HackerBox 0036: JumboTron: 7 passaggi

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

Questo mese, gli hacker di HackerBox stanno esplorando display a matrice LED jumbo, computer a chip singolo ESP32 e controlli di gioco joystick. Questo Instructable contiene informazioni per iniziare con HackerBox #0036, che può essere acquistato 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 0036:

• Configura l'IDE Arduino per programmare ESP32
• Joystick di interfaccia e ingressi di controllo a pulsante
• Collegare dati e alimentazione ai pannelli LED JumboTron
• Programma varie applicazioni sfruttando i display a matrice

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 0036: contenuto della confezione

• Matrice LED RGB P3 con 64x32 pixel
• Scheda di sviluppo ESP32
• Scheda controller di gioco con joystick
• Cablaggio di alimentazione per matrice LED
• DuPont Maglioni Donna-Femmina 20cm
• HackerBox esclusivi Glider Koozie
• Decalcomania esclusiva per fan art retrò Atari

Alcune altre cose che saranno utili:

• Alimentazione 5V CC (2-4 Ampere)
• Saldatore, saldatore e strumenti di saldatura di base
• Computer per l'esecuzione di strumenti software

Soprattutto, avrai bisogno di un senso di avventura, spirito hacker, pazienza e curiosità. Costruire e sperimentare con l'elettronica, sebbene molto gratificante, può essere complicato, impegnativo e persino frustrante a volte. L'obiettivo è il progresso, non la perfezione. Quando persisti e ti godi l'avventura, una grande soddisfazione può derivare da questo hobby. A tutti noi piace imparare nuove tecnologie e, si spera, costruire alcuni progetti interessanti. Fai ogni passo lentamente, presta attenzione ai dettagli e non aver paura di chiedere aiuto.

C'è una grande quantità di informazioni per i membri attuali e potenziali nelle FAQ di HackerBoxes.

L'aliante è un modello che viaggia su tutta la linea nel gioco della vita di Conway. È stato liberamente adottato come emblema per rappresentare la cultura hacker poiché l'automa cellulare Game of Life fa appello agli hacker e il concetto di aliante è nato quasi contemporaneamente a Internet e Unix. Riesci a programmare Game of Life di Conway sulla matrice LED 64x32?

Passaggio 2: 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).

Esistono alcuni tipi di schede di sviluppo ESP32. Quella usata qui è una variazione del "DOIT ESP32 DevKit". 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 di 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.

PROGRAMMAZIONE DELLA SCHEDA DI SVILUPPO

Per verificare che l'IDE sia configurato correttamente prima di procedere, caricare l'esempio BLINK per far lampeggiare il LED integrato. Modificare i valori di ritardo per provare diverse frequenze di lampeggio e assicurarsi che il codice si ricarichi efficacemente sulla scheda ESP32.

Quando si programma ESP32, premere e tenere premuto il pulsante "BOOT" nella scheda di sviluppo ESP32 prima di premere il pulsante di caricamento sull'IDE Arduino. Una volta visualizzato il messaggio "Connecting _ _ _…" sull'IDE Arduino, è possibile rilasciare il pulsante "BOOT" e la programmazione dovrebbe iniziare.

Passaggio 3: scheda controller di gioco con joystick

Questa "scheda breakout" del controller di gioco include un controllo joystick analogico e quattro pulsanti. Le sue dimensioni e la sua forma sono adatte per il funzionamento portatile.

Il controllo di posizione analogico si basa su due potenziometri (uno per x e uno per y) che sono cablati nella configurazione standard "partitore di tensione". Di conseguenza, OUTX e OUTY devono essere letti come valori analogici e opportunamente scalati come mostrato nel codice demo. OUTZ e i quattro pulsanti sono semplici interruttori digitali on/off che normalmente si aprono e si mettono in cortocircuito verso GND quando attivati.

La scheda può essere collegata all'ESP32 utilizzando i ponticelli DuPont sui seguenti pin:

Controller di gioco ESP32

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

Non c'è niente di speciale in queste assegnazioni di pin, ma sono quelle usate nel codice demo. Poiché alcuni pin IO su ESP32 vengono emessi solo, potresti voler mantenerlo semplice e utilizzare solo questi stessi valori.

Passaggio 4: pannello P3 Matrix LED RGB 64x32

Con 2048 LED RGB a colori, questa matrice è come il tuo display "mini" jumbotron personale. Questi pannelli sono in realtà dello stesso tipo utilizzato nei display a LED jumbo, come probabilmente puoi vedere dal cablaggio di potenza industriale. I LED sono posizionati su una griglia di passo 3mm (da cui la designazione P3). Sono guidati con una velocità di scansione 1:16.

Useremo la libreria PxMatrix per l'IDE Arduino. Vai avanti e installa quella libreria ora. C'è anche un sacco di dettagli sulla teoria operativa a quel link se sei interessato a verificarlo.

Ci sono tre connettori sul retro del LED Matrix Panel. Questi includono due doppi connettori a 16 pin (etichettati IN e OUT) e anche un piccolo connettore di alimentazione. Ci sono tre diversi set di cavi da collegare a questi come descritto di seguito.

FINE Ponticelli da DATA IN a DATA OUT

DENTRO FUORI

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

NOVE Ponticelli da ESP32 a DATA IN

ESP IN

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

Cablaggio di alimentazione

Il cablaggio di alimentazione fornito deve essere collegato a un'alimentazione 5VDC. Se prevedi di illuminare tutti i LED alla massima luminosità, il pannello assorbirà fino a circa 4A. Se hai una "fornitura da banco" decente, dovresti applicarla per fornire 4A. Per un funzionamento medio tipico, 2A potrebbe essere sufficiente. Ad esempio, abbiamo testato un power bank USB da 2,5 A (pacco batteria), che ha funzionato bene. Abbiamo saldato un connettore USB al posto delle alette a vite sul cablaggio di alimentazione, consentendone il collegamento al power bank USB.

Ci sono due intestazioni a quattro pin sul cablaggio di alimentazione. Servono per alimentare due pannelli. Una delle intestazioni può essere rimossa se desideri mettere in ordine le cose, assicurati solo di avvolgere le estremità del filo tagliato (con nastro adesivo o tubo) per evitare di cortocircuitare l'alimentazione.

Alimentazione comune al pannello LED e ESP32

Taglia un'estremità di un maglione DuPont. Spellare e stagnare il filo per collegarlo a una linea rossa del cablaggio. Un'opzione semplice consiste nell'utilizzare una delle linee in cui abbiamo rimosso l'intestazione di alimentazione a quattro pin in più. Ancora una volta, assicurati di avvolgere le giunzioni di alimentazione per evitare di cortocircuitare le cose. Dopo che ESP32 è stato programmato e il cavo USB è stato rimosso, la spina DuPont femmina all'altra estremità del cavo impiombato può essere posizionata sul pin VIN (non sul pin 3V3) della scheda ESP32. Ciò fornirà alimentazione alla scheda ESP32 e alla matrice LED dalla stessa alimentazione da 5 V, creando una configurazione stretta e portatile per il funzionamento a batteria.

Passaggio 5: programma demo Matrix

Programma lo sketch jumbotrondemo.ino allegato nell'ESP32.

Assicurati che la libreria PxMatrix sia installata.

Le quattro modalità del programma demo vengono selezionate utilizzando K1 - K4. Il codice dovrebbe essere abbastanza autoesplicativo per estendersi ai propri progetti.

Passaggio 6: 1 2 3 VAI

Cosa farai con il tuo display a colori 64x32 e il controller di gioco? Inizia il brainstorming traendo ispirazione da altri progetti di esempio…

• Progetto Morphing Digital Clock
• Adafruit Matrix Display risorse
• Insegnabile con i progetti LED Matrix
• Aggiungi il controllo BLE di Android
• Che ne dici di una bella partita a Tetris?
• CHIP-8 Games (originariamente per schermi 64x32)
• Libreria per l'utilizzo con l'IDF ESP32 (non Arduino)
• Dieci fantastici giochi elettronici fai-da-te di WIRED

Invia un link al tuo progetto in modo che possiamo condividerlo con gli altri di seguito:

• Giocattolo di fisica di JeffG
• Gioco del serpente di Collene
• Vai veloce, gira a sinistra gioco da pervink
• Ticker di criptovaluta di anseMugen
• Conto alla rovescia di Natale di rznazn

Passaggio 7: HACK IL PIANETA

Se ti è piaciuto questo Instructable e desideri avere una bella scatola di elettronica hackerabile e progetti di tecnologia informatica che scendano sulla tua casella di posta ogni mese, partecipa alla rivoluzione navigando su HackerBoxes.com e iscriviti per ricevere la nostra scatola a sorpresa mensile.

Raggiungi e condividi il tuo successo nei commenti qui sotto o sulla pagina Facebook di HackerBoxes. Certamente fateci sapere se avete domande o avete bisogno di aiuto con qualsiasi cosa. Grazie per essere parte di HackerBoxes!