HackerBox 0036: JumboTron: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie maand ondersoek HackerBox Hackers jumbo LED-matriksskerms, ESP32-enkel-chip-rekenaars en joystick-spelkontroles. Hierdie instruksie bevat inligting om aan die gang te kom met HackerBox #0036, wat hier gekoop kan word terwyl voorraad hou. As u ook elke maand 'n HackerBox soos hierdie in u posbus wil ontvang, teken dan in op HackerBoxes.com en sluit aan by die revolusie!

Onderwerpe en leerdoelwitte vir HackerBox 0036:

• Stel die Arduino IDE op om die ESP32 te programmeer
• Interface joystick en druk-knoppie beheer insette
• Dra data en krag na JumboTron LED -panele
• Programmeer verskillende toepassings met behulp van matriksskerms

HackerBoxes is die maandelikse subskripsiediens vir selfdoenelektronika en rekenaartegnologie. Ons is stokperdjies, vervaardigers en eksperimenteerders. Ons is die dromers van drome. HACK DIE PLANET!

Stap 1: HackerBox 0036: Inhoud van die boks

• P3 RGB LED Matrix met 64x32 pixels
• ESP32 Ontwikkelingsraad
• Spelbeheerbord met joystick
• Kragtoevoerharnas vir LED Matrix
• DuPont-truie, vroulik-vroulik, 20 cm
• Eksklusiewe HackerBoxes Glider Koozie
• Eksklusiewe Atari retro fan art decal

'N Paar ander dinge wat nuttig sal wees:

• 5V DC kragbron (2-4 Ampere)
• Soldeerbout, soldeersel en basiese soldeergereedskap
• 'N Rekenaar om sagteware te gebruik

Die belangrikste is dat jy 'n gevoel van avontuur, hackergees, geduld en nuuskierigheid nodig het. Bou en eksperimenteer met elektronika, hoewel dit baie lonend is, kan soms lastig, uitdagend en selfs frustrerend wees. Die doel is vooruitgang, nie volmaaktheid nie. As u volhard en die avontuur geniet, kan u baie tevredenheid put uit hierdie stokperdjie. Ons leer almal graag nuwe tegnologie en hopelik bou ons 'n paar goeie projekte. Neem elke stap stadig, let op die besonderhede, en moenie bang wees om hulp te vra nie.

Daar is 'n magdom inligting vir huidige en voornemende lede in die HackerBoxes FAQ.

The Glider is 'n patroon wat oor die hele linie beweeg in Conway's Game of Life. Dit is losweg aangeneem as 'n embleem om die hakkerkultuur voor te stel sedert die Game of Life -selfoonautomaat 'n beroep op hackers het en die konsep van die sweeftuig op amper dieselfde tyd as die internet en Unix gebore is. Kan u Conway's Game of Life op die 64x32 LED Matrix programmeer?

Stap 2: ESP32 en Arduino IDE

Die ESP32 is 'n enkele chip rekenaar. Dit is hoogs geïntegreerd met 2,4 GHz Wi-Fi en Bluetooth. Die ESP32 integreer die antenna -skakelaar, RF -balun, kragversterker, ontvangsversterker met lae geraas, filters en kragbestuurmodules. As sodanig beslaan die hele oplossing 'n minimale printplaat (PCB).

Daar is 'n paar tipes ESP32 -ontwikkelingsrade. Die een wat hier gebruik word, is 'n variasie op die "DOIT ESP32 DevKit". Die meeste I/O -penne word aan beide kante na die penkoppe gehardloop vir maklike koppelvlak. 'N USB -koppelvlakskyfie en spanningsreguleerder is in die module geïntegreer. Die ESP32 word ondersteun in die Arduino -ekosisteem en IDE, wat 'n baie vinnige en maklike manier is om met die ESP32 te werk.

Die Arduino ESP32 github -bewaarplek bevat installasie -instruksies vir Linux, OSX en Windows. Klik op die skakel en volg die instruksies wat ooreenstem met die bedryfstelsel op u rekenaar.

PROGRAMMERING VAN DIE ONTWIKKELINGSRAAD

Om te toets dat die IDE korrek gekonfigureer is voordat u verder gaan, laai die BLINK -voorbeeld om die ingeboude LED te flits. Verander die vertragingswaardes om verskillende knipfrekwensies te probeer en maak seker dat die kode effektief herlaai op die ESP32 -bord.

As u die ESP32 programmeer, hou die “BOOT” -knoppie in die ESP32-ontwikkelbord ingedruk voordat u die oplaai-knoppie op die Arduino IDE druk. Sodra die "Connecting _ _ _ …" boodskap op die Arduino IDE verskyn, kan u die "BOOT" knoppie los en die programmering moet begin.

Stap 3: Spelbeheerbord met joystick

Hierdie "breakout board" vir die spelbeheerder bevat 'n analoge joystick -beheer en vier knoppies. Die grootte en vorm is baie geskik vir handbediendheid.

Die analoog posisie beheer is gebaseer op twee potensiometers (een vir x en een vir y) wat in die standaard "spanningsverdeler" konfigurasie aangesluit is. Gevolglik moet OUTX en OUTY gelees word as analoog waardes en op die regte manier geskaal word soos in die demo -kode getoon. OUTZ en die vier knoppies is eenvoudige aan/uit digitale skakelaars wat normaalweg oop en kort na GND dryf wanneer dit geaktiveer word.

Die bord kan aan die ESP32 gekoppel word met DuPont Jumpers op die volgende penne:

ESP32 -spelbeheerder

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

Daar is niks spesiaals aan hierdie penopdragte nie, maar dit is diegene wat in die demo -kode gebruik word. Aangesien sekere IO -penne op die ESP32 slegs uitvoer is, wil u dit eenvoudig hou en net dieselfde waardes gebruik.

Stap 4: 64x32 RGB LED Matrix P3 -paneel

Met 2048 volkleur-RGB-LED's, is hierdie matriks soos u eie persoonlike "mini" jumbotron-skerm. Hierdie panele is eintlik dieselfde tipe wat in jumbo LED -skerms gebruik word, soos u waarskynlik kan sien uit die kragdraad vir industriële krag. Die LED's is op 'n 3 mm -rooster geplaas (vandaar die P3 -benaming). Hulle word bestuur met 'n skanderingstempo van 1:16.

Ons sal die PxMatrix -biblioteek gebruik vir die Arduino IDE. Installeer die biblioteek nou. Daar is ook baie operasionele teorie -besonderhede op die skakel as u belangstel om dit te ondersoek.

Daar is drie verbindings aan die agterkant van die LED Matrix -paneel. Dit bevat twee 16 -pins dubbele koppe (gemerk IN en UIT) en ook 'n klein kragkop. Daar is drie verskillende stelle drade om aan te sluit, soos hieronder beskryf.

FINE Jumpers van DATA IN na DATA OUT

IN UIT

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

Nege springers van die ESP32 na DATA IN

ESP IN

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

Kragboom

Die meegeleverde kragboom moet aan 'n 5VDC -toevoer gekoppel word. As u van plan is om al die LED's tot volle helderheid te verlig, sal die paneel ongeveer 4A bereik. As u 'n ordentlike "bankvoorraad" het, moet dit van toepassing wees op 4A. Vir tipiese gemiddelde werking kan 2A voldoende wees. Ons het byvoorbeeld 'n 2.5A USB -kragbank (battery) getoets, wat goed gewerk het. Ons het 'n USB -aansluiting gesoldeer in die plek van die skroefpunte op die kragboom sodat dit in die USB -kragbank gekoppel kan word.

Daar is twee vierpen-koppe op die kragboom. Dit is vir die aandrywing van twee panele. Een van die kopstukke kan verwyder word as u dinge wil opruim, maar maak seker dat u die gesnyde draadpunte (met band of buise) toedraai om te voorkom dat die kragtoevoer onderbreek.

Algemene kragtoevoer na LED -paneel en ESP32

Sny die een kant van 'n DuPont -trui af. Strooi en trek die draad vas om dit aan 'n rooi lyn van die harnas te koppel. 'N Maklike opsie is om een van die lyne te gebruik waar ons die ekstra vierpen-kragkop verwyder het. Maak weer seker dat u die kragverbindings toedraai om te voorkom dat dinge kortkom. Nadat die ESP32 geprogrammeer is en die USB -kabel verwyder is, kan die vroulike DuPont -prop aan die ander kant van die lasdraad op die VIN -pen (nie die 3V3 -pen) van die ESP32 -bord geplaas word. Dit sal die ESP32 -kaart en die LED -matriks van dieselfde 5V -krag voorsien, wat 'n stywe en draagbare konfigurasie bied om onder batterykrag te werk.

Stap 5: Matrix Demo Prog

Programmeer die aangehegte jumbotrondemo.ino -skets in die ESP32.

Maak seker dat die PxMatrix -biblioteek geïnstalleer is.

Die vier modusse van die demo -program word gekies met behulp van K1 - K4. Die kode moet redelik selfverduidelikend wees vir die uitbreiding van u eie projekte.

Stap 6: 1 2 3 GO

Wat gaan u maak met u 64x32 kleurskerm en spelbeheerder? Begin dinkskrums met inspirasie uit ander voorbeeldprojekte …

• Morphing Digital Clock -projek
• Adafruit Matrix Display hulpbronne
• Onderrigbaar met LED Matrix -projekte
• Voeg Android BLE -beheer by
• Wat van 'n lekker speletjie Tetris?
• CHIP-8-speletjies (oorspronklik vir 64x32 skerms)
• Biblioteek vir gebruik met die ESP32 IDF (nie Arduino)
• Tien wonderlike DIY elektroniese speletjies van WIRED

Stuur 'n skakel na u projek sodat ons dit met die ander kan deel:

• Physics Toy van JeffG
• Slangspel van Collene
• Gaan vinnig, draai links na die spel vanaf ppervink
• Cryptocurrency Ticker van ananseMugen
• Kersfees aftelklok van rznazn

Stap 7: HAK DIE PLANET

As u hierdie instruksies geniet het en u wil hê dat elke maand 'n koel bok met elektroniese en rekenaartegnologiese projekte op u posbus moet kom, sluit dan aan by die revolusie deur na HackerBoxes.com te gaan en in te teken om ons maandelikse verrassingskissie te ontvang.

Reik uit en deel u sukses in die kommentaar hieronder of op die HackerBoxes Facebook -bladsy. Laat weet ons beslis as u vrae het of hulp nodig het met iets. Dankie dat u deel was van HackerBoxes!