HackerBox 0028: JamBox: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

JamBox - W tym miesiącu HackerBox Hackerzy badają generowanie dźwięku i interfejs na platformie JamBox Audio IOT. Ta instrukcja zawiera informacje dotyczące pracy z HackerBox #0028, które możesz odebrać tutaj do wyczerpania zapasów. Ponadto, 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 0028:

• Skonfiguruj system ESP32 na chipie
• Zaprogramuj ESP32 z Arduino IDE
• Złóż platformę JamBox Audio IOT
• Sterowanie I/O dla przycisków, pokręteł i siatek LED
• Konstruuj interfejsy użytkownika ze sprzętu I/O
• Komunikacja strumieni audio przez I2S
• Przesyłaj próbki audio do modułów DAC

HackerBoxes to miesięczna usługa subskrypcji dla elektroniki DIY i technologii komputerowej. Jesteśmy hobbystami, twórcami i eksperymentatorami. Jesteśmy marzycielami marzeń. ZHAKUJ PLANETĘ!

Krok 1: HackerBox 0028: Zawartość pudełka

• HackerBoxes #0028 Karta referencyjna kolekcjonerska
• Ekskluzywna płytka drukowana JamBox
• ESP32 DevKitC
• Moduł cyfrowo-analogowy CJMCU PCM5102 I2S
• Cztery moduły matrycy LED MAX7219 8x8
• Pięć potencjometrów 10K Ohm RV09
• Pięć potencjometrów
• Osiem dotykowych chwilowych przycisków
• Cztery samoprzylepne gumowe nóżki
• Kabel krosowy audio 3,5 mm
• Kabel MicroUSB
• Słuchawki douszne z etui
• Ekskluzywna naklejka z czaszką HackerBoxes
• Arkusz kalkomanii dla fanów Octocat

Kilka innych rzeczy, które będą pomocne:

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

Co najważniejsze, będziesz potrzebować poczucia przygody, ducha DIY i ciekawości hakerskiej. Hardkorowa elektronika DIY nie jest trywialnym zajęciem i nie rozwadniamy jej dla Ciebie. Celem jest postęp, a nie doskonałość. Kiedy będziesz wytrwać i cieszyć się przygodą, wiele satysfakcji można czerpać z nauki nowych technologii i, miejmy nadzieję, z udanych projektów. Sugerujemy, aby każdy krok robić powoli, pamiętając o szczegółach i nie bój się prosić o pomoc.

Pamiętaj, że w często zadawanych pytaniach HackerBox znajduje się mnóstwo informacji dla obecnych i przyszłych członków.

Krok 2: Ekskluzywna płytka drukowana JamBox

Płytka JamBox obsługuje moduł mikroprocesorowy ESP32, cztery moduły matryc LED MAX7219 8x8, pięć potencjometrów 10K dla wejścia analogowego i osiem dotykowych chwilowych przycisków dla wejścia cyfrowego. Wyjście audio jest dostarczane za pomocą wewnętrznego bloku przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC) ESP32 lub opcjonalnie podłączonego do zewnętrznego modułu DAC CJMCU PCM5102 I2S. Płytka posiada otwory montażowe lub można zastosować samoprzylepne gumowe nóżki.

WAŻNE UWAGI MONTAŻOWE:

• Aby użyć wbudowanego przetwornika cyfrowo-analogowego ESP32 do wyjścia audio, nie lutuj modułu PCM5102. Po prostu użyj pinów IO25 i GND do sterowania słuchawkami lub głośnikiem ze wzmacniaczem.
• Cztery moduły matryc LED 8x8 są zorientowane z liniami wejściowymi na górze i liniami wyjściowymi na dole.
• Mechaniczne „kołki” naprężeń na pięciu potencjometrach są tylko odrobinę za szerokie dla otworów w standardowym śladzie RV09. Łatwym rozwiązaniem jest użycie małych szczypiec do złożenia płaskich „szpilek” w kształt bardziej taco lub taquito. Potem powinni się wślizgnąć. [WIDEO]
• Siatka prototypowa 15x5 może być wykorzystana do dodatkowego interfejsu we/wy. MIDI kogoś?

Krok 3: ESP32 i Arduino IDE

ESP32 to komputer jednoukładowy. Jest wysoce zintegrowany z Wi-Fi 2,4 GHz i Bluetooth. ESP32 integruje przełącznik antenowy, balun RF, wzmacniacz mocy, niskoszumowy wzmacniacz odbiorczy, filtry i moduły zarządzania energią. W związku z tym całe rozwiązanie zajmuje minimalną powierzchnię płytki drukowanej (PCB).

ESP32DevKitC to niewielka płytka rozwojowa oparta na ESP32 produkowana przez firmę Espressif. Większość pinów I/O jest wyprowadzona do gniazd pinów po obu stronach, co ułatwia łączenie. Z modułem zintegrowany jest układ interfejsu USB i regulator napięcia. ESP32 jest obsługiwany w ramach ekosystemu Arduino i IDE, co jest bardzo szybkim i łatwym sposobem pracy z ESP32.

Repozytorium github Arduino ESP32 zawiera instrukcje instalacji dla systemów Linux, OSX i Windows. Kliknij to łącze i postępuj zgodnie z instrukcjami, które odpowiadają systemowi operacyjnemu na Twoim komputerze.

Dodatkowe zasoby:Arkusz danych ESP32ESP32DevKitC SchematicESP32 Technical Reference ManualESP32 Arduino Instructable

Krok 4: Demo JamBox I/O

Załączony kod demonstracyjny (IOdemo.ino) jest przydatny do zademonstrowania podstawowej obsługi wyjść LED 8x8 i wejść użytkownika z ośmiu przycisków i pięciu potencjometrów analogowych. Te elementy sprzętowe I/O stanowią podstawę naszego systemu interfejsu użytkownika.

Biblioteka Arduino dla modułów LED 8x8.

Krok 5: Wewnętrzny przetwornik cyfrowo-analogowy ESP32 dla dźwięku

Przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC lub D-na-A) to system, który przekształca sygnał cyfrowy na sygnał analogowy. Przetworniki cyfrowo-analogowe są powszechnie używane w odtwarzaczach muzycznych do konwersji cyfrowych strumieni danych na analogowe sygnały audio. Przetworniki cyfrowo-analogowe audio na ogół o niskiej częstotliwości i wysokiej rozdzielczości. [Wikipedia]

ESP32 ma dwa wewnętrzne 8-bitowe przetworniki cyfrowo-analogowe. Te przetworniki cyfrowo-analogowe mogą konwertować dowolną 8-bitową wartość na analogowe wyjście napięciowe. 8-bitowe wartości wejściowe 0-255 są mapowane z grubsza do zakresu napięcia od 0V do 3,3V na ESP32. Cyfrową próbkę audio można odtworzyć przez przetwornik cyfrowo-analogowy.