HackerBox 0043: Labirynt Falkena: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Pozdrowienia dla hakerów HackerBox na całym świecie! HackerBox 0043 zapewnia nam wbudowane przesyłanie strumieniowe z kamery internetowej, obwody kondensatorów, zespoły mikro serwomechanizmów obrotowych i wiele więcej. Ta instrukcja zawiera informacje dotyczące rozpoczęcia pracy z HackerBox 0043, które można kupić tutaj do wyczerpania zapasów. Jeśli chcesz otrzymywać co miesiąc taki HackerBox bezpośrednio do swojej skrzynki pocztowej, zasubskrybuj na HackerBoxes.com i dołącz do rewolucji!

Tematy i cele edukacyjne dla HackerBox 0043:

• Skonfiguruj ESP32-CAM dla Arduino IDE
• Zaprogramuj demo kamery internetowej dla ESP32-CAM
• Zmierz kondensatory ceramiczne
• Złóż analogową odznakę rowerową LED
• Poznaj mikroserwonapędy i zespoły obrotowo-uchylne

HackerBoxes to miesięczny abonamentowy serwis dla pasjonatów elektroniki i techniki komputerowej - Hardware Hackers - The dreamers of dreamers.

ZHAKUJ PLANETĘ

Krok 1: Lista zawartości dla HackerBox 0043

• Moduł ESP32-CAM
• Arduino Nano 5V 16Mhz
• Zespół Pan-Tilt z dwoma mikroserwami
• Moduł adaptera szeregowego USB FT232RL
• Moduł zasilania USB 5 V i 3,3 V
• Zestaw kondensatorów ceramicznych
• Odznaka WOPR - zestaw lutowniczy
• Dwie litowe ogniwa pastylkowe CR2032
• Miniaturowa płytka do krojenia chleba bez lutowania
• Damsko-damskie swetry DuPont
• Kabel MiniUSB
• Kalkomania Java
• Ekskluzywna gra HackerBoxes Falken's Maze
• Ekskluzywna naklejka inspirowana grami wojennymi

Kilka innych rzeczy, które będą pomocne:

• Lutownica, lut i podstawowe narzędzia lutownicze
• Komputer do uruchamiania narzędzi programowych

Co najważniejsze, będziesz potrzebować poczucia przygody, ducha hakera, cierpliwości i ciekawości. Budowanie i eksperymentowanie z elektroniką, choć bardzo satysfakcjonujące, może być trudne, trudne, a czasem nawet frustrujące. Celem jest postęp, a nie doskonałość. Kiedy wytrwasz i cieszysz się przygodą, to hobby może przynieść wiele satysfakcji. Zrób każdy krok powoli, pamiętaj o szczegółach i nie bój się prosić o pomoc.

W FAQ HackerBoxes znajduje się mnóstwo informacji dla obecnych i przyszłych członków. Odpowiedzi na prawie wszystkie nietechniczne e-maile, które otrzymujemy, są już tam udzielane, więc naprawdę dziękujemy za poświęcenie kilku minut na przeczytanie FAQ.

Krok 2: Przejdź przez labirynt Falkena

Labirynt Falkena: teoria gier, informatyka i inspiracje zimnej wojny dla gier wojennych

„Dziwna gra. Jedynym wygrywającym ruchem jest nie granie. A może fajna gra w szachy?”

-1983 Gry Wojenne Filmowe

Krok 3: Tryby okablowania ESP32-CAM

Moduł ESP32-CAM łączy w sobie moduł ESP32-S, kamerę OV2640, gniazdo kart microSD, lampę błyskową LED i kilka pinów I/O. ESP32-CAM umożliwia konfigurację bezprzewodowego przesyłania strumieniowego wideo, zapewnia interfejs serwera internetowego, integruje bezprzewodową kamerę monitorującą z systemem automatyki domowej, wykrywanie/rozpoznawanie twarzy i wiele więcej.

Zainstaluj kamerę: Złącze kamery w ESP32 to białe gniazdo z ciemniejszym brązowym lub czarnym zatrzaskiem na krawędzi. Ciemny zatrzask odchyla się od płytki drukowanej w kierunku białej części złącza. Po otwarciu elastyczny łącznik jest wkładany do białego gniazda soczewką skierowaną na zewnątrz. Na koniec ciemny zatrzask jest ponownie wciskany w złącze szczelinowe. Należy pamiętać, że soczewka ma warstwę ochronną, którą można zdjąć przed użyciem.

TRYB PROGRAMOWANIA

Aby zaprogramować ESP32-CAM, podłącz adapter szeregowy USB FT232RL, jak pokazano. Pamiętaj, aby ustawić zworkę zasilania na adapterze szeregowym USB FT232RL na 3,3V. Zwarcie między pinami IO0 i GND służy do przełączenia ESP32 w tryb programowania. Ten przewód można usunąć, aby umożliwić ESP32 uruchomienie w trybie wykonania.

TRYB KAMERY INTERNETOWEJ

Po zaprogramowaniu ESP32-CAM wystarczy podłączyć 5V i GND. Można użyć modułu zasilacza USB lub dowolnego innego zasilacza 5 V, który może zapewnić wystarczającą ilość prądu.

WSPARCIE MONITORA SZEREGOWEGO

Aby uruchomić ESP32-CAM, gdy jest nadal podłączony do USB (na przykład, aby wyświetlić wyjście monitora szeregowego), po prostu podłącz oba moduły, jak pokazano tutaj, w tym samym czasie, ale następnie usuń uziemienie IO0 po zakończeniu programowania. Umożliwi to ESP32 wykonanie i korzystanie z połączenia USB/szeregowego, zapewniając jednocześnie wystarczający prąd przez pin 5 V, aby w pełni zasilić ESP32. Bez zasilania 5V wyjście 3.3V FT232RL nie będzie w pełni zasilać ESP32 i pojawi się komunikat o awarii "brownout".

Krok 4: Serwer strumieniowy kamery internetowej ESP32-CAM

1. Upewnij się, że zworka zasilania modułu FT232RL jest ustawiona na 3,3 V
2. Jeśli nie jest jeszcze zainstalowany, pobierz Arduino IDE
3. Postępuj zgodnie z instrukcjami instalacji dla pakietu obsługi płyty ESP32 Arduino IDE
4. W narzędziach IDE ustaw płytkę na ESP32 Wrover Module
5. W narzędziach IDE ustaw schemat partycji na Ogromną aplikację
6. W narzędziach IDE ustaw Port na adapter szeregowy USB FT232RL
7. W plikach IDE otwórz Przykłady > ESP32 > Kamera > CameraWebServer
8. Zmień model aparatu #define na „CAMERA_MODEL_AI_THINKER”
9. Zmień ciągi SSID i hasła, aby pasowały do Twojej sieci Wi-Fi
10. Skompiluj i prześlij zmodyfikowany przykład
11. Usuń zworkę IO0
12. Upewnij się, że zasilanie 5V jest również podłączone lub ESP32 może się "wypalić"
13. Otwórz monitor szeregowy (115200 bodów)
14. Naciśnij przycisk resetowania na module ESP32-CAM
15. Skopiuj adres IP z wyjścia monitora szeregowego
16. Wklej adres IP do przeglądarki internetowej
17. Powinien wyświetlić się interfejs kamery internetowej ESP32-CAM
18. Kliknij przycisk „Rozpocznij transmisję” w interfejsie kamery internetowej

Krok 5: Kondensatory ceramiczne

Kondensator ceramiczny to kondensator o stałej wartości, w którym materiał ceramiczny działa jako dielektryk. Jest zbudowany z dwóch lub więcej naprzemiennych warstw ceramicznych i warstwy metalowej pełniącej rolę elektrod. Skład materiału ceramicznego określa zachowanie elektryczne kondensatora. (Wikipedia)

Circuit Basics zawiera przydatne omówienie obejmujące pomiar pojemności, w tym kilka przykładów pomiaru kondensatorów przy użyciu sprzętu i programów Arduino. Przewiń w dół do sekcji nagłówek „MIERNIK POJEMNOŚCI DLA KONDENSATORÓW 470 UF DO 18 PF”, aby uzyskać demonstrację, która może być używana z typem kondensatorów ceramicznych w zestawie Ceramic Capacitor Kit. Podczas gdy demo przedstawia Arduino UNO, można również użyć Arduino Nano. Po skonfigurowaniu Arduino IDE do programowania Arduino Nano, po prostu wklej „KOD DLA WYJŚCIA SZEREGOWEGO MONITORA” z połączonej strony do IDE i skompiluj/pobierz wklejony kod do Nano.

Aby uzyskać dodatkowe informacje na temat konfiguracji i programowania Arduino Nano, zapoznaj się z przewodnikiem online dla warsztatu HackerBoxes Starter.

Krok 6: Zestaw odznak WOPR

Ta odznaka WOPR zawiera osiemnaście diod LED z cyklicznością kolorów kontrolowaną całkowicie przez analogowe oscylatory czasowe kondensatorowe. Wcześniejsze przykłady HackerBox wykorzystywały ten typ obwodu analogowego do podobnych aplikacji do migania diod LED. Konstrukcja przypomina nam, że mikrokontrolery, tak jak je kochamy, nie zawsze są wymagane do uzyskania ciekawych wyników. Kompletny zespół płytki drukowanej może być noszony jako migająca plakietka LED.

Zawartość zestawu:

• Niestandardowa płytka drukowana WOPR
• Dwa klipsy na monety CR2032
• Sześć czerwonych diod LED 3mm
• Sześć pomarańczowych diod LED 3mm
• Sześć zielonych diod LED 3mm
• Trzy tranzystory 9014 NPN
• Trzy kondensatory 22uF
• Trzy rezystory 1K ohm (brązowo-czarno-czerwony)
• Trzy rezystory 10K ohm (brązowo-czarno-pomarańczowy)
• Przełącznik suwakowy
• Dwa dzielone pierścienie

Konstrukcja zawiera trzy kaskadowe oscylatory do sterowania cyklicznymi kolorami diody LED. Każdy z rezystorów 10K i kondensatorów 22uF tworzy oscylator RC, który okresowo włącza powiązany tranzystor. Trzy oscylatory RC są połączone kaskadowo, aby utrzymać ich cykliczną zmianę w fazie, co sprawia, że miganie wydaje się losowe wokół planszy. Gdy tranzystor jest „włączony”, prąd przepływa przez jego zespół 6 diod LED i ich rezystor ograniczający prąd 1K, powodując miganie tego zespołu 6 diod LED.

Ten przykład zawiera ładne wyjaśnienie koncepcji oscylatora analogowego przy użyciu jednego stopnia (jeden oscylator i jeden tranzystor).

Krok 7: Montaż zestawu odznak WOPR

BARDZO WAŻNA UWAGA DOTYCZĄCA ORIENTACJI KOMPONENTÓW: Plakietka wygląda najlepiej, gdy jest zmontowana z elementami z otworami przelotowymi na „przodzie” płytki drukowanej, gdzie wyświetlana jest grafika WOPR. Jednak kontury komponentów znajdują się na odwrocie i dyktują one prawidłową orientację komponentów. Może to być szczególnie mylące w przypadku tranzystorów TO-92, które należy wkładać od przodu płytki drukowanej płaską częścią skierowaną do góry, która jest odwrócona z wymaganej orientacji, jeśli jest włożona od tyłu płytki drukowanej. Tranzystory TO-92 można również układać płaską powierzchnią do czoła płytki drukowanej, jak pokazano na przykładzie.

Zauważ, że istnieją dwie różne wartości rezystorów. Nie są wymienne. Rezystory nie są spolaryzowane. Można je wkładać w dowolnym kierunku.

Zauważ, że istnieją trzy „banki” diod D1-D6, D7-D12 i D13-D18. Każdy bank powinien mieć jeden kolor, aby zrównoważyć bieżące obciążenie, a także uzyskać ładny efekt wizualny. Na przykład, diody D1-D6 mogą być wszystkie (R)ED, D7-D12 wszystkie (G)REEN, a D13-D18 wszystkie (O)RANGE.

Kondensatory są spolaryzowane. Zwróć uwagę na znak „+” na sitodruku PCB. Oznaczenie „-” (i krótki pin) na kondensatorze należy włożyć w INNY otwór.

Diody LED są również spolaryzowane. Zwróć uwagę na płaską stronę diody LED pokazaną na sitodruku PCB. Krótki pin (katoda lub przewód ujemny) diody LED powinien znajdować się w otworze najbliżej „płaskiej strony” sitodruku LED.

W całości ocynować wszystkie trzy podkładki dla każdego z klipsów do monet za pomocą lutowia. Chociaż nic nie zostaje przylutowane do padów środkowych, cynowanie pomaga zbudować pad, aby zapewnić dobry kontakt z odpowiednią komórką monetową.

Po lutowaniu naciśnij kilkakrotnie przełącznik, aby wyczyścić styki z zanieczyszczeń lub utlenienia.

Uważaj, aby nie zwierać ze sobą dwóch klipsów do baterii monetowych podczas noszenia plakietki WOPR.

Krok 8: Zespół Micro Servo Pan-Tilt

Zespół Pan-Tilt składa się z dwóch mikroserwomechanizmów, czterech formowanych plastikowych elementów mechanicznych i innego sprzętu. Montaż można zakupić w firmie Adafruit, gdzie można również znaleźć świetny poradnik ilustrujący sposób działania montażu.

Biblioteka Arduino Servo może być używana do sterowania jednym z mikro serw, aby przesuwać zespół wokół jego osi środkowej, a drugim mikro serwomechanizmem, aby przechylać zespół w górę i w dół. Ta instrukcja zawiera szczegółowy przykład pozycjonowania dwóch serw przy użyciu kodu Arduino.

Zespół Pan-Tilt może być używany do pozycjonowania wyświetlaczy, laserów, świateł, kamer lub po prostu czegokolwiek. Jak zwykle zobaczmy, co wymyślisz!

Ciekawym wyzwaniem, jeśli masz na to ochotę, jest dodanie dwóch suwaków (obrotu i pochylenia) do interfejsu sieciowego przykładu „CameraWebCamera”, które przesyłają parametry pozycji do oprogramowania układowego ESP32-CAM, co z kolei ustawia dwa serwa ustawić kamerę internetową podczas przesyłania strumieniowego.

Krok 9: Życie HackLife

Mamy nadzieję, że spodobała Ci się podróż w tym miesiącu w stronę elektroniki i technologii komputerowej. Sięgnij i podziel się swoim sukcesem w komentarzach poniżej lub na grupie Facebook HackerBoxes. Daj nam znać, jeśli masz jakieś pytania lub potrzebujesz pomocy.

Dołącz do rewolucji. Żyj HackLife. Możesz dostawać fajne pudełko z hakowalnymi projektami elektroniki i technologii komputerowych dostarczane co miesiąc prosto na twoją skrzynkę pocztową. Po prostu przejdź do HackerBoxes.com i zasubskrybuj comiesięczną usługę HackerBox.