HackerBox 0036: JumboTron: 7 kroków

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

W tym miesiącu HackerBox Hakerzy badają wyświetlacze matrycowe jumbo LED, komputery jednoukładowe ESP32 i joysticki do sterowania grą. Ta instrukcja zawiera informacje, jak zacząć korzystać z HackerBox #0036, który można kupić 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 0036:

• Skonfiguruj Arduino IDE do programowania ESP32
• Joystick interfejsu i wejścia sterujące przyciskami
• Podłączanie danych i zasilania do paneli LED JumboTron
• Programowanie różnych aplikacji z wykorzystaniem wyświetlaczy matrycowych

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

Krok 1: HackerBox 0036: Zawartość pudełka

• Matryca LED RGB P3 z 64x32 pikselami
• Płytka rozwojowa ESP32
• Płyta kontrolera gier z joystickiem
• Wiązka zasilania do matrycy LED
• DuPont bluzy damskie-damskie 20cm
• Ekskluzywne HackerBoxes Glider Koozie
• Ekskluzywna naklejka na Atari retro fan art

Kilka innych rzeczy, które będą pomocne:

• Zasilanie 5V DC (2-4 A)
• 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. Wszyscy lubimy uczyć się nowych technologii i, miejmy nadzieję, tworzyć fajne projekty. 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.

Szybowiec to wzór, który podróżuje po planszy w grze Conway's Game of Life. Został on luźno przyjęty jako emblemat reprezentujący kulturę hakerów, odkąd automat komórkowy Game of Life przemawia do hakerów, a koncepcja szybowca narodziła się prawie w tym samym czasie, co Internet i Unix. Czy można zaprogramować grę Conway's Game of Life na matrycy LED 64x32?

Krok 2: 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).

Istnieje kilka rodzajów płytek rozwojowych ESP32. Ten użyty tutaj jest wariacją na temat „DOIT ESP32 DevKit”. 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.

PROGRAMOWANIE RADY ROZWOJU

Aby sprawdzić, czy IDE jest poprawnie skonfigurowane przed przejściem dalej, załaduj przykład BLINK, aby migać zintegrowaną diodą LED. Zmień wartości opóźnienia, aby wypróbować różne częstotliwości migania i upewnij się, że kod jest skutecznie ładowany na płytkę ESP32.

Podczas programowania ESP32 naciśnij i przytrzymaj przycisk „BOOT” na płytce rozwojowej ESP32 przed naciśnięciem przycisku przesyłania na Arduino IDE. Po pojawieniu się komunikatu „Connecting _ _ _ …” na Arduino IDE można zwolnić przycisk „BOOT” i rozpocząć programowanie.

Krok 3: Płytka kontrolera gier z joystickiem

Ten kontroler gier zawiera analogowy joystick i cztery przyciski. Jego rozmiar i kształt doskonale nadają się do obsługi ręcznej.

Analogowa regulacja położenia oparta jest na dwóch potencjometrach (jeden dla x i jeden dla y), które są połączone w standardowej konfiguracji „dzielnika napięcia”. W związku z tym OUTX i OUTY muszą być odczytywane jako wartości analogowe i odpowiednio skalowane, jak pokazano w kodzie demo. OUTZ i cztery przyciski to proste cyfrowe przełączniki włączania/wyłączania, które zwykle otwierają się i zwierają do GND po aktywacji.

Płytkę można podłączyć do ESP32 za pomocą zworek DuPont na następujących pinach:

Kontroler gier ESP32

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

Nie ma nic specjalnego w tych przypisaniach pinów, ale są one używane w kodzie demonstracyjnym. Ponieważ niektóre piny IO na ESP32 są tylko wyprowadzane, możesz chcieć zachować prostotę i po prostu użyć tych samych wartości.

Krok 4: Panel 64x32 RGB LED Matrix P3

Dzięki 2048 pełnokolorowym diodom LED RGB ta matryca jest jak Twój osobisty „mini” wyświetlacz jumbotron. Te panele są w rzeczywistości tego samego typu, co w wyświetlaczach LED typu jumbo, co prawdopodobnie można rozpoznać po wiązce zasilania o mocy przemysłowej. Diody LED są umieszczone na siatce o rozstawie 3 mm (stąd oznaczenie P3). Działają z szybkością skanowania 1:16.

Będziemy używać biblioteki PxMatrix dla Arduino IDE. Śmiało i zainstaluj tę bibliotekę teraz. Istnieje również mnóstwo szczegółów teorii operacyjnej pod tym linkiem, jeśli jesteś zainteresowany, aby to sprawdzić.

Z tyłu panelu LED Matrix znajdują się trzy złącza. Należą do nich dwa podwójne 16-pinowe złącza (oznaczone jako IN i OUT), a także mała listwa zasilająca. Istnieją trzy różne zestawy przewodów do podłączenia do nich, jak opisano poniżej.

FINE Zworki z DATA IN do DATA OUT

NA WYJAZD

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

DZIEWIĘĆ zworek od ESP32 do DATA IN

ESP IN

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

Uprząż mocy

Dostarczona wiązka zasilania musi być podłączona do zasilania 5VDC. Jeśli planujesz zapalić wszystkie diody do pełnej jasności, panel będzie pobierał do około 4A. Jeśli masz przyzwoitą "zaopatrzenie ławki" to należy zastosować się do podania 4A. W przypadku typowego przeciętnego działania może wystarczyć 2A. Na przykład przetestowaliśmy power bank USB 2,5 A (akumulator), który działał dobrze. Przylutowaliśmy złącze USB w miejsce końcówek śrubowych na wiązce zasilającej, dzięki czemu można je podłączyć do power banku USB.

Na wiązce zasilania znajdują się dwa czteropinowe złącza. Służą do zasilania dwóch paneli. Jeden z gniazd można usunąć, jeśli chcesz uporządkować, po prostu owinąć odcięte końce przewodów (taśmą lub rurką), aby zapobiec zwarciu zasilania.

Wspólne zasilanie panelu LED i ESP32

Odetnij jeden koniec swetra DuPont. Zdejmij i ocynuj przewód, aby podłączyć go do czerwonej linii uprzęży. Prostą opcją jest użycie jednej z linii, z której usunęliśmy dodatkowe czteropinowe złącze zasilania. Ponownie pamiętaj, aby owinąć spawy zasilające, aby zapobiec zwarciom. Po zaprogramowaniu ESP32 i odłączeniu kabla USB, żeńską wtyczkę DuPont na drugim końcu splatanego przewodu można umieścić na pinie VIN (nie na pin 3V3) płyty ESP32. Zapewni to zasilanie płyty ESP32 i matrycy LED z tego samego źródła 5 V, tworząc szczelną i przenośną konfigurację do pracy na zasilaniu bateryjnym.

Krok 5: Program demonstracyjny matrycy

Zaprogramuj załączony szkic jumbotrondemo.ino do ESP32.

Upewnij się, że biblioteka PxMatrix jest zainstalowana.

Cztery tryby programu demonstracyjnego są wybierane za pomocą K1 - K4. Kod powinien być dość oczywisty, aby można go było rozszerzyć na własne projekty.

Krok 6: 1 2 3 Idź

Co zamierzasz zrobić z kolorowym wyświetlaczem i kontrolerem gier 64x32? Rozpocznij burzę mózgów, czerpiąc inspirację z innych przykładowych projektów…

• Projekt Morphing Digital Clock
• Zasoby wyświetlacza Adafruit Matrix
• Instruktaż z projektami LED Matrix
• Dodaj kontrolę Android BLE
• A może fajna gra w Tetris?
• Gry CHIP-8 (pierwotnie dla wyświetlaczy 64x32)
• Biblioteka do użytku z ESP32 IDF (nie Arduino)
• Dziesięć wspaniałych gier elektronicznych DIY od WIRED

Prześlij link do swojego projektu, abyśmy mogli podzielić się nim z innymi poniżej:

• Fizyczna zabawka od JeffG
• Gra w węża od Collene
• Idź szybko skręć w lewo od pervink
• Ticker kryptowalut od ananseMugen
• Świąteczny zegar odliczający od rznazn

Krok 7: ZHAKUJ PLANETĘ

Jeśli podobał Ci się ten Instructable i chciałbyś mieć fajne pudełko z hakowalnymi projektami elektroniki i technologii komputerowych, które co miesiąc trafiają do Twojej skrzynki pocztowej, dołącz do rewolucji, odwiedzając HackerBoxes.com i zasubskrybuj, aby otrzymywać nasze comiesięczne pudełko niespodzianek.

Sięgnij po swój sukces i podziel się nim w komentarzach poniżej lub na stronie HackerBoxes na Facebooku. Daj nam znać, jeśli masz jakieś pytania lub potrzebujesz pomocy. Dziękujemy za bycie częścią HackerBoxes!