HackerBox 0046: Perzisztencia: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Üdvözlet a HackerBox Hackereknek világszerte! A HackerBox 0046 segítségével kísérletezünk a tartós elektronikus papírkijelzőkkel, a LED -es perzisztencia (POV) szöveggenerálással, az Arduino mikrovezérlő platformokkal, az elektronikus prototípus -készítéssel és az újratölthető akkumulátorokkal.

Ez az útmutató tartalmazza a HackerBox 0046 használatának megkezdéséhez szükséges információkat, amelyek itt vásárolhatók meg, amíg a készlet tart. Ha minden hónapban szeretne egy ilyen HackerBox -ot közvetlenül a postaládájába kapni, akkor iratkozzon fel a HackerBoxes.com oldalon, és csatlakozzon a forradalomhoz!

A HackerBoxes a havi előfizetési doboz szolgáltatás az elektronika és a számítástechnika rajongói számára - Hardver Hackerek - Az álmok megálmodói.

HACK A PLANET

1. lépés: Tartalomlista a HackerBox 0046 számára

• ePaper modul
• Arduino UNO MicroUSB -vel
• Két UNO prototípuspajzs
• USB 18650 akkumulátor tápegység
• 5 mm -es szórt vörös LED -ek
• 560 ohmos ellenállások
• Férfi-női DuPont jumper vezetékek
• 9V -os elemtartó
• Nyissa meg a Hardvermatricát
• Exkluzív, nyitott hardveres hajtókar

Néhány más hasznos dolog:

• 9V -os akkumulátor
• Forrasztópáka, forrasztó és alapvető forrasztószerszámok
• Számítógép szoftvereszközök futtatásához

A legfontosabb, hogy kalandérzékre, hacker szellemre, türelemre és kíváncsiságra lesz szüksége. Az elektronika építése és kísérletezése, bár nagyon kifizetődő, bonyolult, kihívásokkal teli és néha frusztráló is lehet. A cél a haladás, nem a tökéletesség. Ha kitart és élvezi a kalandot, sok elégedettség származhat ebből a hobbiból. Lépjen minden lépést lassan, vegye figyelembe a részleteket, és ne féljen segítséget kérni.

A HackerBoxes GYIK -ban rengeteg információ található a jelenlegi és leendő tagok számára. Szinte az összes nem technikai támogatási e-mail, amelyet kapunk, már megválaszolásra került, ezért nagyra értékeljük, hogy szán néhány percet a GYIK elolvasására.

2. lépés: Arduino UNO

Ezt az Arduino UNO R3 -at úgy tervezték, hogy könnyen használható legyen. A MicroUSB interfészport kompatibilis ugyanazokkal a MicroUSB kábelekkel, amelyeket sok mobiltelefonon és táblagépen használnak.

Leírás:

• Mikrokontroller: ATmega328P (adatlap)
• USB soros híd: CH340G (illesztőprogramok)
• Üzemi feszültség: 5V
• Bemeneti feszültség (ajánlott): 7-12V
• Bemeneti feszültség (határértékek): 6-20V
• Digitális I/O érintkezők: 14 (ebből 6 PWM kimenetet biztosít)
• Analóg bemeneti érintkezők: 6
• DC áram I/O tűnként: 40 mA
• Egyenáram 3,3 V -os tű esetén: 50 mA
• Flash memória: 32 KB, ebből 0,5 KB a bootloader által használt
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Óra sebesség: 16 MHz

Az Arduino UNO kártyák beépített USB/soros híd chipet tartalmaznak. Ezen a változaton a hídchip a CH340G. A CH340 USB/soros chipekhez számos operációs rendszerhez (UNIX, Mac OS X vagy Windows) állnak rendelkezésre illesztőprogramok. Ezek megtalálhatók a fenti linken keresztül.

Amikor először csatlakoztatja az Arduino UNO -t a számítógép USB -portjához, egy piros tápellátás jelzőfény (LED) világít. Szinte azonnal ezt követően a felhasználó piros LED -je általában gyorsan villogni kezd. Ez azért történik, mert a processzor előre telepítve van a BLINK programmal, amelyet alább tárgyalunk.

Ha még nincs telepítve az Arduino IDE, letöltheti azt az Arduino.cc webhelyről, és ha további bevezető információkat szeretne az Arduino ökoszisztémában való munkavégzéshez, javasoljuk, hogy nézze meg a HackerBoxes Starter Workshop utasításait.

Csatlakoztassa az UNO -t a számítógépéhez MicroUSB -kábel segítségével. Indítsa el az Arduino IDE szoftvert.

Az IDE menüben válassza az "Arduino UNO" lehetőséget az eszközök> tábla alatt. Ezenkívül válassza ki a megfelelő USB -portot az IDE -ben az Eszközök> port alatt (valószínűleg egy név, amelyben "wchusb" szerepel).

Végül töltsön fel egy példakódot:

Fájl-> Példák-> Alapok-> Blink

Ez valójában az a kód, amelyet előre betöltöttek az UNO -ba, és most futnia kell, hogy villogjon a piros LED. Programozza be a BLINK kódot az UNO -ba, kattintson a FELTÖLTÉS gombra (a nyíl ikon) közvetlenül a megjelenített kód felett. Az állapotinformációkért nézze meg a kód alatt: "fordítás", majd "feltöltés". Végül az IDE -nek a „Feltöltés kész” feliratot kell jeleznie, és a LED -nek újra villognia kell - esetleg kissé eltérő ütemben.

Miután letöltötte az eredeti BLINK kódot és ellenőrizte a LED sebességének változását. Nézze meg alaposan a kódot. Láthatja, hogy a program bekapcsolja a LED -et, vár 1000 ezredmásodpercet (egy másodperc), kikapcsolja a LED -et, vár még egy másodpercet, majd újra mindent - örökké. Módosítsa a kódot úgy, hogy mindkét "delay (1000)" utasítást "delay (100)" értékre változtatja. E módosítás hatására a LED tízszer gyorsabban villog, nem?

Töltse be a módosított kódot az UNO -ba, és a LED -nek gyorsabban kell villognia. Ha igen, gratulálok! Most törte fel az első beágyazott kódrészletet. Ha a gyors villogás verziója betöltődött és fut, miért nem nézi meg, hogy megváltoztathatja-e a kódot, hogy a LED kétszer gyorsan villogjon, majd várjon néhány másodpercet, mielőtt megismétli? Megpróbál! Mit szólnál más mintákhoz? Miután sikerült elképzelni a kívánt eredményt, kódolni és megfigyelni, hogy a tervek szerint működik -e, hatalmas lépést tett annak érdekében, hogy beágyazott programozó és hardverhacker lehessen.

3. lépés: Elektronikus papírmegjelenítési technológia

Az elektronikus papír, az ePaper, az elektronikus tinta vagy az e-ink technológiák lehetővé teszik a megjelenítő eszközöket, amelyek utánozzák a szokásos tinta megjelenését a papíron. Az elektronikus papírkijelzők általában tartósak, mivel a kép látható marad tápellátás nélkül, vagy a vezérlő áramkör eltávolításával vagy leállításával is. A hagyományos, háttérvilágítású, fényt kibocsátó síkképernyős kijelzőktől eltérően az elektronikus papírkijelzők a fényhez hasonlóan visszaverik a fényt. Ez kényelmesebbé teszi az olvasást és szélesebb látószöget biztosít, mint a legtöbb fénykibocsátó kijelző.

A kontrasztarány megközelíti az újságokat, és az újonnan kifejlesztett kijelzők (2008 óta) valamivel jobbak. Az ideális ePaper kijelző közvetlen napfényben olvasható anélkül, hogy a kép elhalványulna.

A rugalmas elektronikus papír hajlékony műanyag aljzatokat és műanyag elektronikát használ a kijelző hátlapjához. Folyamatos verseny folyik a gyártók között a színes elektronikus papír támogatásának biztosítása érdekében.

(Wikipédia)

4. lépés: Többszínű EPaper modul

Az MH-ET LIVE 1,54 hüvelykes ePaper modul fekete és piros tintát is képes megjeleníteni. A példában és a dokumentációban a modulra fekete/fehér/piros (fekete/fehér) 200x200 méretű elektronikus papír kijelző (EPD) utal.

A kijelző technológia a mikrokapszulázott elektroforetikus kijelző (MED), amely apró gömböket használ, ahol a feltöltött színpigmentek az áttetsző olajban szuszpendálódnak, és az alkalmazott elektronikus töltések függvényében megjelennek.

Az ePaper képernyő a környezeti fény visszaverésével képes megjeleníteni a mintákat, így háttérvilágítás nélkül működik. Még az erős napsütésben is az ePaper képernyő jó láthatóságot biztosít 180 fokos látószöggel.

Az MH-ET modul használata Arduino UNO-val:

1. Az Arduino IDE telepítése (ha még nincs telepítve)
2. Az Adafruit GFX Library telepítéséhez használja a Könyvtárkezelőt (Eszközök-> Könyvtárak kezelése)
3. A Library Manager használatával telepítse a GxEPD -t (NEM GxEPD2)
4. Nyissa meg a fájlt-> példák-> GxEPD> GxEPD_Example
5. Távolítsa el a megjegyzést a sorból, hogy tartalmazza a GxGDEW0154Z04 (1,54 hüvelyk széles/r/200x200)
6. UNO vezeték az EPD -hez: Foglalt = 7, DC = 8, Reset = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. Állítsa az EPD kapcsolókat mindkettőre „L” helyzetbe
8. A szokásos módon töltse le a GxEPD_Example vázlatot az IDE -ből az UNO -ba

Egy másik könyvtár demo kóddal (az EPD gyártójától származik) itt található. Ne feledje, hogy ezek a bemutatók (és néhány más online elérhető példa) más tűkiosztással rendelkeznek, mint a fentiekben a GxEPD példában. Különösen a 8 -as és a 9 -es csap gyakran fordított.

5. lépés: Arduino UNO Prototyping Shield

Az Arduino UNO prototípuspajzs közvetlenül az Arduino UNO (vagy kompatibilis) táblára illeszkedik, mint bármely más pajzs. Azonban az Arduino UNO Prototyping Shield közepén egy általános célú "perf-board" terület található, ahol forraszthatja a saját alkatrészeit, hogy saját pajzsot készítsen. Egyszerűen forrasztja be a fejléceket a pajzs külső soraiba úgy, hogy közvetlenül az UNO tetejére csatlakozhasson. A fejlécek melletti lemezes lyukak a fejléc jeleihez csatlakoznak, így az UNO vonalai könnyen csatlakoztathatók az Ön egyéni áramköréhez.

6. lépés: Hét LED beállítás a prototípuspajzson

Arduino prototípuspajzs használható az illusztrált áramkör támogatására. Az áramkörben az Arduino 1-7 I/O csapjai hét LED-hez vannak csatlakoztatva. Minden LED be van kötve a saját áramkorlátozó ellenállásával, amelyek ebben a példában 560 ohmos ellenállások.

Ne feledje, hogy az egyes LED -ek rövid érintkezőjét az Arduino GND -tűje felé kell irányítani. Az ellenállások mindegyike mindkét irányba irányítható. A 9 V -os tésztatartó csatlakoztatható, hogy a projekt "hordozható" legyen, de be kell vezetni a Vin érintkezőbe (nem 5 V -hoz vagy 3,3 V -hoz).

Miután az áramkör LED -eit és ellenállásait bekötötték, kísérletezzen a villogó példa vázlatával úgy, hogy a pin számot 1 és 7 közötti értékre változtatja.

Végül próbálja ki az itt csatolt knight_rider.ino vázlatot a 80 -as évek visszaemlékezéséhez.

7. lépés: A látás kitartása

A látás állandósága [VIDEO] az optikai csalódásra utal, amely akkor következik be, amikor egy tárgy vizuális érzékelése egy ideig nem szűnik meg, miután a onnan érkező fénysugarak már nem lépnek be a szembe. Az illúziót "retina perzisztencia", "benyomások megmaradása" vagy egyszerűen "kitartás" néven is leírják. (wikipédia)

Próbálja ki a POV.ino vázlatát, amely itt található a "Hét LED" hardverbeállításon az utolsó lépésben. A vázlatban kísérletezzen különböző üzenetszövegekkel és időzítési paraméterekkel, hogy különböző hatásokat érjen el.

Inspiráció: Arduino POV projekt Ahmad Saeedtől.

Fotó: Charles Marshall

8. lépés: USB 18650 akkumulátor tápegység

Csak tegyen egy 18650-es lítium-ion cellát ebbe a babába, és készítse el saját újratölthető "Power Bankját", amelyet különböző 5V és 3V projektekhez használhat!

Ezeket a közös 18650 lítium-ion cellákat különböző forrásokból találhatja meg, beleértve ezt az Amazon-tól.

A Power Bank modul specifikációi:

• Bemenet (töltés) Tápellátás: 5 - 8 V micro USB porton keresztül, legfeljebb 0,5 A -ig

• Kimeneti teljesítmény:

  • 5V A típusú USB porton keresztül
  • 3 csatlakozó 3V -tól 1A -ig
  • 3 csatlakozó 5V -tól 2A -ig

• LED állapotjelző

  • Zöld = akkumulátor feltöltve
  • Piros = töltés)
• Akkumulátorvédelem (túltöltés vagy lemerülés)
• FIGYELEM: Nincs fordított polaritás elleni védelem!

9. lépés: Éld a HackLife -t

Reméljük, élvezni fogjuk a havi HackerBox kalandot az elektronika és a számítástechnika területén. Vegye fel a kapcsolatot és ossza meg sikerét az alábbi megjegyzésekben vagy a HackerBoxes Facebook csoportban. Ne feledje továbbá, hogy bármikor írhat e -mailt a [email protected] címre, ha kérdése van, vagy segítségre van szüksége.

Mi a következő lépés? Csatlakozz a forradalomhoz. Éld a HackLife -t. Minden hónapban kap egy hűvös, feltörhető felszerelést a postaládájába. Böngésszen a HackerBoxes.com oldalon, és iratkozzon fel havi HackerBox -előfizetésére.