laro ng Tetris?
• Mga Laro sa CHIP-8 (orihinal para sa mga 64x32 na ipinapakita)
• Library para magamit sa ESP32 IDF (hindi Arduino)
• Sampung Mahusay na Mga Larong Elektronikong DIY mula sa WIRED

Mangyaring magpadala ng isang link sa iyong proyekto upang maibahagi namin ito sa iba sa ibaba:

• Laruang Physics mula kay JeffG
• Laro ng Ahas mula kay Collene
• Pumunta sa Mabilis na Pagliko sa Left Game mula sa ppervink
• Cryptocurrency Ticker mula sa ananseMugen
• Christmas Countdown Clock mula sa rznazn

Hakbang 7: HACK ANG PLANET

Kung nasiyahan ka sa Instructable na ito at nais mong magkaroon ng isang cool na kahon ng mga hackable electronics at mga computer tech na proyekto na bumaba sa iyong mailbox bawat buwan, mangyaring sumali sa rebolusyon sa pamamagitan ng pag-surf sa HackerBoxes.com at mag-subscribe upang matanggap ang aming buwanang kahon ng sorpresa.

Abutin at ibahagi ang iyong tagumpay sa mga komento sa ibaba o sa Pahina ng HackerBoxes Facebook. Tiyak na ipaalam sa amin kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng tulong sa anumang bagay. Salamat sa pagiging bahagi ng HackerBoxes!