HackerBox 0028: JamBox: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

JamBox - Questo mese, gli hacker HackerBox stanno esplorando la generazione del suono e l'interfacciamento sulla piattaforma JamBox Audio IOT. Questo Instructable contiene informazioni per lavorare con HackerBox # 0028, che puoi raccogliere qui fino ad esaurimento scorte. Inoltre, se desideri ricevere un HackerBox come questo direttamente nella tua casella di posta ogni mese, iscriviti a HackerBoxes.com e unisciti alla rivoluzione!

Argomenti e obiettivi di apprendimento per HackerBox 0028:

• Configura il System-on-Chip di ESP32
• Programma l'ESP32 dall'IDE di Arduino
• Assemblare la piattaforma JamBox Audio IOT
• I/O di controllo per pulsanti, manopole e griglie LED
• Costruisci interfacce utente dall'hardware I/O
• Flussi audio di comunicazione su I2S
• Streaming di campioni audio ai moduli DAC

HackerBoxes è il servizio di box in abbonamento mensile per l'elettronica fai da te e la tecnologia informatica. Siamo hobbisti, maker e sperimentatori. Siamo i sognatori dei sogni. HACK IL PIANETA!

Passaggio 1: HackerBox 0028: contenuto della confezione

• HackerBoxes #0028 Scheda di riferimento da collezione
• Circuito stampato esclusivo JamBox
• ESP32 DevKitC
• Modulo CJMCU PCM5102 I2S digitale-analogico
• Quattro moduli matrice LED MAX7219 8x8
• Cinque potenziometri RV09 da 10K Ohm
• Cinque manopole del potenziometro
• Otto pulsanti tattili momentanei
• Quattro piedini in gomma adesivi
• Cavo patch audio da 3,5 mm
• Cavo MicroUSB
• Auricolari con custodia
• Decalcomania Teschio HackerBoxes esclusiva
• Foglio di decalcomanie Octocat Fan Art

Alcune altre cose che saranno utili:

• Saldatore, saldatore e strumenti di saldatura di base
• Computer per l'esecuzione di strumenti software

Soprattutto, avrai bisogno di un senso di avventura, spirito fai-da-te e curiosità da hacker. L'elettronica fai-da-te hardcore non è una ricerca banale e non la stiamo annacquando per te. L'obiettivo è il progresso, non la perfezione. Quando persisti e ti godi l'avventura, una grande soddisfazione può derivare dall'apprendimento di nuove tecnologie e, si spera, dal far funzionare alcuni progetti. Ti suggeriamo di fare ogni passo lentamente, prestando attenzione ai dettagli e non aver paura di chiedere aiuto.

Nota che c'è una grande quantità di informazioni per i membri attuali e potenziali nelle FAQ di HackerBox.

Passaggio 2: circuito stampato esclusivo JamBox

Il PCB JamBox supporta un modulo microprocessore ESP32, quattro moduli matrice LED MAX7219 8x8, cinque potenziometri 10K per ingresso analogico e otto pulsanti momentanei tattili per ingresso digitale. L'uscita audio viene fornita utilizzando un blocco convertitore digitale-analogico (DAC) interno ESP32 o opzionalmente collegandosi a un modulo DAC CJMCU PCM5102 I2S esterno. Il PCB ha fori di montaggio o possono essere applicati piedini in gomma adesivi.

NOTE IMPORTANTI PER IL MONTAGGIO:

• Per utilizzare il DAC integrato ESP32 per l'uscita audio, non saldare il modulo PCM5102 in posizione. Usa semplicemente i pin IO25 e GND per pilotare le cuffie o un altoparlante amplificato.
• I quattro moduli a matrice di LED 8x8 sono orientati con le linee di ingresso in alto e le linee di uscita in basso.
• I "pin" di sollecitazione meccanica sui cinque potenziometri sono solo un po' troppo larghi per i fori nell'impronta standard dell'RV09. Una soluzione semplice consiste nell'utilizzare piccole pinze per piegare i "perni" piatti in una forma più taco o taquito. Quindi dovrebbero scivolare dentro. [VIDEO]
• La griglia di prototipazione 15x5 può essere utilizzata per ulteriori interfacce I/O. MIDI qualcuno?

Passaggio 3: ESP32 e Arduino IDE

L'ESP32 è un computer a chip singolo. È altamente integrato con Wi-Fi a 2,4 GHz e Bluetooth. L'ESP32 integra l'interruttore dell'antenna, il balun RF, l'amplificatore di potenza, l'amplificatore di ricezione a basso rumore, i filtri e i moduli di gestione dell'alimentazione. Pertanto, l'intera soluzione occupa un'area minima del circuito stampato (PCB).

ESP32DevKitC è una piccola scheda di sviluppo basata su ESP32 prodotta da Espressif. La maggior parte dei pin di I/O viene portata alle intestazioni dei pin su entrambi i lati per un facile interfacciamento. Un chip di interfaccia USB e un regolatore di tensione sono integrati nel modulo. L'ESP32 è supportato all'interno dell'ecosistema Arduino e dell'IDE, che è un modo molto semplice e veloce per lavorare con ESP32.

Il repository github Arduino ESP32 include le istruzioni di installazione per Linux, OSX e Windows. Fare clic su quel collegamento e seguire le istruzioni che corrispondono al sistema operativo sul computer.

Risorse aggiuntive:Scheda tecnica ESP32ESP32DevKitC SchematicESP32 Technical Reference ManualESP32 Arduino Instructable

Passaggio 4: demo JamBox I/O

Il codice demo allegato (IOdemo.ino) è utile per dimostrare il funzionamento di base delle uscite LED 8x8 e degli ingressi utente degli otto pulsanti e dei cinque potenziometri analogici. Questi elementi hardware di I/O sono la base del nostro sistema di interfaccia utente.

Libreria Arduino per i moduli LED 8x8.

Passaggio 5: DAC interno ESP32 per l'audio

Un convertitore digitale-analogico (DAC o D-to-A) è un sistema che converte un segnale digitale in un segnale analogico. I DAC sono comunemente usati nei lettori musicali per convertire i flussi di dati digitali in segnali audio analogici. DAC audio generalmente a bassa frequenza e ad alta risoluzione. [Wikipedia]

L'ESP32 ha due DAC interni a 8 bit. Questi DAC possono convertire qualsiasi valore a 8 bit in un'uscita di tensione analogica. I valori di ingresso 0-255 a 8 bit mappano approssimativamente l'intervallo di tensione da 0 V a 3,3 V su ESP32. Un campione audio digitalizzato può essere riprodotto tramite il DAC.