HackerBox 0053: Chromalux: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tervehdys HackerBox -hakkereille ympäri maailmaa! HackerBox 0053 tutkii värejä ja valoa. Määritä Arduino UNO -kortti ja IDE -työkalut. Liitä täysvärinen 3,5 tuuman LCD-Arduino Shield kosketusnäytön tuloihin ja tutustu kosketusmaalin esittelykoodiin. Kytke I2C -värianturi, jotta voit tunnistaa heijastuneen valon taajuuskomponentit, näyttää värit osoitettavissa olevilla LEDeillä, juottaa Arduinon prototyyppisuojuksen ja tutkia erilaisia tulo-/lähtöosia monitoimisen Arduino -kokeilukilven avulla. Hio pintaliitosjuotostaitojasi LED Chaser -piirilevyllä. Tutustu johdantoon keinotekoiseen hermoverkkotekniikkaan ja syvään oppimiseen.

Tämä opas sisältää tietoja HackerBox 0053: n käytön aloittamisesta, jonka voit ostaa täältä niin kauan kuin tavaraa riittää. Jos haluat saada tällaisen HackerBoxin suoraan postilaatikkoosi joka kuukausi, tilaa HackerBoxes.com ja liity vallankumoukseen!

HackerBoxes on kuukausittainen tilauslaatikkopalvelu laitteistohakkereille ja elektroniikan ja tietotekniikan harrastajille. Liity meihin ja elä HACK LIFE.

Vaihe 1: Sisältöluettelo HackerBox 0053: lle

• TFT -näytön suoja 3,5 tuumaa 480x320
• Arduino UNO Mega382P ja MicroUSB
• Värianturimoduuli GY-33 TCS34725
• Monitoimikokeilukilpi Arduino UNO: lle
• OLED 0,96 tuuman I2C 128x64
• Viisi 8 mm: n pyöreää osoitettavaa RGB -LEDiä
• Arduino -prototyyppinen piirilevy, jossa on nastat
• LED Chaser Surface Mount -juotosarja
• Mies keskellä hakkeri -tarra
• Hakkerin manifestin tarra

Muutamia muita asioita, joista on apua:

• Juotosrauta, juote ja perusjuottotyökalut
• Tietokone ohjelmistotyökalujen suorittamiseen

Mikä tärkeintä, tarvitset seikkailutunnetta, hakkerihenkeä, kärsivällisyyttä ja uteliaisuutta. Elektroniikan rakentaminen ja kokeileminen, vaikkakin erittäin palkitsevaa, voi olla hankalaa, haastavaa ja jopa turhauttavaa toisinaan. Tavoitteena on edistyminen, ei täydellisyys. Kun jatkat ja nautit seikkailusta, tästä harrastuksesta voi saada paljon tyydytystä. Ota jokainen askel hitaasti, muista yksityiskohdat ja älä pelkää pyytää apua.

HackerBoxesin usein kysytyissä kysymyksissä on runsaasti tietoa nykyisille ja tuleville jäsenille. Lähes kaikkiin saamiimme ei-teknisen tuen sähköpostiviesteihin on jo vastattu siellä, joten arvostamme todella, että käytät muutaman minuutin UKK: n lukemiseen.

Vaihe 2: Arduino UNO

Tämä Arduino UNO R3 on suunniteltu helppokäyttöiseksi. MicroUSB -liitäntäportti on yhteensopiva samojen MicroUSB -kaapeleiden kanssa, joita käytetään monissa matkapuhelimissa ja tableteissa.

Erittely:

• Mikro -ohjain: ATmega328P (tietolomake)
• USB -sarjasilta: CH340G (ohjaimet)
• Käyttöjännite: 5V
• Tulojännite (suositus): 7-12V
• Tulojännite (rajat): 6-20V
• Digitaaliset I/O -nastat: 14 (joista 6 tarjoavat PWM -lähdön)
• Analogiatulon nastat: 6
• DC -virta per I/O -nasta: 40 mA
• Tasavirta 3,3 V: n nastalle: 50 mA
• Flash -muisti: 32 kt, josta 0,5 KB bootloaderin käyttämä
• SRAM: 2 kt
• EEPROM: 1 kt
• Kellotaajuus: 16 MHz

Arduino UNO -levyissä on sisäänrakennettu USB-/sarjasilta. Tässä tietyssä versiossa siltapiiri on CH340G. CH340 USB-/sarjapiireille on saatavana ohjaimia monille käyttöjärjestelmille (UNIX, Mac OS X tai Windows). Nämä löytyvät yllä olevan linkin kautta.

Kun liität Arduino UNO: n tietokoneen USB -porttiin, punainen virran merkkivalo (LED) syttyy. Lähes heti sen jälkeen punainen käyttäjän LED -valo alkaa yleensä vilkkua nopeasti. Tämä johtuu siitä, että prosessoriin on esiladattu BLINK-ohjelma, josta keskustelemme tarkemmin alla.

Jos sinulla ei vielä ole Arduino IDE: tä asennettuna, voit ladata sen osoitteesta Arduino.cc ja jos haluat lisätietoa Arduino -ekosysteemissä työskentelystä, suosittelemme tutustumaan HackerBox Starter Workshopin verkko -oppaaseen.

Liitä UNO tietokoneeseen MicroUSB -kaapelilla. Käynnistä Arduino IDE -ohjelmisto.

Valitse IDE -valikosta "Arduino UNO" kohdasta työkalut> taulu. Valitse myös sopiva USB -portti IDE: stä kohdasta Työkalut> portti (todennäköisesti nimi, jossa on "wchusb").

Lataa lopuksi esimerkikoodi:

Tiedosto-> Esimerkit-> Perusteet-> Vilkkuu

Tämä on itse asiassa koodi, joka on esiladattu UNO: hon ja jonka pitäisi olla käynnissä, jotta käyttäjän punainen LED -valo vilkkuu. Ohjelmoi BLINK -koodi UNO -järjestelmään napsauttamalla UPLOAD -painiketta (nuolikuvake) juuri näytetyn koodin yläpuolella. Katso koodin alta tilatiedot: "kokoaminen" ja sitten "lataaminen". Lopulta IDE: n pitäisi osoittaa "Lataus valmis" ja LED -valon pitäisi alkaa vilkkua uudelleen - mahdollisesti hieman eri nopeudella.

Kun voit ladata alkuperäisen BLINK -koodin ja tarkistaa LED -nopeuden muutoksen. Katso koodi tarkasti. Voit nähdä, että ohjelma kytkee LED -valon päälle, odottaa 1000 millisekuntia (yksi sekunti), sammuttaa LED -valon, odottaa toisen sekunnin ja tekee sitten kaiken uudelleen - ikuisesti. Muokkaa koodia vaihtamalla molemmat "delay (1000)" -lausekkeet tilaan "delay (100)". Tämä muutos saa LED -valon vilkkumaan kymmenen kertaa nopeammin, eikö?

Lataa muokattu koodi UNO: een ja LED -valon pitäisi vilkkua nopeammin. Jos näin on, onnittelut! Olet juuri hakkeroinut ensimmäisen upotetun koodin. Kun nopea vilkkuva versio on ladattu ja käynnissä, miksi et katso, voitko vaihtaa koodin uudelleen niin, että LED-valo vilkkuu nopeasti kahdesti ja odota sitten muutama sekunti ennen toistamista? Kokeile! Entä muut mallit? Kun olet onnistunut visualisoimaan halutun tuloksen, koodaamaan sen ja havaitsemaan sen toimivan suunnitellusti, olet ottanut valtavan askeleen kohti sulautettua ohjelmoijaa ja laitteistohakkeria.

Vaihe 3: Full Color TFT LCD 480x320 -kosketusnäyttö

Kosketusnäytön suojassa on 3,5 tuuman TFT -näyttö 480x320 resoluutiolla ja 16 -bittisissä (65K) väreissä.

Suoja liitetään suoraan Arduino UNO -laitteeseen kuvan osoittamalla tavalla. Kohdistamisen helpottamiseksi kohdista vain suojan 3,3 V: n napa Arduino UNO: n 3,3 V: n napaan.

Erilaisia tietoja kilvestä löytyy lcdwiki -sivulta.

Asenna MCUFRIEND_kvb -kirjasto Arduino IDE: stä Library Managerin avulla.

Avaa Tiedosto> Esimerkit> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Lataa ja nauti grafiikan esittelystä.

Tässä oleva Touch_Paint.ino -luonnos käyttää samaa kirjastoa kirkkaanvärisen maalausohjelman esittelyyn.

Kerro, mitä värikkäitä sovelluksia valmistat tätä TFT -näytön suojaa varten.

Vaihe 4: Värianturimoduuli

GY-33-värianturimoduuli perustuu TCS34725-värianturiin. GY-33-värianturimoduuli toimii 3-5 V: n jännitteellä ja välittää mittaukset I2C: n kautta. TCS3472 -laite tarjoaa digitaalisen palautuksen punaisesta, vihreästä, sinisestä (RGB) ja kirkkaasta valon tunnistusarvosta. IR-estosuodatin, integroitu sirulle ja lokalisoitu värin tunnistaviin fotodiodeihin, minimoi tulevan valon IR-spektrikomponentin ja mahdollistaa värimittausten suorittamisen tarkasti.

GY33.ino -luonnos voi lukea anturin I2C: n kautta, lähettää tunnistetut RGB -arvot tekstinä sarjamonitorille ja näyttää myös havaitun värin WS2812B RGB -LEDille. FastLED -kirjasto vaaditaan.

LISÄÄ OLED -NÄYTTÖ: GY33_OLED.ino -luonnos näyttää kuinka RGB -arvot näytetään myös 128x64 I2C OLED -näytöllä. Yhdistä OLED yksinkertaisesti I2C -väylään (UNO -nastat A4/A5) rinnakkain GY33: n kanssa. Molemmat laitteet voidaan yhdistää rinnakkain, koska ne ovat eri I2C -osoitteissa. Liitä myös 5V ja GND OLEDiin.

Useita LED-valoja: Kaavion käyttämätön LED-nasta on "Data Out", jos haluat ketjuttaa kaksi tai useampia osoitettavia LED-valoja yhteen yksinkertaisesti yhdistämällä Data_Out-lomakkeen LED N LED N+1: n Data_In-liitäntään.

PROTOTYPE PCB SHIELD: GY-33-moduuli, OLED-näyttö ja yksi tai useampia RGB-LED-valoja voidaan juottaa prototyyppikilpeen värin tunnistavan instrumenttisuojuksen rakentamiseksi, joka on helppo kiinnittää ja irrottaa Arduino UNO: sta.

Vaihe 5: Monitoiminen Arduino -kokeilukilpi

Monitoimilaite Arduino Experimentation Shield voidaan kytkeä Arduino UNO -laitteeseen kokeillakseen erilaisia komponentteja, kuten: punainen LED -merkkivalo, sininen LED -merkkivalo, kaksi käyttäjän syöttöpainiketta, nollauspainike, DHT11 -lämpötila- ja kosteusanturi, analoginen tulopotentiometri, pietsosummeri, RGB -LED, valokenno valon kirkkauden havaitsemiseksi, LM35D -lämpötila -anturi ja infrapunavastaanotin.

Kunkin komponentin Arduino -nastat (-nastat) näkyvät kilven silkkinäytöllä. Myös tiedot ja esittelykoodi löytyvät täältä.

Vaihe 6: Pintaliitosjuotos: LED -jahdin

Oliko sinulla onnea rakentaa vapaamuotoinen LED -jahdin HackerBox 0052: sta?

Joka tapauksessa on aika toiselle SMT -juotosharjoitukselle. Tämä on sama LED -jahdinpiiri HackerBox 0052: sta, mutta se on rakennettu käyttämällä SMT -komponentteja PCB: llä sen sijaan, että käytettäisiin vapaamuotoisia/deadbug -komponentteja.

Ensinnäkin Dave Jonesin puhe hänen EEVblogissaan Soldering Surface Mount Componentsista.

Vaihe 7: Mikä on neuroverkko?

Neuraaliverkko (wikipedia) on neuronien verkko tai piiri tai nykyaikaisessa mielessä keinotekoinen hermoverkko, joka koostuu keinotekoisista neuroneista tai solmuista. Siten hermoverkko on joko biologinen hermoverkko, joka koostuu todellisista biologisista neuroneista, tai keinotekoinen hermoverkko tekoälyn (AI) ongelmien ratkaisemiseksi.