HackerBox 0043: Falkenin sokkelo: 9 vaihetta

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

Tervehdys HackerBox -hakkereille ympäri maailmaa! HackerBox 0043 tuo sulautetun verkkokameran suoratoiston, kondensaattoripiirit, mikropalvelun pan-kallistuskokoonpanot ja paljon muuta. Tämä opas sisältää tietoja HackerBox 0043: 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!

HackerBox 0043: n aiheet ja oppimistavoitteet:

• Määritä ESP32-CAM Arduino IDE: lle
• Ohjelmoi verkkokameran esittely ESP32-CAM-laitteelle
• Mittaa keraamiset kondensaattorit
• Kokoa analoginen LED -pyöräilymerkki
• Tutustu Micro Servos- ja Pan-Tilt-kokoonpanoihin

HackerBoxes on kuukausittainen tilauslaatikkopalvelu elektroniikan ja tietotekniikan harrastajille - Laitteistohakkerit - Unelmien unelmoijat.

HAKAA PLANETTI

Vaihe 1: Sisältöluettelo HackerBox 0043: lle

• ESP32-CAM-moduuli
• Arduino Nano 5V 16Mhz
• Pan-Tilt-kokoonpano, jossa on kaksi mikro-servoa
• FT232RL USB -sarjasovitinmoduuli
• USB 5V ja 3.3V virtamoduuli
• Keraaminen kondensaattorisarja
• WOPR -merkki - juotosarja
• Kaksi CR2032 -litiumkolikkokennoa
• Miniatyyri, juototon leipälauta
• Nainen-nainen DuPont-puserot
• MiniUSB -kaapeli
• Java -tarra
• Yksinomainen HackerBoxes Falkenin sokkelopeli
• Ainutlaatuinen WarGames -inspiroima 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: Mene suoraan Falkenin sokkelon läpi

Falkenin sokkelo: peliteoria, tietojenkäsittelytiede ja kylmän sodan inspiraatiot WarGamesille

"Outo peli. Ainoa voitto ei ole pelaaminen. Entä mukava shakkipeli?"

-1983 Elokuva WarGames

Vaihe 3: ESP32-CAM-kytkentätilat

ESP32-CAM-moduulissa yhdistyvät ESP32-S-moduuli, OV2640-kamera, microSD-korttipaikka, LED-salama ja useita I/O-nastoja. ESP32-CAM: n avulla voit määrittää langattoman videon suoratoiston, tarjota verkkopalvelinliittymän, integroida langattoman valvontakameran kotiautomaatiojärjestelmään, suorittaa kasvojentunnistuksen/tunnistuksen ja paljon muuta.

Asenna kamera: ESP32: n kameran liitin on valkoinen aukko, jonka reunassa on tummempi ruskea tai musta napsahdus. Tumma napsahdus sarana alaspäin piirilevystä kohti liitännän valkoista osaa. Kun joustava liitin on avattu, se asetetaan valkoiseen aukkoon objektiivi ulospäin. Lopuksi tumma napsautus painetaan takaisin korttipaikan liittimeen. Huomaa, että linssissä on suojakansi, joka voidaan irrottaa ennen käyttöä.

OHJELMOINTITILA

Ohjelmoidaksesi ESP32-CAM, kytke FT232RL USB-sarjasovitin kuvan mukaisesti. Muista asettaa FT232RL -USB -sarjasovittimen virtahyppyasentoon 3.3V. IO0- ja GND -nastojen välistä oikosulkua käytetään asettamaan ESP32 ohjelmatilaan. Tämä johto voidaan irrottaa, jotta ESP32 voi käynnistyä suoritustilaan.

WEBCAM -TILA

Ohjelmoinnin jälkeen ESP32-CAM tarvitsee vain 5V ja GND-liitännät. USB -virtalähdemoduulia voidaan käyttää tai mitä tahansa muuta 5 V: n virtalähdettä, joka pystyy tuottamaan riittävästi virtaa.

SERIAL MONITOR -TUKI

Jos haluat käyttää ESP32-CAM-laitetta, kun se on edelleen liitettynä USB-laitteeseen (esimerkiksi sarjavalvonnan katsomiseksi), liitä molemmat moduulit tässä kuvatulla tavalla samanaikaisesti, mutta poista sitten IO0-maadoitus, kun ohjelmointi on valmis. Tämä antaa ESP32: lle mahdollisuuden käyttää ja käyttää USB-/sarjayhteyttä ja antaa samalla riittävästi virtaa 5 V: n nastan kautta ESP32: n täydelliseen virransyöttöön. Ilman 5 V: n syöttöjännitettä FT232RL: n 3,3 V: n lähtö ei saa täysin virtaa ESP32: een ja "brownout" -vikailmoitus tulee.

Vaihe 4: ESP32-CAM-verkkokameran suoratoistopalvelin

1. Varmista, että FT232RL -moduulin tehohyppy on asetettu arvoon 3.3V
2. Jos et ole jo asentanut, nappaa Arduino IDE
3. Noudata ESP32 Arduino IDE Board -tukipaketin asennusohjeita
4. Aseta IDE -työkaluissa Board -asetukseksi ESP32 Wrover Module
5. Määritä IDE -työkaluissa osiojärjestelmäksi valtava sovellus
6. Aseta IDE -työkalujen portti FT232RL -USB -sarjasovittimeen
7. Avaa IDE -tiedostoissa Esimerkit> ESP32> Kamera> CameraWebServer
8. Vaihda kameramalli #define arvoon "CAMERA_MODEL_AI_THINKER"
9. Muuta SSID- ja salasanajonot vastaamaan WiFi -verkkoa
10. Käännä ja lähetä muokattu esimerkki
11. Irrota IO0 -hyppyjohdin
12. Varmista, että myös 5 V: n syöttö on kytketty, tai ESP32 voi "sammua"
13. Avaa sarjamonitori (115200 baudia)
14. Paina ESP32-CAM-moduulin nollauspainiketta
15. Kopioi IP -osoite Serial Monitor -ulostulosta
16. Liitä IP -osoite verkkoselaimeesi
17. ESP32-CAM-verkkokameran käyttöliittymän pitäisi näkyä
18. Napsauta "Aloita suoratoisto" -painiketta verkkokameran käyttöliittymässä

Vaihe 5: Keraamiset kondensaattorit

Keraaminen kondensaattori on kiinteäarvoinen kondensaattori, jossa keraaminen materiaali toimii dielektrisenä. Se on valmistettu kahdesta tai useammasta vuorottelevasta keramiikkakerroksesta ja metallikerroksesta, joka toimii elektrodeina. Keraamisen materiaalin koostumus määrittää kondensaattorin sähköisen käyttäytymisen. (Wikipedia)

Circuit Basicsilla on hyödyllinen keskustelu, joka kattaa kapasitanssin mittaamisen, mukaan lukien muutamia esimerkkejä kondensaattoreiden mittaamisesta Arduino -laitteistolla ja -ohjelmilla. Vieritä alas osioon "KAPASITEETTIMITTARI 470 UF - 18 PF Kondensaattoreille", jos haluat esittelyn, jota voidaan käyttää keraamisten kondensaattorisarjan keraamisten kondensaattoreiden kanssa. Vaikka demo kuvaa Arduino UNO: ta, voidaan käyttää myös Arduino Nanon käyttöä. Kun olet määrittänyt Arduino IDE: n ohjelmoimaan Arduino Nanon, liitä linkitetyltä sivulta "KOODI SERIAL MONITOR OUTPUT" IDE: hen ja käännä/lataa liitetty koodi Nano -laitteeseen.

Lisätietoja Arduino Nanon määrittämisestä ja ohjelmoinnista on HackerBoxes Starter Workshopin online -oppaassa.

Vaihe 6: WOPR -tunnussarja

Tässä WOPR-tunnuksessa on kahdeksantoista LED-valoa, joiden värisykliä ohjataan kokonaan analogisilla kondensaattoriajastimilla. Aikaisemmissa HackerBox -esimerkeissä on käytetty tämän tyyppistä analogista piiriä vastaaviin LED -vilkkusovelluksiin. Suunnittelu muistuttaa meitä siitä, että mikrokontrollereita, niin paljon kuin rakastamme niitä, ei aina vaadita mielenkiintoisten tulosten saamiseksi. Valmis piirilevykokoonpano voidaan käyttää vilkkuvana LED -merkkinä.

Sarjan sisältö:

• Mukautettu WOPR -piirilevy
• Kaksi CR2032 -nappipidikettä
• Kuusi punaista 3 mm LEDiä
• Kuusi oranssia 3 mm LEDiä
• Kuusi vihreää 3 mm LEDiä
• Kolme 9014 NPN -transistoria
• Kolme 22uF kondensaattoria
• Kolme 1K ohmin vastusta (ruskea-musta-punainen)
• Kolme 10K ohmin vastusta (ruskea-musta-oranssi)
• Liukukytkin
• Kaksi halkaistua rengasta

Suunnittelussa on kolme porrastettua oskillaattoria LED-värinvaihdon ohjaamiseksi. Jokainen 10K -vastuksesta ja 22uF -kondensaattorista muodostaa RC -oskillaattorin, joka ajoittain työntää siihen liittyvän transistorin päälle. Kolme RC -oskillaattoria on ketjutettu ketjuun pitämään ne pyörimässä pois vaiheesta, jolloin vilkkuminen näyttää satunnaiselta levyn ympärillä. Kun transistori on "päällä", virta kulkee 6 LED -valon ja niiden 1K -virranrajoitusvastuksen läpi, jolloin 6 LED -valon merkkivalo vilkkuu.

Tämä esimerkki sisältää mukavan selityksen tästä analogioskillaattorikonseptista käyttäen yhtä vaihetta (yksi oskillaattori ja yksi transistori).

Vaihe 7: WOPR -tunnussarjan kokoonpano

ERITTÄIN HUOMAUTUS KOMPONENTTIEN SUUNTAUKSESTA: Rintanappi näyttää parhaalta, kun se on yhdistetty PCB: n "etupuolella" olevien reikäkomponenttien kanssa, joissa WOPR: n taideteos näkyy. Komponenttien ääriviivat ovat kuitenkin kääntöpuolella ja ne määräävät komponenttien oikean suunnan. Tämä voi olla erityisen hämmentävää TO-92-transistorien suhteen, jotka on asetettava piirilevyn etuosasta litteä osa ylöspäin, joka käännetään vaaditusta suunnasta, jos se asetetaan piirilevyn takaa. TO-92-transistorit voidaan myös asettaa tasaisella pinnalla piirilevyä vasten, kuten esimerkissä on esitetty.

Huomaa, että vastuksilla on kaksi eri arvoa. Ne eivät ole keskenään vaihdettavissa. Vastukset eivät ole polarisoituneita. Ne voidaan asettaa kumpaankin suuntaan.

Huomaa, että LED-valoja D1-D6, D7-D12 ja D13-D18 on kolme "pankkia". Jokaisen pankin pitäisi olla kaikki yksi väri, jotta voidaan tasapainottaa nykyinen kuormitus ja myös mukava visuaalinen vaikutus. Esimerkiksi LEDit D1-D6 voivat olla (R) ED, D7-D12 kaikki (G) REEN ja D13-D18 kaikki (O).

Kondensaattorit ovat polarisoituja. Huomaa "+" -merkintä PCB -silkkipainoon. Kondensaattorin "-" -merkintä (ja lyhyt nasta) on työnnettävä MUUEN reikään.

LEDit ovat myös polarisoituja. Huomaa piirilevyn siivilässä näkyvä LED -valon tasainen puoli. LEDin lyhyen nastan (katodi tai negatiivinen johto) tulee olla reiässä, joka on lähimpänä LED -silkkipainoa.

Tina juottamalla kaikki kolme nappulaa jokaista nappiparistoleikettä varten. Vaikka mitään ei juoteta keskityynyihin, tinaus auttaa rakentamaan tyynyn ja varmistamaan hyvän kosketuksen kyseiseen kolikkokennoon.

Käytä juottamisen jälkeen kytkintä useita kertoja poistaaksesi kontaktit roskista tai hapettumisesta.

Varo, ettet lyhennä kahta nappisolkileikettä yhteen, kun WOPR -tunnusta käytetään.

Vaihe 8: Micro Servo Pan-Tilt -kokoonpano

Pan-Tilt-kokoonpano koostuu kahdesta mikroservosta, neljästä muovatusta mekaanisesta muoviosasta ja erilaisista laitteista. Kokoonpanon voi ostaa Adafruitista, josta löydät myös suuren oppaan, joka kuvaa kokoonpanon toimintaa.

Arduino Servo -kirjastoa voidaan käyttää ohjaamaan yhtä mikropalveluista panoroimaan kokoonpanoa sen keskiakselin ympäri ja toista mikropalvelua kallistamaan kokoonpanoa ylös ja alas. Tämä ohje sisältää yksityiskohtaisen esimerkin kahden servon sijoittamisesta Arduino -koodilla.

Pan-Tilt-kokoonpanolla voidaan sijoittaa näyttöjä, lasereita, valoja, kameroita tai melkein mitä tahansa. Kuten tavallista, katsotaan mitä keksit!

Mielenkiintoinen haaste, jos olet valmis, on lisätä kaksi liukusäädintä (panorointi ja kallistus) "CameraWebCamera" -esimerkin web-käyttöliittymään, jotka työntävät sijaintiparametreja ESP32-CAM-laiteohjelmistoon, mikä puolestaan asettaa kaksi servoa aseta verkkokamera suoratoiston aikana.

Vaihe 9: Livin 'the HackLife

Toivottavasti nautit tämän kuukauden matkasta elektroniikan ja tietotekniikan parissa. Ota yhteyttä ja jaa menestyksesi alla olevissa kommenteissa tai HackerBoxes Facebook -ryhmässä. Kerro meille toki, jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset apua missä tahansa.

Liity vallankumoukseen. Elää HackLife. Saat viileän laatikon hakkeroitavia elektroniikka- ja tietotekniikkaprojekteja, jotka toimitetaan suoraan postilaatikkoosi joka kuukausi. Selaa vain HackerBoxes.com -sivustoa ja tilaa kuukausittainen HackerBox -palvelu.